一甲基三乙氧基矽烷製備工藝的製作方法

2023-10-06 14:39:34 2

專利名稱：一甲基三乙氧基矽烷製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種化學領域中的有機矽烷製備工藝的改進，尤其是一種甲基三乙 氧基矽烷製備工藝的改進。
背景技術：
有機矽材料是近幾十年發展起來的新型化工材料，被專家們賦予科技發展 的「催化劑」和「工業味精」的雙重美譽。本發明涉及的甲基三乙氧基矽烷，英文名稱 Methyltriethoxysilane ； Triethoxy methylsilane,另 U 名，三乙氧基甲基 5 ,分子式 C7H1SO3Si ；CH3Si (OCH2CH3)3，物理性質外觀與性狀，無色、透明、有甜味的液體；分子量 178. 30 ；蒸汽壓1. 46kPa閃點23°C ；沸點143°C ；溶解性不溶於水，溶於乙醇、丙酮、乙 醚等有機溶劑；密度相對密度(水=1)0. 89 ；相對密度(空氣=1)6. 14 ；穩定性穩定。

發明內容
本發明涉及一種化學領域中的矽烷製備工藝的改進，尤其是一種一甲基三乙氧基 矽烷製備工藝的改進。本發明的技術方案為
一甲基三乙氧基矽烷製備工藝，包括下述質量配比的化工原料和中和處理劑一甲基 三氯矽烷100份；無水乙醇150份；乙醇鈉0. 05份；六甲基二矽氮烷0. 02份和Ν-(β-氨 乙基-Y-氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0.01份；
其工藝流程分別將無水乙醇用輸送泵，從其貯槽送至乙醇汽化釜中進行汽化；一甲 基三氯矽烷從其貯槽用計量泵至一甲基三氯矽烷汽化釜中進行汽化；汽化無水乙醇進入 汽提釜中，再汽提釜進入醇解釜中與汽化一甲基三氯矽烷進行反應，反應後的物料進入醇 解釜中；待醇解釜液位達到釜內腔全部高度的50-80%時，用輸送泵將醇解釜中一半物料 送至汽提釜中進行趕酸，停輸送泵；醇解釜繼續積料，待釜內液位達到釜內腔全部高度的 50-80%時繼續向汽提釜送料；待汽提釜溫度達到工藝控制要求時，再輸送泵將汽提釜中物 料送至中和器，用中和處理劑六甲基二矽氮烷、Ν-( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧 基矽烷和乙醇鈉進行中和反應；中和好的物料經鹽泥沉降器進入中和液貯槽備用；汽提釜 趕出氯化氫氣體由汽提釜塔頂進入醇解釜與反應中生成的氯化氫；經塔頂冷卻器進入尾氣 系統進行吸收，吸收氯化氫的廢酸水排至廢酸處理；將中和液貯槽的一甲基三乙氧基矽烷 粗品用輸送泵連續送入精一塔中，在精一塔進行精餾分離，由塔頂脫出輕組份，輕組份進入 乙醇計量罐；塔釜的重組份排入除鹽釜，進入除鹽釜的重組份脫出鹽泥進入精二塔；進入 精二塔的物料在真空條件下進行精餾分離，由塔釜排出的物料進入高沸物貯槽；由塔頂蒸 出的一甲基三乙氧基矽烷進入正品貯槽。技術備註
六甲基二矽氮烷結構式如下(CH3) 3SiNHSi (CH3) 3。氨基單體Ν-(β -氨乙基-Y-氨丙基)甲基二甲氧基矽烷的CAS登錄號306949-2。本發明的優點在於增加了 ；提高了反應溫度，使物料中氯更好地被取代，使得反 應完全，提高了收率；現在其他廠和我廠以前醇解料的含量只有70-8 ，改善後提高到了 92%以上；增大了綜合槽，減少了中和劑的消耗，節省了中和劑；增加了外循環泵和氣體過 料泵，使醇解反應實現了連續性生產，提高了反應速度，減少了過長反應產生的副產物；增 加了沉降槽，隔開了空氣，排掉鹽泥，更利於後面精餾反應的進行，減少了腐蝕，保護了精餾 塔。在中和反應步驟中，加入了中和處理劑乙醇鈉、矽烷偶聯劑(矽氮烷)和氨基單體，其中 上述處理劑都為液體，加速了沉降，中和更多的酸，使產品反應純度更高；但若上述中和處 理劑量加少了，反應過程中氯含量會增加，導致產品PH值小，產品質量不合格，而且3-5個 月後產品易交聯，客戶無法使用；相反，量加多了，易堵塞反應釜，導致不能連續生產，使產 品偏鹼性，產品質量也不合格，同時3-5個月後產品易交聯，客戶無法使用。
