[发明专利]钠缩合法合成烷基环己基二烷氧基硅烷

说明书

所属技术领域

本发明涉及是钠缩合法合成烷基环己基二烷氧基硅烷。

背景技术

聚丙烯生产中使用的助催化剂-给电子体，一般采用二苯基二甲氧基硅烷或甲基苯基二甲氧基硅烷，但因其含有苯基，有一定毒性，因而限制了聚丙烯产品在食品、卫生领域中的应用和推广，甲基环己基二甲氧基硅烷由于它无毒，高效，可延长催化剂活性寿命，操作弹性更大，可大大提高聚丙烯的等规度，树脂加工性能更好。因此由它作为助催化剂，已在大型连续化的聚丙烯生产中得到应用，并不断扩大其应用，最终有取代二苯基二甲氧基硅烷等的趋势。

甲基环己基二甲氧基硅烷的制备方法，主要有以下几种：

1、格氏试剂法(日本特开，平6-345781，1994)

该方法制备条件苛刻，要求在无水无氧条件下进行反应，设备投资大，产品提纯较困难，特别是生产的安全性欠佳。

2、硅氢加成法：(上海技术工程大学学报，1999，(2)：122-127)

此法需用昂贵的铂催化剂，不仅催化剂的重复利用及回收难度较大，而且催化剂性能也不太稳定，工艺较复杂。

3、钠缩合法(Wurte-Fittig法)(有机硅材料，2001，15(3)：25～27)：反应式示意如下：

先将金属钠与溶剂在反应釜中加热及搅拌下，将钠打成钠砂，然后将卤代环己烷与甲基三甲氧基硅烷的混合溶液，慢慢滴入反应釜中进行反应。结束反应后，将未反应的钠用甲醇及CH₃SiCl₃处理，再将反应物分离及精制，制得。

此法，反应条件温和，易于控制，工艺简单，但反应周期较长(约10h)，产物收率低，分离困难，加之钠属于极危险品，所以此法迄今尚未见到实用报道。

4、有机锂缩合法(有机硅材料2001，15(3)：25～27)：

有机锂法与格氏试剂法相似，但反应活性比后者更强。反应式示意如下：

此法的反应启动速度较快，收率也较高，但有机锂价格昂贵，稳定性较差，故当前很少用于合成更无用于生产的报道。

发明内容

本发明的目的是采用改进了的钠缩合法合成烷基环己基二烷氧基硅烷，从而克服现有方法合成烷基环己基二烷氧基硅烷存在的缺点。

本发明的技术解决方案是：是以卤代环己烷(X＝Cl、Br)与R_aX_bSi(OR’)_c(式中：R＝CH₃-；R’＝CH₃-或C₂H₅-；X(卤素)＝Cl、Br；a＝0或1；b＝1、2或3，c＝1、2或3；a+b+c＝4)为原料，在反应釜中先加入溶剂及金属钠，加热搅拌下将金属钠熔化并打碎成钠砂，然后将卤代环己烷和R_aX_bSi(OR’)_c(式中，R＝CH₃；R’＝CH₃-或C₂H₅-；X(卤素)＝Cl或Br；a＝0或1；b＝1、2或3；c＝1、2或3；a+b+c＝4)按比例滴入体系中进行反应，滴料完毕后，经过一段时间保温，再通过过滤或减压蒸馏分出粗产物，然后在减压下分馏，得到产物，本反应式如下：

所述的适合的原料配比为(摩尔比)：卤代环己烷∶R_ax_bSi(oR’)_c∶Na＝1.0∶1.0～1.3∶2.0～2.2，以1.0∶1.0～1.1∶2.0最好。

所述的溶剂主要为沸点高于钠熔点的惰性有机溶剂，包括芳烃类：主要为甲苯、二甲苯、乙苯；烷烃类：包括直链或支链烷烃或环烷烃，主要为庚烷、辛烷、异辛烷；烷基烷氧基硅烷R_dSi(OR’)_c(式中：R，R’为CH₃-或C₂H₅-；d＝0或1；c＝1、2或3；d+c＝4)，如甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷等；以及上述溶剂中两种及两种以上组成的混合溶剂，溶剂用量一般为金属钠质量的1～10倍，并以2～6倍(质量，份)为最好。

所述的反应温度可控制在80～150℃。

所述的反应物的滴入速度，不宜太快也不宜太慢，一般在10min到6h内滴毕，以0.5～3小时为好。