Способ получения алкоксисиланов

Союз Советских Социалистических Республик.06,7 Государстаенный комитеСовета Министроа СССРпо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубли 2) Авторы изобретени Иностранцы Ганс-Иоахим Кетш и Ганс(ФРГ) Иностранная фирмаахим Вапензи 1) Заявитель 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕН И Я А ЛКОКСИС ИЛА НО цепторов НС 1 2, Одн80%. выход состав пяет Изобретение относится к синтезу кремнийорганических соединений, а именно к упучшенному способу попучения апкоксисиланов общей формупы где Й - водород, апкил, апкенипК - апкил, апкоксизамещенный апкип;гп = 0-3;д: 1-4;пт+т4;которые находят широкое применение впроизводстве кремнийорганических соединений,Известен способ попучения апкоксисипанов путем этерификации хпорсипановспиртами 11. Причем этерификацию идесорбцию выдепяюшегося НСС ведут втонкой пленке при помощи выпарного аппарата с падающей пленкой.Однако при этом увеличивается объемотходящих газов,Известен также способ этерификациихпорсипанов спиртами в присутствии акния описания 17.07,78 Наиболее бпизким к изобретению потехнической сущности явпяется способпопучения апкоксисипанов, напримертетраэтоксисипана, жидкофазной этерификацией соответствующего хлорсипанаспиртом в обогреваемой до 60 ОС колоннес насадкой при совместной подаче реа О гентов в верхнюю частькопонны и непрерывном удалении цепевого продукта изкуба копонны 31.Выход целевого продукта не превышает 86-92%.15 Цепью изобретения является увеличение выхода целевого продукта.Указанная цель достигается за счеттого, что осушествпяют жидкофазнуюэтерификацию соответствующего хпорси лана спиртом в колонне с насадкой присовместной подаче реагентов в верхнюючасть колонны и непрерывном удапениицелевого продукта из куба копонны, причем процесс проводят при стехиометри ческом соотношении реагентов и находящийся в кубе колонны целевой продуктподдерживают при температуре кипения.Отличительным признаком данногоспособа является осуществление процесса при стехиометрическом соотношенииреагентов и поддержание находящегосяв кубе копонны целевого продукта притемпературе кипения,Реагенты подают в жидком виде иони должны также в жидком виде реагировать друг с другом.оПрименение растворитепей рекомендуется тогда, когда цепевой продукт киопит выше 180 С, Растворитель можетбыть смешан с исходными реагентами,но можно также подавать его по отдельному трубопроводу на верхнюю тарелкуколонны,Растворители необходимо применятьтогда, когда используют соединения, киопящие выше 0-180 С ипи разпагаюшиесяпри кипении,Для проведения реакции испопьзуютизвестные дистиппяционные колонны, например с коппачковыми тарелками. Колонны запопняют известными насадками, например керамическими седпо-, кольцеи шарообразными насадками. Число тарепок можно варьировать в широкихпределах, обычно колонны содержат 2535 тарелок.заПо окончании реакции целевой продуктстекает в куб, где его поддерживают притемпературе кипения. В зависимости отподвода теппа через куб и в зависимостиот природы исходных реагентов, продукта Зэтерификации и растворителя в верхнейчасти колонны в которой протекает реак 1оция, устанавливают температуру 0-90 С,При этом попностью отгоняется образовавшийся НС 1, который конденсируют в 0хоподипьнике с температурой (-10)- (-80) Си в случае необходимости перерабатываютдальше,Из перепива куба непрерывно вытекаетполученный цепевой продукт, который мож.5но применять без очистки. В некоторыхслучаях его следует отделить от растворителя путем дистиппяции ипи другимспособом.ЪП р и м е р 1, Этерификация трихпорсипана метанолом в триметоксисилан.На верхнюю распредепитепьную тарепку копонны с дефиегматором (диаметр100 мм, высота наполнения 3,80 м, насадка 6 х 6 мм фарфоровая седпообразная), 55снабженной в верхней части холодильникомяс поверхностью охлаждения 1,2 м и температурой - 48 С, подают непрерывноо3,2 кг/ч трихпорсипана и 2,3 кг/ч без 60 водного метанола в жидком виде, В верхней части копонны температура (-20)- о(+25) С а в нижней части копонны темУопература кипения 84 С. Температуру в нижней части колонны можно регулировать изменением дозировки метанола: при недостатке метанола температура падает, при избытке метанола - повышается выше 84 С. Из перелива в нижней части непрерывно вытекает триметоксисилан (т, кип. 84 С), содержащий 2% растворенного тетраметоксисипана и имеющий активируемую гидропизом кислотность (20 мг-экв НС 6 /и. Путем простой непрерывной или периодической дистилпяции попучают абсолютный триметоксисипан с выходом 96,2%на взятый трихлорсипан.