具體實施例方式實施例1、一甲基三乙氧基矽烷製備工藝，包括下述質量配比的化工原料和中和處 理劑一甲基三氯矽烷100份；無水乙醇150份；乙醇鈉0. 05份；六甲基二矽氮烷0. 02份 禾口 N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0. 01份；
其工藝流程分別將無水乙醇用輸送泵，從其貯槽送至乙醇汽化釜中進行汽化；一甲 基三氯矽烷從其貯槽用計量泵至一甲基三氯矽烷汽化釜中進行汽化；汽化無水乙醇進入 汽提釜中，再汽提釜進入醇解釜中與汽化一甲基三氯矽烷進行反應，反應後的物料進入醇 解釜中；待醇解釜液位達到釜內腔全部高度的50-80%時，用輸送泵將醇解釜中一半物料 送至汽提釜中進行趕酸，停輸送泵；醇解釜繼續積料，待釜內液位達到釜內腔全部高度的 50-80%時繼續向汽提釜送料；待汽提釜溫度達到工藝控制要求時，再輸送泵將汽提釜中物 料送至中和器，用中和處理劑六甲基二矽氮烷、Ν-( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧 基矽烷和乙醇鈉進行中和反應；中和好的物料經鹽泥沉降器進入中和液貯槽備用；汽提釜 趕出氯化氫氣體由汽提釜塔頂進入醇解釜與反應中生成的氯化氫；經塔頂冷卻器進入尾氣 系統進行吸收，吸收氯化氫的廢酸水排至廢酸處理；將中和液貯槽的一甲基三乙氧基矽烷 粗品用輸送泵連續送入精一塔中，在精一塔進行精餾分離，由塔頂脫出輕組份，輕組份進入 乙醇計量罐；塔釜的重組份排入除鹽釜，進入除鹽釜的重組份脫出鹽泥進入精二塔；進入 精二塔的物料在真空條件下進行精餾分離，由塔釜排出的物料進入高沸物貯槽；由塔頂蒸 出的一甲基三乙氧基矽烷進入正品貯槽。本實施例中是一個反應系統，各級反應的具體技術參數可為如下 醇解釜溫度85-95°C 壓力0. 002-0. 006 M P a 出料流量120-160 L / h 汽提釜頂溫142-150°C 底溫145-155°C 出料流量120-160 L / h
壓力表顯示值為一 0. 9 M P a，
精一塔脫溶頂溫87-90°C 底溫145-155°C 出料流量100-130 L / h 壓力表顯示值為0. 01-0. 02 MP a ,
精二塔脫低底溫i:35-145°C 頂溫116-125°C 出料流量100-130 L / h 壓力表顯示值為一 0. 93-0. 97 M P a。實施例2、本發明涉及的一甲基三乙氧基矽烷，包括下述質量配比的化工原料一甲基三氯矽烷100份，無水乙醇150份，乙醇鈉0. 0 2份，六甲基二矽氮烷0. 01份，N-(β -氨 乙基-Y-氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0.01份。其餘同實施例1。實施例3、本發明涉及的一甲基三乙氧基矽烷，包括下述質量配比的化工原料一 甲基三氯矽烷100份，無水乙醇150份，乙醇鈉0. 01份，六甲基二矽氮烷0. 02份，N- ( β -氨 乙基-Y-氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0.02份。其餘同實施例1。實施例4、本發明涉及的一甲基三乙氧基矽烷，包括下述質量配比的化工原料 一甲基三氯矽烷100份，無水乙醇150份，乙醇鈉0. 1 0份，六甲基二矽氮烷0.05份， Ν-(β-氨乙基-Y-氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0.03份。