СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛДИАЛКОКСИСИЛАНОВ Российский патент 2003 года по МПК C07F7/04 

Описание патента на изобретение RU2203282C1

Изобретение относится к области получения кремнийорганических соединений, в частности алкилдиалкоксисиланов общей формулы:
R'SiH(OR'')2,
где R'-СН3, С2Н5;
R''-СН3, С2Н5, С3Н7, С4Н9.

Известен способ получения органоалкоксисиланов взаимодействием соответствующего органохлорсилана со спиртом в токе инертного газа (а.с. СССР 1300022, C 07 F 7/04, 1987).

Процесс ведут в присутствии щелочной или аммониевой соли эфира низшей одноосновной сульфокарбоновой кислоты, взятой в количестве 0,0025-0,1 мас.%, в среде толуола. Способ позволяет получать органоалкоксисиланы с высоким выходом.

Однако он не пригоден для получения органоалкоксисиланов, содержащих водород.

За счет побочных реакций выход водородсодержащих органоалкоксисиланов (алкилдиалкоксисиланов) весьма низок (до 2,5%). Кроме того, недостатком этого способа является использование дорогостоящего пожароопасного растворителя толуола.

Известен способ получения алкилдиалкоксисиланов взаимодействием водородсодержащих алкил(арил)дихлорсиланов с органическими спиртами (М.Ф. Шостаковский и др. ЖОХ 27 9, 2488, 1957). Способ наиболее близок к предложенному по технической сущности и достигаемому результату, поэтому принят в качестве прототипа.

В соответствии с содержанием статьи процесс ведут без растворителя в колбе, куда загружают органодихлорсилан, а затем по каплям вводят спирт. После подачи спирта реакционную смесь нагревают до температуры более 100oС и кипятят в течение 1-2 ч до прекращения выделения НСl. Выход метилдиэтоксисилана (МДЭС) 32 мас.%, считая на хлорид.

Недостатком способа прототипа является низкий выход целевого продукта. Вероятно, в условиях реакции при температуре выше 100oС и длительном времени нагревания протекают побочные реакции.

Задачей данного изобретения является повышение выхода целевого продукта. Указанная задача решена предложенным способом получения алкилдиалкоксисиланов следующей формулы:
R'•SiH(OR'')2,
где R'-СН3, C2H5; R''-СН3, C3H7, С4Н9,
взаимодействием алкилдихлорсилана со спиртом с последующей десорбцией хлористого водорода из реакционной смеси, причем исходные компоненты алкилдихлорсилан и спирт берут в мольном соотношении 1:(1,9÷2,0) соответственно и подают в зону реакции одновременно, а хлористый водород удаляют инертным газом, подаваемым противотоком к реакционной смеси, стекающей в виде пленки при температуре 70-90oС в течение 1-2 мин.

В качестве алкилдихлорсилана берут метил-, этил-, дихлорсилан, а в качестве спирта берут метиловый, этиловый, пропиловый, бутиловый спирты.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Исходные компоненты алкилдихлорсилан и спирт подают одновременно в мольном соотношении алкилдихлорсилан: спирт = 1:1,9÷2,0 соответственно.

Образующуюся реакционную смесь подают по внутренней стенке в виде пленки в трубчатый десорбер (труба в трубе). В рубашку десорбера подают теплоноситель из термостата (горячая вода). Противотоком к реакционной смеси подают инертный газ - азот. При этом за счет температуры (70-90oС) и идущего противотоком инертного газа со скоростью 100-200 л/ч осуществляют десорбцию хлористого водорода. Остаточный хлор, содержащийся в реакционной смеси в количестве 0,5-0,6%, нейтрализуют мочевиной в реакторе-нейтрализаторе с мешалкой. После фильтрации алкилдиалкоксисилан не содержит хлора.

Определяют состав реакционной смеси хроматографическим методом анализа.

Выход алкилдиалкоксисилана (по хлориду) составляет 89-90 мас.%.

Пример 1.

