RU1825366C - Способ одновременного получени циклоорганосилоксанов и хлористого метила - Google Patents

Abstract

Использование: в кремнийорганической химии. Сущность изобретени : продукт V циклоорганокилоксаны и хлористый метил. Реагент t:(CH3)zSICl2. Реагент 2: СНзОН. Услови  реакции: сол нокисла  среда или присутствие HCIa + ZnClz при 106-112°С в тарельчатой ректификационной колонне. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к химии крем- нийорганических соединений, а именно к способу одновременного получени  хлористого метила и циклоорганосилоксанов,  вл ющихс  важнейшими полупродуктами дл  химии силиконов.

Цель изобретени  - упрощение процесса , повышение выхода диметилциклосилок- санов и качества хлористого метила.

Из верхней части колонны отвод т смесь продуктов, состо щую из хлористого метила, хлористого водорода, паров метанола , воды и диметилциклосилоксанов.

Отделенный и осушенный хлористый метил содержит 0,001% диметилового эфира , а отделенный слой смеси диметилцикло- силоксанов содержит: не менее 71% октаметилтетрациклосилоксана, 20-23% декаметилпентациклосилоксана.

В качестве реактора примен ют тарельчатые ректификационные колонны (колпач- ковые, сетчатые и др.), причем метанол и диметилдихлорсилан ввод т на промежуточную тарелку колонны, наход щуюс  на третьей части длины от низа колонны, что позвол ет исключить проскок метанола в

кубовую жидкость и перевести линейные полиметилсилоксаны в летучие циклические продукты.

Водна  фаза, отделенна  от сло  диметилциклосилоксанов , котора  состоит из сол нокислого раствора непрореагировавшего метанола, вновь полностью возвращаетс  в нижнюю часть ректификационной колонны, обычно в место ввода диметилдих- лорсилана и метанола.

Из куба колонны отвод т смесь продуктов , состо щую из полиметилсилоксанов и водного раствора хлористого водорода или сол нокислого водного раствора хлористого цинка. Из отделенного водного сол нокислого раствора отгон ют избыточную воду выделившуюс  в реакции при температуре 70-80°С и остаточном давлении 30 кПа, а полученный рабочий раствор хлористого водорода снова направл ют в верхнюю часть ректификационной колонны

В качестве рабочей среды используют 18-20% раствор хлористого водорода или сол нокислый раствор хлористого цинка, содержащий 18-20% хлористого цинка. 18- 20% хлористого водорода, остальное вода,

ё

00 43

ел со

С

о

причем истинна  концентраци  хлористого водорода от верха до низа колонны величина переменна , максимальна  в составе по- гонз из верха колонны и минимальна , в отбираемом из куба колонны.

Процентное содержание хлористого водорода и хлористого цинка подаваемых в верх ректификационной колонны выбраны с таким расчетом (18-20HCI), чтобы получить водный азеотроп посто нного состава по хлористому водороду (25-29% HCI), который четко и быстро раздел етс  с органической фазой. Температура кипени  данной азеотропной кип щей смеси, состо щей из циклосилоксанов, воды, метанола, хлористого водорода, хлористого метила -106- 112°С,  вл етс  температурой процесса.

Содержание хлористого водорода составл ет 2-10-кратный мольный избыток к метиловому спирту ниже 2 приводит к повышению количества диметилового эфира до 1,5%.

Увеличение мольного избытка хлористого водорода свыше 10 нецелесообразно, поскольку снижает технико-экономические показатели процесса. Лучше всего использовать 4,5 5кратный мольный избыток хлористого водорода по отношению к метиловому спирту Это соотношение реагентов регулируетс  скоростью подачи реагентов в колонну.

Применение катализатора - хлористого цинка, повышает степень превращени  метанола в хлористый метил на 15-20% и сокращает количестве возвращенного метанола с водной фазой.

Выход органополисилоксанов практически количественный, причем выход циклических продуктов составл ет 97-98% от теории. Выход хлористого метила составл ет 99% от теории.

Пример 1. Реакционно-ректификационна  колонна представл ет собой стекл нную 21 тарельчатую колонну с колпачковыми тарелками из фторопласта с внутренним диаметром 40 мм и высотой 2400 мм, снабженную рубашкой.