其餘同實施例1。實施例5、本發明涉及的一甲基三氯矽烷，包括下述質量配比的化工原料一甲基 三氯矽烷100份，無水乙醇150份，乙醇鈉0.0 8份，六甲基二矽氮烷0. 15份，Ν-(β-氨乙 基-Y-氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0.02份。其餘同實施例1。實施例6、一甲基三乙氧基矽烷製備工藝，包括下述質量配比的化工原料和中和處 理劑一甲基三氯矽烷100份；無水乙醇150份；乙醇鈉0. 05份；六甲基二矽氮烷0. 02份 禾口 N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0. 01份；
其工藝流程分別將無水乙醇用輸送泵，從其貯槽送至乙醇汽化釜中進行汽化；一甲 基三氯矽烷從其貯槽用計量泵至一甲基三氯矽烷汽化釜中進行汽化；汽化無水乙醇進入汽 提釜中，再汽提釜進入醇解釜中與汽化一甲基三氯矽烷進行反應，反應後的物料進入醇解 釜中；待醇解釜液位達到釜內腔全部高度的50%時，用輸送泵將醇解釜中一半物料送至汽 提釜中進行趕酸，停輸送泵；醇解釜繼續積料，待釜內液位達到釜內腔全部高度的50%時繼 續向汽提釜送料；待汽提釜溫度達到工藝控制要求時，再輸送泵將汽提釜中物料送至中和 器，用中和處理劑六甲基二矽氮烷、N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧基矽烷和乙 醇鈉進行中和反應；中和好的物料經鹽泥沉降器進入中和液貯槽備用；汽提釜趕出氯化氫 氣體由汽提釜塔頂進入醇解釜與反應中生成的氯化氫；經塔頂冷卻器進入尾氣系統進行 吸收，吸收氯化氫的廢酸水排至廢酸處理；將中和液貯槽的一甲基三乙氧基矽烷粗品用輸 送泵連續送入精一塔中，在精一塔進行精餾分離，由塔頂脫出輕組份，輕組份進入乙醇計量 罐；塔釜的重組份排入除鹽釜，進入除鹽釜的重組份脫出鹽泥進入精二塔；進入精二塔的 物料在真空條件下進行精餾分離，由塔釜排出的物料進入高沸物貯槽；由塔頂蒸出的一甲 基三乙氧基矽烷進入正品貯槽。本實施例中是一個反應系統，各級反應的具體技術參數可為如下 醇解釜溫度85 °C 壓力0. 002 M P a 出料流量120 L / h 汽提釜頂溫142 °C 底溫145 °C 出料流量120 L / h
壓力表顯示值為一 0. 9 M P a，
精一塔脫溶頂溫87 V底溫145 °C 出料流量100 L / h 壓力表顯示值為0.01 MP a，
精二塔脫低底溫135°C 頂溫116°C 出料流量100 L / h 壓力表顯示值為一 0. 93 M P a。實施例7、一甲基三乙氧基矽烷製備工藝，包括下述質量配比的化工原料和中和處 理劑一甲基三氯矽烷100份；無水乙醇150份；乙醇鈉0. 05份；六甲基二矽氮烷0. 02份 禾口 N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0. 01份；本發明緊密圍繞上述問題，通過聯烯的碘環化反應合成一系列六元環狀的磷酸酯的類 似物α-二氟亞甲基膦內酯。

發明內容
本發明的目的在於提供一種簡便、高效、條件溫和的合成α - 二氟亞甲基膦內酯 的方法。本發明採用的技術方案如下
一種α-二氟亞甲基膦內酯的合成方法，其特徵在於以α-二氟亞甲基取代的 2，3-聯烯膦酸單酯為原料，加入碘環化試劑，常溫下發生分子內的碘環化反應，製得具有六 元環狀結構的α-二氟亞甲基膦內酯。本發明緊密圍繞上述問題，通過聯烯的碘環化反應合成一系列六元環狀的磷酸酯的類 似物α-二氟亞甲基膦內酯。

發明內容
本發明的目的在於提供一種簡便、高效、條件溫和的合成α - 二氟亞甲基膦內酯 的方法。本發明採用的技術方案如下
