[发明专利]环硅氧烷制备方法

说明书

背景技术

环硅氧烷通过多种方法制备。二烷基二氯硅烷RR'SiCl₂的水解包括初始工艺并且以工业规模进行了实践。水解经常产生线性和环状硅氧烷的复杂混合物，且环四硅氧烷以最高比例形成，并形成少量环三硅氧烷。(见W.Noll,Chemistry and Technology of Silicones,Acad.Press,1968)。

一种制备环硅氧烷的替代方法是酸或碱催化的聚硅氧烷解聚。(见Kostas，美国专利号5,491,249)。这通常用于从二烷基硅氧烷的均聚物来生产一些环三硅氧烷和环四硅氧烷，尽管形成显著量的环三硅氧烷通常需要高温。混合的环硅氧烷(含两种或更多种不同硅氧烷重复单元的那些)能够以该种方式制备，尽管取决于环硅氧烷的重复单元上的取代基以及这些重复单元在解聚共聚物中的比例，从复杂混合中分离单独组分可能很困难。(见Buese等，美国专利号5,247,116)

制备具体环硅氧烷，特别是环三硅氧烷的方法包括使二氯硅烷R¹R²SiCl₂或二氯硅氧烷Cl(R¹R²SiO)_x(SiR³R⁴O)_ySiR⁵R⁶Cl与硅烷二醇R⁷R⁸Si(OH)₂或硅氧烷二醇HO(R⁷R⁸SiO)_x(SiR⁹R¹⁰O)_yH偶联(其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸、R⁹和R¹⁰相同或不同，且x≥0，y≥0，以及x+y≥1)。(见Yuzhelevskii et al.,Zhurnal Obshchei Khimii(1972),42,(9),2006-10)。该方法的缺点包括：由于与二醇中常见的水杂质反应而易受副产物影响；二醇对较大硅氧烷二醇的竞争性缩合；对反应容器具有腐蚀性；以及通过释放的HC1催化的潜在的硅氧烷再分配。

已经确认了路易斯酸催化的方法能够形成大量的环硅氧烷，特别是已经检查出环三硅氧烷。利用芳族取代的金属卤化物进行的涉及氢化硅氧烷(例如，1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基四硅氧烷)的消除反应，允许形成环三硅氧烷，例如六甲基环三硅氧烷，并伴有作为主要产物的二烷基硅烷(例如二甲基硅烷，(CH₃)₂SiH₂)的损失，尽管取决于反应条件以及催化剂引入与猝灭之间的时间，能够形成显著量的线型二甲基硅氧烷聚合物、环四硅氧烷和其他环硅氧烷。(见Rubinsztajn等，美国专利号7,148,370)。利用芳族取代的金属卤化物进行的涉及二烷氧基硅烷(H₅C₆)₂Si(OCH₃)₂和二氢硅氧烷1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的缩合反应，允许形成1,1-二苯基-3,3,5,5-四甲基环三硅氧烷，且具有显著量的未鉴定的线型硅氧烷低聚物。(见Rubinsztajn等，美国专利申请公开号2004/0127668)。0.1M二苯基硅烷二醇与等摩尔量的1,1,3,3-四甲基二硅氧烷或1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷利用0.25M ZnCl₂在DMF中的脱氢缩合分别产生环三硅氧烷(-30％)和环四硅氧烷(-50％)，且伴有粘性油状物。(见Chrusciel et al.,Polish Journal of Chemistry(1983),57,121-7)。因此，对以高收率和以易于分离的方式形成包括环三硅氧烷在内的混合环硅氧烷的方法存在需求。

发明内容