Способ получения эфиров ортокремневой кислоты Советский патент 1985 года по МПК C07F7/04 

У1

ел

о: Изобретение относится к химии производных кремния, а именно к усовершенствованному способу получения эфиров ортокремневой кислоты общей формулы Si(OR)4 (), где R - пропил или бутил, которые могут использоваться в качестве теплоносителей, гидрожидкостей, диэлектрических сред. Известен способ получения эфиров ортокремневой кислоты перезтерификацией низишх эфиров высигами спиртами при 120- 280° С в присутствии катализатора - соли щелочного металла с последующей фильтрацией для отделения катализатора и разделением реакционной смеси 1). Недостатками этого способа являются низкая скорость переэтерификадии из-за низKofj активности катализаторов, сложность способа из-за наличия ряда последовательных операций: проведения реакции при нагревании, отгонки низшего спирта, фильтрации, отделения избытка высшего спирта. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому резуль тату является способ получения эфиров ортокремниевой кислоты общей формулы (1) заключающийся в переэтерификацни тетраметокси- или тетраэтоксисилана спиртом при температуре кипения в присутствии гидроокиси щелочного металла с послед5Ш щей отгонкой низтиего спирта и разгонкой реакционной смеси 2. Недостатками известного способа являются его сложность из-за наличия ряда последовательных операций: переэтерификации с отгонкой низшего спирта, нейтрализации и фильтрации реакционной смеси, разгонки реак ционной смеси, и невозможность организации непрерывного процесса. Целью изобретения является упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем, чгго со гласно способу. получения эфиров ортокремне вой кислоты общей формулы (1) проводят переэтерификацию тетраметокси- или тетраэтоксисилана спиртом прк температуре кипе ния реакционной массы, при этом переэтерификацию и выделение целевого продукта проводят совместно в ректификационной колонне, заполненной пористым массообменным материалом с нанесенной на него гидроокисью щелочного металла. Поскольку переэтерификацию проводят сов местно с ректификацией в колонне, то условия процесса определяются режимом ректи фикации и зависят от физико-химических / свойств исходных реагентов и продуктов реакции. Температура верха колонны соответствует температуре кипения низшего спирта, отгоняемого в дистиллят, при данном давлеНИИ. Температура куба определяется температурой кипения целевого алкоксисилана. Наличие пор создает большой объем реакционной зоны, а режим одновременной ректификации способствует интенсивному вымыванию реакционной смеси из внутреннего объема пористых массообменных элементов с нанесенным катализатором в свободный объем колонны, т.е. применение пористых массообменных элементов с нанесенным катализатором обеспеадвает согласованную производительность колонны по реакции и ректификации. Выделяющийся при переэтерификации низший спирт имеет наименьшую температуру кипения, он концентрируется в верхней части колонны и отгоняется в дистиллят. Исходные эфир и спйрт имеют температуры кипения выше, чем отгоняемый при переэтернфикации низший спирт, н ниже, чем температура кипения получаемого эфира ортокремневой кислоты, поэтому они за счет ректификация концентрируются в средней части колонны, где в присутствии катализатора-гидроокиси щелочного металла, нанесенного на пористые массообменные элементы происходат переэте- , ряфикация низших алкоксигрзпп на высшие. Образующийся эфир ортокремневой кислоты имеет наивысшую температуру кипения, концентрируется в нижней части колонны и выводится в куб колонны. Состав кубового нрод5 кта, как и для простой ректификации, определяется эффективностью колошш, поэтому отбираемый из куба целевой продукт может содержать в виде примесей некоторое количество низкокипящих компонентов. Способ наиболее пригоден для получения эфиров ортокремневой кислоты перезтерификацией мегокси- и этоксисиланов алифатическими спиртами Cj -С4 . При использова- . НИИ спиртов с большим числом атрмов углерода осзтдествление способа затрудняется из-за высокой температуры кипения соответствующих им эфиров. Пример 1, Приготовление катализатора. Гранулы прессованной окиси алюмишш размером 5x5x5 мм выдерживают в растворе КОН концентрацией 25 мас.% в течение 3 ч при 50-70° С, затем высушивают при 150° С в течеше 15 ч. Пример 2. Полз чение тетрабутокси силана.; В куб ректификационной колонны диаметром 20 мм И высотой 0,8 м. заполненной пористыми гранзшами окиси алюминия размером 5x5x5 мм с нанесенной гидроокисью калия, заливают 63,0 г те1раэтоксисияана и 100,0 г бутилового спирта. Нагревом ку- i ба добиваются устойчивого флегмовогр. оро

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРОВ ОРТОКРЕМНЁВОЙ КИСЛОТЫ общей формулы Si(OR)4 , fде R - пропил или бутил, переэтерификацией тетраметокси- или тетраэток сисилана спиртом при температуре кипеиия реакционной массы в присутсгаии гидроокиси щелочного металла ; вьщелением целевого продукта, о т л и ч а Я) щ я и с я тем, что, с целью упрощения процесса, переэтери-: фикацию и вьвделевие проводят совместно в ректификационной колонне заполненной пористым массообменньпм материалом с нанесеаной па него гидроокисью щелочного металла.