一種α-二氟亞甲基膦內酯的合成方法，其特徵在於以α-二氟亞甲基取代的 2，3-聯烯膦酸單酯為原料，加入碘環化試劑，常溫下發生分子內的碘環化反應，製得具有六 元環狀結構的α-二氟亞甲基膦內酯。
其工藝流程分別將無水乙醇用輸送泵，從其貯槽送至乙醇汽化釜中進行汽化；一甲 基三氯矽烷從其貯槽用計量泵至一甲基三氯矽烷汽化釜中進行汽化；汽化無水乙醇進入汽 提釜中，再汽提釜進入醇解釜中與汽化一甲基三氯矽烷進行反應，反應後的物料進入醇解 釜中；待醇解釜液位達到釜內腔全部高度的80%時，用輸送泵將醇解釜中一半物料送至汽 提釜中進行趕酸，停輸送泵；醇解釜繼續積料，待釜內液位達到釜內腔全部高度的80%時繼 續向汽提釜送料；待汽提釜溫度達到工藝控制要求時，再輸送泵將汽提釜中物料送至中和 器，用中和處理劑六甲基二矽氮烷、N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧基矽烷和乙 醇鈉進行中和反應；中和好的物料經鹽泥沉降器進入中和液貯槽備用；汽提釜趕出氯化氫 氣體由汽提釜塔頂進入醇解釜與反應中生成的氯化氫；經塔頂冷卻器進入尾氣系統進行 吸收，吸收氯化氫的廢酸水排至廢酸處理；將中和液貯槽的一甲基三乙氧基矽烷粗品用輸 送泵連續送入精一塔中，在精一塔進行精餾分離，由塔頂脫出輕組份，輕組份進入乙醇計量 罐；塔釜的重組份排入除鹽釜，進入除鹽釜的重組份脫出鹽泥進入精二塔；進入精二塔的 物料在真空條件下進行精餾分離，由塔釜排出的物料進入高沸物貯槽；由塔頂蒸出的一甲 基三乙氧基矽烷進入正品貯槽。本實施例中是一個反應系統，各級反應的具體技術參數可為如下 醇解釜溫度95 °C 壓力0. 006 M P a 出料流量160 L / h 汽提釜頂溫150°C 底溫155°C 出料流量160 L / h
壓力表顯示值為一 0. 9 M P a，
精一塔脫溶頂溫90°C底溫155°C 出料流量130 L / h 壓力表顯示值為0.02 MP a，
精二塔脫低底溫145°C 頂溫125°C 出料流量130 L / h 壓力表顯示值為0.97 MP a。實施例8、一甲基三乙氧基矽烷製備工藝，包括下述質量配比的化工原料和中和處 理劑一甲基三氯矽烷100份；無水乙醇150份；乙醇鈉0. 05份；六甲基二矽氮烷0. 02份 禾口 N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0. 01份；
其工藝流程分別將無水乙醇用輸送泵，從其貯槽送至乙醇汽化釜中進行汽化；一甲 基三氯矽烷從其貯槽用計量泵至一甲基三氯矽烷汽化釜中進行汽化；汽化無水乙醇進入汽 提釜中，再汽提釜進入醇解釜中與汽化一甲基三氯矽烷進行反應，反應後的物料進入醇解 釜中；待醇解釜液位達到釜內腔全部高度的65%時，用輸送泵將醇解釜中一半物料送至汽 提釜中進行趕酸，停輸送泵；醇解釜繼續積料，待釜內液位達到釜內腔全部高度的65%時繼 續向汽提釜送料；待汽提釜溫度達到工藝控制要求時，再輸送泵將汽提釜中物料送至中和 器，用中和處理劑六甲基二矽氮烷、Ν-( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧基矽烷和乙 醇鈉進行中和反應；中和好的物料經鹽泥沉降器進入中和液貯槽備用；汽提釜趕出氯化氫 氣體由汽提釜塔頂進入醇解釜與反應中生成的氯化氫；經塔頂冷卻器進入尾氣系統進行 吸收，吸收氯化氫的廢酸水排至廢酸處理；將中和液貯槽的一甲基三乙氧基矽烷粗品用輸 送泵連續送入精一塔中，在精一塔進行精餾分離，由塔頂脫出輕組份，輕組份進入乙醇計量 罐；塔釜的重組份排入除鹽釜，進入除鹽釜的重組份脫出鹽泥進入精二塔；進入精二塔的 物料在真空條件下進行精餾分離，由塔釜排出的物料進入高沸物貯槽；由塔頂蒸出的一甲 基三乙氧基矽烷進入正品貯槽。