В делительные воронки загружают метилдихлорсилан 116,5 г (1,01 гм) и этиловый спирт 93,2 г (2,02 гм) в мольном соотношении компонентов 1:2. При этом в реактор-нейтрализатор загружают мочевину - 10 г.

Исходные компоненты одновременно из 2 воронок подают в реактор. Образующейся реакционной смеси дают стекать в виде пленки по внутренней поверхности трубки десорбера. Противотоком к реакционной жидкости вводят инертный газ со скоростью 100-200 л/ч. Десорбер обогревается горячей водой. Температура в десорбере поддерживается в пределах 70oС. Время контакта 1 мин.

На выходе из десорбера реакционная смесь содержит 0,5 мас.% хлора.

После взаимодействия остаточного хлора с мочевиной, фильтрации и разгонки получают 125 г 98%-ного МДЭС.

Выход МДЭС (по хлориду) составляет 90 мас.%.

Пример 2.

Взаимодействие реагентов проводят аналогично примеру 1. Исходные компоненты этилдихлорсилан 136 г (1,05 гм) и спирт 148 г (2 гм) при мольном соотношении 1:1,9 соответственно. В качестве спирта берут бутиловый спирт. Температура десорбции 80oС. Время контакта 1,5 мин. Получают 195,5 г 98,5%-ного этилдибутоксисилана (ЭДБС). Выход продукта 89 мас.%.

Пример 3.

Способ осуществляют аналогично примеру 1. Исходные компоненты: МДХС в количестве 120,1 г (1,04 гм), метиловый спирт в количестве 64 г (2 гм). Температура десорбции 75oС. Получают 88,6 г (0,83 гм). Выход МДМ С составляет 80 мас.%.

Пример 4.

Способ осуществляют аналогично примеру 2, при тех же загрузках компонентов. Отличие в том, что температура десорбции 65oС. Получают 102 г (0,76 гм) МДЭС. Выход МДЭС составляет 75 мас.%.

Пример 5.

Способ осуществляют аналогично примеру 2, при тех же загрузках компонентов. Отличие в том, что температура десорбции 95oС. Получают 167,7 г (0,82 гм) этилдибутоксисилана. Выход продукта составляет 78 мас.%.

Как видно из представленных примеров, предложенный способ позволяет получать целевой продукт алкилдиалкоксисилан с выходом 80-90 мас.%, т.е. в два и более раза повысить его по сравнению с прототипом.

Похожие патенты RU2203282C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКОКСИСИЛАНОВ 2005
  • Горшков Александр Сергеевич
  • Стороженко Павел Аркадьевич
RU2277537C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 7,8(7,9)-ДОДЕКАГИДРОДИКАРБА-НИДО-УНДЕКАБОРАТОВ АЛКИЛАММОНИЯ 2013
  • Алексеенко Олег Васильевич
  • Дугин Сергей Николаевич
  • Гуркова Элла Лазаревна
  • Стороженко Павел Аркадьевич
RU2517439C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАЭТОКСИДИСИЛАНА 1993
  • Белов Е.П.
  • Чернышев Е.А.
  • Клещевникова С.И.
  • Комаленкова Н.Г.
  • Лебедев Е.Н.
  • Корнеев Н.Н.
  • Говоров Н.Н.
RU2087476C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СМОЛ 2008
  • Чупрова Елена Александровна
  • Виноградов Сергей Владимирович
  • Поливанов Александр Николаевич
RU2384591C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СМОЛ 1993
  • Чупрова Е.А.
  • Молчанов Б.В.
RU2088603C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОСИЛАНА ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ 2002
  • Белов Е.П.
  • Ефимов Н.К.
  • Лебедев Е.Н.
  • Рябенко Е.А.
  • Стороженко П.А.
RU2214362C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 7,8(7,9)-ДОДЕКАГИДРОДИКАРБА-НИДО-УНДЕКАБОРАТОВ АЛКИЛАММОНИЯ И АЛКИЛГУАНИДИНИЯ 2013
  • Алексеенко Олег Васильевич
  • Дугин Сергей Николаевич
  • Гуркова Элла Лазаревна
  • Стороженко Павел Аркадьевич
RU2537404C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ТРИМЕТИЛХЛОРСИЛАНА ИЗ СМЕСИ С ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫМ КРЕМНИЕМ 1997
  • Ендовин Ю.П.
  • Батурова С.А.
  • Фельдштейн Н.С.
  • Перерва О.В.
  • Мазурина Н.И.
  • Чекрий Е.Н.
  • Поливанов А.Н.
RU2119491C1
ПОЛИМЕТАЛЛОКСАНЭЛЕМЕНТОКСАНЫ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 1992
  • Гершкохен С.Л.
  • Корнеев Н.Н.
  • Рабинович Р.А.
  • Выговский Н.А.
  • Балагурова Н.М.
RU2032697C1
(ОРГАНОАЛКОКСИСИЛИЛ)ОЛИГОАЛКИЛГИДРИДСИЛОКСАНЫ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2008
  • Маркузе Инна Юрьевна
  • Иванов Владимир Васильевич
  • Копылов Виктор Михайлович
  • Сазикова Наталья Николаевна
  • Плеханова Надежда Сергеевна
  • Горячкина Ольга Михайловна
RU2389735C2

