[发明专利]一种制备五甲基二硅氧烷的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机硅化学合成领域，具体涉及一种制备高纯度五甲基二硅氧烷的方法。

背景技术

五甲基二硅氧烷是一种重要的有机硅中间体，其特点在于具有活泼的硅-氢键，可作为合成有机硅高聚物的单体，与碳化合物加成生成硅-碳聚合物。因此，五甲基二硅氧烷在合成有机硅产品中具有极其重要的地位。现有技术中公开的制备五甲基二硅氧烷的方法多为以二甲基氯硅烷或其衍生物为原料通过水解方法制备：日本公开特許公报JP64031791以二甲基乙氧基硅烷与三甲基氯硅烷为原料，日本公开特許公报JP3002188以二甲基氯硅烷与六甲基二硅氨烷为原料，日本公开特許公报JP2157285报导以三甲基硅醇与二甲基氯硅烷为原料。这三种方法的共同缺点为：原料价格昂贵导致成本较高，产品收率低，有“三废”排放，不适合大批量工业化生产。专利CN101875662B用高含氢硅油在溶剂和助溶剂存在下进行格氏化反应，再水解制备五甲基二硅氧烷，这种方法设备要求高、原料格氏试剂价格昂贵、过程繁琐，很难实现工业化生产。专利公布号CN106046039A用碱金属硅醇盐和二甲基卤化物在溶剂条件下反应，后经过滤精馏制备五甲基二硅氧烷，这种方法反应条件难控、对设备要求高、有“三废”排放，很难实现工业化生产。

发明内容

为了克服现有制备方法存在产品成本高、工艺复杂、污染严重的缺点，本发明提出了一种利用酸性催化剂制备五甲基二硅氧烷的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种制备五甲基二硅氧烷的方法，反应式如下：

式1

反应步骤如下：

1）1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷和六甲基二硅氧烷在浓硫酸下反应，所述1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷和六甲基二硅氧烷重量比为1:1-1:2；反应温度为10℃，反应时间为8h；

2）分离出混合产物中的硫酸，然后将混合产物进行常压精馏提纯，收集84-86℃的馏分, 即得纯度>99%的五甲基二硅氧烷。

其中步骤1)生成的三种混合物1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷、五甲基二硅氧烷和六甲基二硅氧烷的沸点相差不大，因此普通的蒸馏无法达到纯化效果，本发明选用精馏方式提纯。同时精馏出的1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷和六甲基二硅氧烷可以回收重复使用。

在一个优选的技术方案中，所述步骤1）中1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷，六甲基二硅氧烷与浓硫酸的重量比为5:7:1-6:8:1。

与传统的有机硅单体水解法相比，本发明的制备方法具有如下优点：

1，原料简单易得，无需溶剂，过程简单；2，平衡反应温度低、时间短，高效稳定，能耗小；3，无“三废”，无污染，副产物少，收率高；4，较易获得高纯度的产品，大于98%；5.可实现工业化生产，具有较大的市场前景和经济价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于实施例。

实施例1

在500毫升配有温度计、搅拌器、冷凝器的三口烧瓶中，加入134g1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷、162g六甲基二硅氧烷和23.68g浓硫酸，在10℃反应8h，分离掉硫酸，得五甲基二硅氧烷含量为50.7%的混合产物，精馏收集84-86℃的馏分，得到无色透明的目标化合物，气象色谱分析纯度大于99%，收率38%。

实施例2

在500毫升配有温度计、搅拌器、冷凝器的三口烧瓶中，加入180g1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷、90g六甲基二硅氧烷和8.1g强酸型离子交换树脂，在30℃反应4h，过滤了树脂，得五甲基二硅氧烷含量为44.8%的混合产物，精馏收集84-86℃的馏分，得到无色透明的目标化合物，气象色谱分析纯度大于98%，收率32%。

实施例3

在500毫升配有温度计、搅拌器、冷凝器的三口烧瓶中，加入100g1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷、100g六甲基二硅氧烷和10.0g酸性白土，在50℃反应2h，过滤除去酸性白土，得五甲基二硅氧烷含量为51.5%的混合产物，精馏收集84-86℃的馏分，得到无色透明的目标化合物，气象色谱分析纯度大于99%，收率40%。

实施例4