В течение 720 ч попучают 2026 кгтриметоксисипана. Наряду с этим 1 129 нмчистого НС 1 (ю 1,6 нмз/ч) отгоняют черезверхний холодильник дпя повторного применения,В примерах 2 - 8 проводят опыт, какв примере 1, регулируя температуру внижней части колонны изменением дозировки спирта. Абсопютный целевой продукт выделяют аналогично примеру 1.Выход дан на взятый хлорсилан,П р и м е р 2, Этерификация трихлорсипана этанопом в триэтоксисипан.На верхнюю тарепку копонны непрерывно подают 3,7 кг/ч трихлорсилана и3,7 кг/ч безводного этанопа в жидкомвиде. В верхней части копонны температура 0 (+28) С, в нижней части колонны 132, 2 С. Получают триэтоксисипано(т. кип. 132,2 С), содержащий н 2,6% растворенного тетраэтоксисипана и имеющий активируемую гидролизом кислотность(30 мг эквВыход 96,7%,В течение 720 ч попучают 3029 кгтриэтоксисипана, Наряду с этим 1260 нмчистого НСС (1,76 нм/ч) отгоняют через верхний хоподипьник.П р и м е р 3, Этерификация трихлорсипана 2-метоксиэтаноломв три-метоксиэтоксисипан,На верхнюю тарепку колонны непрерывно подают 2,2 кг/ч 50% ного раствора трихпорсипана в транс-дихлорэтипене и 1,86 кг/ч безводного 2-метоксиэтанола в жидком виде. В верхней части копонны температура (+10)-(+22) С, в нижней части колонны 80,5 С, Попучают 70% ный раствор три-метоксисилана в транс-дихлорэтилене. Поспе вакуум-дистипляции в колонне, содержащей 4 тареп(т. кип. 69,6 С), который в качестве побочных продуктов содержит 4% тримеьа- токсисилана и 1% метоксидихлорсипана. а, Выход 94 %.Кроме того, отгоняют 0,8 нм/ч НС 8,з5 ки, выход целевого продукта 94%,т. кип, 98 С/2 мм.В качестве побочного продукта обрзуетсяф 4% тетра-метоксиэтоксисипант. кип. 134 С/0,2 мм. Кроме того, отгоняют 0,5 нм/ч НСЕП р и м е р 4. Этерификация винилтрихпорсипана этанолом в виниптриэтоксисилан.На верхнюю таредку копонны непрерывно подают 3,7 кг/ч виниптрихпорсипана 10и 3,1 кг/ч безводного этанопа в жидкомвиде. В верхней части колонны температура (+4)-(+24) С,в нижней части колонныС. Получают виниптриэтоксисипано(т, кип. 152 С), имеющий активированную гидропизом кислотность 30 мг экв Я СЕ/ди содержащий 0,1% этанопа.Выход 99%.Кроме того отгоняют1,45 нм 5/чнсе. 20П р и м е р 5, Этерификация тетрахпорсипана этанопом в тетраэтоксисипан,На верхнюю тарелку колонны подаютнепрерывно 4,7 кг/ч тетрахпорсипанаи 5, 1 кг/ч безводного этанопа в жидком 25виде. В верхней части колонны температура (+18)-(+39) С, в нижней частиколонны 168,9 С. Получают тетраэтоксисипан (т, кип. 168,7 оС),имеющий активированную гидропизом кислот- З 0ность (30 мг НСЕ/и и содержащий 0,1%этанопа.Выход 98,8%.Кроме того, отгоняют 2,5 нм/ч НСЕ.9В течение 720 ч получают 41220 кг З 5тетраэтоксисипана,П р и м е р 6. Этерификация изобутилтрихпорсипана метанолом в изобутипдиметоксихпорсипан,На верхнюю тарелку колонны подают непрерывно 1,6 кг/ч изобутиптрихпорсипана и О, 54 кг/ч безводного метанола в жидком виде. В верхней части колонныотемпература (-10)-(+18) С, в нижнейочасти копонны 156,2 С, Попучают изобутилдиметоксихпорсипан (т, кип, 156 С),о который содержит изобутиптриметоксисипан (6-8%) и немного изобутипметоксидихпорси пана.Выход 90%.П р и м е р 7, Этерификация трихпорсипана метанопом в диметоксихпорсипан. На верхнюю тарелку колонны непрерывно подают 4,7 кг/ч трихлорсилана и 2,3 кг/ч безводного метанола в жидком виде. В верхней части колонны температура (-18)-(+2) С, в нижней части копонныо70,2 С. Получают диметоксихпорсипан60 П р и м е р 8, Этерификация диметипдихпорсипана этанопом в диметипдиэтоксисилан,На верхнюю тарелку колонны непрерывно подают 1,23 кг/ч диметипдихпорсипана и 0,87 кг/ч безводного этанопа вжидком виде. В верхней части колонныотемпература 2-29 С,в нижней части колонны 115 С.Полученный диметипдиэтоксисипан(т. кип. 114,6 С) имеет активированнуюгидропизом кислотность 30 мг экв. НС 8/и,Выход 99%.Кроме того, отгоняют 0,4 нм/ч НС Г. Формула изобретения Способ получения апкоксисипанов общей формулы гдеЙ - водород, апкип, апкенил;К - апкип, апкоксизамещенный апкип;щ: 0-3;И - 1-4;щ+пс 4,жидкофазной этерификацией соответствующего хпорсипана спиртом в колонне с насадкой при совместной подаче реагентовв верхнюю часть колонны и непрерывномудалении целевого продукта из куба колонны, отличающийся тем,что, с целью повышения выхода цепевогопродукта, процесс осуществляют пристехиометрическом соотношении реагентов и находящийся в кубе колонны целевойпродукт поддерживают при температурекипения. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе; 1, Авторское свидетельство148054, кп. С 07 Г 7/04, 1961. 2. Авторское свидетепьство106 865, С 07 Р/04, 1 95 6,3. Гриневич К. П. Суханова А. Ф. Непрерывный метод получения этилового эфира ортокремневой кислоты, Ппастические массы, 1959,2, с. 39.