Реферат патента 2003 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛДИАЛКОКСИСИЛАНОВ

Описывается способ получения алкилдиалкоксисиланов формулы R'-SiH(OR'')2, где R'-CH3, C2H5, R''-CH3, C2H5, C3H7, C4H9, заключающийся во взаимодействии алкилдихлорсилана со спиртом с последующей десорбцией хлористого водорода из реакционной смеси, причем исходные компоненты алкилдихлорсилан и спирт берут в мольном соотношении 1:(1,9-2,0) соответственно и подают в зону реакции одновременно, а хлористый водород удаляют инертным газом, подаваемым противотоком к реакционной смеси, стекающей в виде пленки при 70-90oС в течение 1-2 мин. Техническим результатом является повышение выхода целевого продукта.

Формула изобретения RU 2 203 282 C1

Способ получения алкилдиалкоксисиланов формулы
R'-SiH(OR'')2,
где R'- CH3, C2H5;
R''- CH3, C2H5, C3H7, C4H9,
взаимодействием алкилдихлорсилана со спиртом с последующей десорбцией хлористого водорода из реакционной смеси, отличающийся тем, что исходные компоненты алкилдихлорсилан и спирт берут в мольном соотношении 1:(1,9-2,0) соответственно и подают в зону реакции одновременно, а хлористый водород удаляют инертным газом, подаваемым противотоком к реакционной смеси, стекающей в виде пленки при 70-90oС в течение 1-2 мин.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2203282C1

Способ получения алкоксисиланов 1961
  • Матвеев Б.И.
  • Вавилов В.В.
  • Волков В.Л.
  • Казакова Н.В.
  • Клещевникова С.И.
  • Рейбах М.С.
  • Сахиев А.С.
SU148054A1
Способ получения алкоксисиланов 1975
  • Ганс-Иоахим Кетш
  • Ганс-Иоахим Валензик
SU619108A3
Способ получения алкоксисиланов 1979
  • Чернышев Евгений Андреевич
  • Лариков Евгений Ильич
  • Лебедев Евгений Николаевич
  • Клещевникова Соломонида Ивановна
  • Абрамова Эрика Александровна
  • Дубровская Галина Адольфовна
  • Рейбах Михаил Соломонович
  • Бормотов Борис Кузьмич
  • Шаров Борис Александрович
  • Газарх Нина Соломоновна
  • Кокорнова Валентина Георгиевна
SU857140A1
Способ получения алкоксисиланов 1975
  • Ганс Иоахим Кеч
  • Ганс Иоахим Валензик
SU613726A3
SU 1300022, 30.03.1987.

RU 2 203 282 C1

Авторы

Лебедев Е.Н.

Дубровская Г.А.

Клещевникова С.И.

Чернышев Е.А.

Ефимов Н.К.

Мирошниченко П.В.

Даты

2003-04-27Публикация

2001-12-24Подача