[发明专利]三甲基溴硅烷的一种合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品的生产技术领域，特别是化学合成三甲基溴硅烷的方法。

背景技术

三甲基溴硅烷是一种新型的有机硅合成试剂，主要应用于抗病毒药物合成方面，是合成抗乙肝病毒药物阿迪福韦（adefovir, PMEA）和合成抗爱滋病药物替诺福韦（tenofovir, PMPA）的必要原料。

目前有文献报道的合成方法有如下几种：

1、六甲基二硅烷法：Me₃SiSiMe₃  + Br₂  → 2Me₃SiBr，该方法产品收率高，但反应剧烈且不易控制，容易发生爆炸，加之原料六甲基二硅烷价格昂贵，已逐渐失去工业化生产的意义。

2、硅醚——铝粉法：Me₃SiOSiMe₃  + Br₂ + 2/3 Al → 2Me₃SiBr + 1/3 Al₂O₃，该方法反应温度高，副产物较多且120℃左右就会固化，难以处理，产品中夹杂有15%左右的二甲基二溴硅烷，分离困难，影响产品使用。

3、硅醚——三苯基膦法：Me₃SiOSiMe₃  + Br₂ + Ph₃P → 2Me₃SiBr + Ph₃PO ，该方法采用的原料三苯基膦价格昂贵，产生的副产物三苯氧膦难以处理，不利于工业化生产。

4、苯基三甲基硅烷法：PhSiMe₃  + Br₂   → Me₃SiBr + PhBr，由于反应中产生的少量溴化氢会导致苯基三甲基硅烷分解成苯，致使该方法最终产品中含有5%左右的苯，且苯与三甲基溴硅烷沸点非常接近，无法分离，影响产品使用。

5、硅醚——三溴化磷法：Me₃SiOSiMe₃  + PBr₃ → Me₃SiBr，该方法由于需要使用三氯化铁作为催化剂，且由于存在如下副反应：Me₃SiBr + FeCl₃  → Me₃SiCl + FeBr₃ ，从而导致产品中含有约3%的三甲基氯硅烷杂质，影响产品使用，而且副产物较多，难以处理。

发明内容

本发明目的在于提出一种能克服现有技术不足、避免副反应、产品纯度高、安全、无三废产生的三甲基溴硅烷的一种合成方法。

本发明技术方案是：在无氧条件下，将依次投有三溴化磷和硅醚的反应釜搅拌升温至100℃±5℃，并保持该温度回流反应6±0.5小时后，进行常压精馏，得到三甲基溴硅烷，当釜内温度升至135℃时停止接收三甲基溴硅烷成品。

本发明对硅醚——三溴化磷法进行了改进创新，避免了副反应的产生，所得产品纯度高，可得到含量在99%左右的三甲基溴硅烷成品；将常温搅拌改为高温回流，大大缩短了反应时间。

本发明所述三溴化磷和硅醚的投料摩尔比为1.4～1.5 ︰1。

为了提高产品收率，本发明在投入硅醚后还投入催化剂——三溴化铁。

所述三溴化铁和硅醚摩尔比为0.001～0.01︰1 。

本发明还通过以下方法充分回收三溴化磷，降低了三溴化磷对硅醚的使用量，将副产物成功转化处理成其他产品的生产原料，整个合成过程中无三废产生，清洁环保，可用于工业化生产。

当第一反应釜内温度上升至175℃以上、且再无物料蒸出时停止蒸馏，回收得到三溴化磷。

将第一反应釜内降至80℃以下，再向第一反应釜内一次性加入硅醚，搅拌半小时后转移至第二反应釜，控制第二反应釜内温度在60℃以下，边搅拌边向第二反应釜加水进行水解，分别得到有机相硅醚、水相磷酸水溶液和固体红磷；再向固体红磷滴加溴素反应成生三溴化磷。

硅醚通过进一步的脱水后，可投入下一批次的反应中进行循环使用，含有少量氢溴酸、亚磷酸和溴化铁的磷酸水溶液（氢溴酸含量为1.5%左右，亚磷酸为0.5%左右，三溴化铁为0-0.9%，磷酸含量为50%左右）可以作为副产品出售（或者可以进一步通过蒸馏分离氢溴酸和磷酸），红磷可以通过滴加溴素重新转化成三溴化磷使用。

本发明的创新点是：