В верх колонны подают нагретый 106- 112°С сол нокислый раствор хлористого цинка, содержащий хлористый водород - 18,0%, хлористый цинк - 18.0%, вода - 64,0% в количестве 2100 г/ч.

В нижнюю часть (на 7-ю внутреннюю тарелку) колонны подают в виде паров с температурой 106-112°С в количестве 168 г/ч диметилдихлорсилана и 84 0 г/ч метилового спирта

В обогреваемый куб колонны объемом 1 дм загружают 500 г исходного сол нокислого раствора хлористого цинка

При посто нном введении реагентов вышеописанным способом в реакционной среде постепенно устанавливаетс  стационарное рабочее состо ние.

Мольное соотношение реагентов диметилдихлорсилана , метилового спирта и хлористого водорода устанавливаетс  равным 0,5:1:4,5-5,0 соответственно.

Пары низкомолекул рных метилциклосилоксанов , метанола, воды, хлористый водород и хлорметил отвод тс  из верха колонны и охлаждаютс  в холодильнике, где конденсируютс  метилциклосилоксаны, сол на  кислота и метанол. Конденсат посту5 пает в фазоразделитель, где метилциклосилоксаны отдел ютс  от сол ной кислоты и собираютс  в сборник. Сол на  кислота с растворенным в ней метанолом состава: метанол- 1.94%,хлори0 стый водород - 30,65%, остальное вода, в

количестве 680 г/час через подогреватель,

где нагреваетс  до 106-112°С поступает на

7-ю тарелку колонны.1

Влажный хлорметил, содержащий при5 меси метанола и хлористого водорода, промывают водой, осушают и получают продукт с содержанием диметилового эфира 0,001%.

Излишки отработанной кислоты, не со0 держащие метанола из куба колонны через боковой штуцер поступают в фазоразделитель , где отдел етс  линейные полиметил- силоксаны с в зкостью 8 стс, а сол нокислый раствор состава, HCI- 17,2%,

5 ZrCl2 16,4%, остальное вода, упариваетс  до исходной концентрации при температуре 70-80аС и остаточном давлении 30,0 кПа и возвращаетс  на орошение колонны.

При этих услови х полиметилциклоси0 локсаны получают с выходом 94,4 г/ч. что

составл ет 98% от теории, счита  на диметилдихлорсилан , с содержанием октаметилтетрациклосилоксана 72,65%.

12-метилгексациклосилоксана 4,54%, дека5 метилтетрациклосилоксана - 22,31%, ос- тальных менее 0,5%,

Общий выход полиметилсилоксанов с учетом линейных полиметилсилоксанов практически количественный.

0Выход хлористого метила составл ет

13,9 ч/ч, содержание диметилового эфира- 0,001%. выход хлористого метила по использованному метиловому спирту составл ет-99% .

5 Предложенный способ позвол ет одновременно получить ценные химические продукты - диметилциклосилоксаны и хлористый метил с максимально высокими выходами и по качеству, удовлетвор ющим требовани м технических условий на эти

продукты. Способ характеризуетс  простотой технологического оформлени  и надежностью его управлени .

По аналогичной примеру 1 методике проведены и остальные опыты по получению диметилциклосилоксана и хлористого метила. Соотношени  исходных реагентов, услови  проведени  синтезов, а также характеристики полученных продуктов представлены в таблице.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ одновременного получени  циклоорганосилоксанов и хлористого метила взаимодействием диметил-дихлорсила0

   на со стех ометрическим количеством метилового спирта в сол нокислой среде при азе- отропной концентрации сол ной кислоты, в колонном аппарате при 106-112°С и удалении паров продуктов реакции из верхней части колонны, отличающийс  тем, что процесс ведут в тарельчатой ректификационной колонне.
2. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что в качестве сол нокислой среды используют сол нокислый раствор хлористого цинка состава, мас.%:

   Хлористый цинк18-20

   Хлористый водород 18-20 ВодаОстальное

   Примеры синтез хлористого метила и димстилчмслосмлокс но«