本實施例中是一個反應系統，各級反應的具體技術參數可為如下 醇解釜溫度90°C 壓力0. 004 M P a 出料流量140 L / h 汽提釜頂溫146°C 底溫150°C 出料流量140 L / h
壓力表顯示值為一 0. 9 M P a，
精一塔脫溶頂溫88°C底溫150°C 出料流量115 L / h 壓力表顯示值為0. 0152 MPa,
精二塔脫低底溫140°C頂溫120°C 出料流量115 L / h 壓力表顯示值為0. 92 M P a。試驗材料
為由實施例1、2、3、4、5製成的產品A、B、C、D、E。另設第六組F由其他廠製得的一甲基 三乙氧基矽烷為對照組。比較產品醇解料的含量、中和劑的消耗、反應所需時間、副產物含 量、精餾反應的純度。
權利要求
1.一甲基三乙氧基矽烷製備工藝，其特徵在於包括下述質量配比的化工原料和中和 處理劑一甲基三氯矽烷100份；無水乙醇150份；乙醇鈉0. 05份；六甲基二矽氮烷0. 02 份和N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0. 01份。
2.一甲基三乙氧基矽烷製備工藝，其特徵在於包括下述質量配比的化工原料和中和 處理劑一甲基三氯矽烷100份；無水乙醇150份；乙醇鈉0. 05份；六甲基二矽氮烷0. 02 份和N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧基矽烷0. 01份；其工藝流程分別將無水乙醇用輸送泵，從其貯槽送至乙醇汽化釜中進行汽化；一甲 基三氯矽烷從其貯槽用計量泵至一甲基三氯矽烷汽化釜中進行汽化；汽化無水乙醇進入 汽提釜中，再汽提釜進入醇解釜中與汽化一甲基三氯矽烷進行反應，反應後的物料進入醇 解釜中；待醇解釜液位達到釜內腔全部高度的50-80%時，用輸送泵將醇解釜中一半物料 送至汽提釜中進行趕酸，停輸送泵；醇解釜繼續積料，待釜內液位達到釜內腔全部高度的 50-80%時繼續向汽提釜送料；待汽提釜溫度達到工藝控制要求時，再輸送泵將汽提釜中物 料送至中和器，用中和處理劑六甲基二矽氮烷、N- ( β -氨乙基-γ -氨丙基)甲基二甲氧 基矽烷和乙醇鈉進行中和反應；中和好的物料經鹽泥沉降器進入中和液貯槽備用；汽提釜 趕出氯化氫氣體由汽提釜塔頂進入醇解釜與反應中生成的氯化氫；經塔頂冷卻器進入尾氣 系統進行吸收，吸收氯化氫的廢酸水排至廢酸處理；將中和液貯槽的一甲基三乙氧基矽烷 粗品用輸送泵連續送入精一塔中，在精一塔進行精餾分離，由塔頂脫出輕組份，輕組份進入 乙醇計量罐；塔釜的重組份排入除鹽釜，進入除鹽釜的重組份脫出鹽泥進入精二塔；進入 精二塔的物料在真空條件下進行精餾分離，由塔釜排出的物料進入高沸物貯槽；由塔頂蒸 出的一甲基三乙氧基矽烷進入正品貯槽。
全文摘要
本發明涉及一種一甲基三乙氧基矽烷製備工藝。本發明涉及的一甲基三乙氧基矽烷，包括的化工原料和中和處理劑質量配比為一甲基三氯矽烷100份，無水乙醇150份，乙醇鈉0.05份，矽氮烷0.02份，氨基單體0.01份。本發明的優點在於增加了醇解釜的高度，從而使醇解反應更充分；提高了反應溫度，使物料中氯更好地被取代，使得反應完全，提高了收率；以前醇解料的含量只有70-82%，改善後提高到了92%以上；增大了綜合槽，減少了中和劑的消耗，節省了中和劑；增加了外循環泵和氣體過料泵，使醇解反應實現了連續性生產，提高了反應速度，減少了過長反應產生的副產物；增加了沉降槽，隔開了空氣，排掉鹽泥，更利於後面精餾反應的進行，減少了腐蝕，保護了精餾塔。
文檔編號C07F7/18GK102079754SQ20101060713
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者餘文清, 冷發錢, 龔文 申請人:藍星化工新材料股份有限公司江西星火有機矽廠