CN110372740B - 一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法 - Google Patents
一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110372740B CN110372740B CN201910785263.0A CN201910785263A CN110372740B CN 110372740 B CN110372740 B CN 110372740B CN 201910785263 A CN201910785263 A CN 201910785263A CN 110372740 B CN110372740 B CN 110372740B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stirring
- reaction
- filter cake
- trimethylchlorosilane
- dimethylchlorosilane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 title claims abstract description 36
- QABCGOSYZHCPGN-UHFFFAOYSA-N chloro(dimethyl)silicon Chemical compound C[Si](C)Cl QABCGOSYZHCPGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 21
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 15
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 15
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- YSTQWZZQKCCBAY-UHFFFAOYSA-L methylaluminum(2+);dichloride Chemical compound C[Al](Cl)Cl YSTQWZZQKCCBAY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229940050176 methyl chloride Drugs 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 22
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C UQEAIHBTYFGYIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N alumane;zinc Chemical compound [AlH3].[Zn] HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 amino, carboxyl Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/12—Organo silicon halides
- C07F7/121—Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20
- C07F7/122—Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20 by reactions involving the formation of Si-C linkages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法,包括以下步骤:(1)将氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇加入去离子水中,搅拌至完全溶解,加入正硅酸乙酯,升温后继续搅拌得到反应液,过滤后得到滤饼,干燥后焙烧得到二氧化硅;(2)将二氧化硅、硫酸锌溶液、硝酸铝溶液混合,搅拌后加入硼氢化钾溶液,继续搅拌得到反应液,过滤得到滤饼,洗涤,干燥得到催化剂;(3)将二甲基氯硅烷、甲基氯化铝、氯甲烷、催化剂加入带有超声搅拌器中,将氮气通入置换空气,继续通氮气保护下加热,开启超声搅拌,恒温反应得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼干燥得到三甲基氯硅烷。本发明操作简单,而且三甲基氯硅烷的收率和纯度均较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备三甲基氯硅烷的方法,特别是涉及一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法。
背景技术
三甲基氯硅烷在化学合成及药物合成中被广泛用于羟基、氨基、羧基等官能团的保护剂,还可在石油生产等工艺中用作有机硅高分子聚合物的封口剂,起到调节高聚物分子量的作用。目前,三甲基氯硅烷的制备方法主要是以氯化氢气体作为氯化剂将六甲基二硅氧烷转化为三甲基氯硅烷。
一般是将六甲基硅氧烷投入反应罐中,夹套通入冷媒降温,使温度维持在20℃以下,连续通入过量氯化氢气体数小时,直至反应结束;反应罐的尾气用碱溶液吸收中和;反应液通过分相,将反应液中的副产物废高浓盐酸除去;有机相经除水、脱氯化氢、精馏,得到产物三甲基氯硅烷。这种方法操作复杂,步骤繁琐,在生产过程中存在严重的设备腐蚀,并产生大量的高浓度废盐酸,形成废酸污染,不利于环境保护。
申请号为CN201710039151.1的中国专利公开了“六甲基二硅氧烷生产三甲基氯硅烷新工艺”,包括如下步骤:1)、在反应釜中加入六甲基二硅氧烷,然后将六甲基二硅氧烷和氯化氢均通入到第一填料吸收塔内进行对流反应,多余的氯化氢进入到第二填料吸收塔,生成的反应料进入到第一分水器;2)反应料在第一分水器内分层,得到轻组分的料层,料层进入到第二填料吸收塔内与氯化氢气体再次反应,多余的氯化氢进入到尾气吸收***,生成的反应料进入到第二分水器内;3)反应料在第二分水器内分层,得到轻组分的料层,回收三甲基氯硅烷的含量≥80%的料层。该专利同样存在操作复杂、步骤繁琐的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法,该方法操作简单,而且三甲基氯硅烷的收率和纯度均较高。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法,包括以下步骤:
(1)将氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇加入去离子水中,30℃下搅拌至完全溶解,边搅拌边加入正硅酸乙酯,升温至55℃后继续搅拌2小时得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后焙烧得到二氧化硅;
(2)将步骤(1)得到的二氧化硅、硫酸锌溶液、硝酸铝溶液混合,搅拌5分钟后加入硼氢化钾溶液,继续搅拌至无气泡为止得到反应液,将反应液过滤得到滤饼,将滤饼用去离子水、无水乙醇交替洗涤3次,80℃下干燥12小时得到催化剂;
(3)将二甲基氯硅烷、甲基氯化铝、氯甲烷、步骤(2)得到的催化剂加入带有超声搅拌器中,将氮气通入超声搅拌器中置换空气2小时,氮气保护下加热至200℃,开启超声搅拌器进行超声搅拌,恒温反应4小时后得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后得到三甲基氯硅烷。
进一步地,本发明所述步骤(1)中,氨水的pH值为11,氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇、去离子水、正硅酸乙酯的质量比为16:5:10:250:19。
进一步地,本发明所述步骤(1)中,焙烧时的升温过程为:先30分钟内从室温升温至300℃,恒温30分钟后再30分钟内升温至600℃,恒温4小时。
进一步地,本发明所述步骤(2)中,硫酸锌溶液、硝酸铝溶液、硼氢化钾溶液的质量浓度均为20%,二氧化硅、硫酸锌溶液、硝酸铝溶液、硼氢化钾溶液的质量比为1:16:8:18。
进一步地,本发明所述步骤(3)中,二甲基氯硅烷、甲基氯化铝、氯甲烷、催化剂的质量比为1:(4-6):(3-7):(0.4-0.6)。
进一步地,本发明所述步骤(3)中,超声波搅拌器的超声频率为20kHz,搅拌频率为150rpm。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1)本发明的合成路线与现有技术不同,是将二甲基氯硅烷在催化剂作用下与甲基氯化铝反应得到三甲基氯硅烷,操作步骤比较简单,而且不会形成废酸污染,对环境友好。
2)锌、铝是适合本发明合成反应的催化剂,锌、铝容易吸潮,直接使用会降低其催化活性,因而本发明先通过溶胶凝胶法制得二氧化硅微球,然后以此为基础负载锌、铝,二氧化硅能有效避免锌、铝的吸潮,使得锌、铝能充分发挥其催化作用,从而提高三甲基氯硅烷的收率和纯度。
3)本发明在步骤(3)使用的超声搅拌器能有效提高二甲基氯硅烷与甲基氯化铝以及催化剂之间的接触程度,从而进一步提高三甲基氯硅烷的收率和纯度,还能有效缩短反应时间,节省成本。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1
二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法包括以下步骤:
(1)将pH值为11的氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇加入去离子水中,30℃下搅拌至完全溶解,边搅拌边加入正硅酸乙酯,升温至55℃后继续搅拌2小时得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后焙烧得到二氧化硅,氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇、去离子水、正硅酸乙酯的质量比为16:5:10:250:19,焙烧时的升温过程为:先30分钟内从室温升温至300℃,恒温30分钟后再30分钟内升温至600℃,恒温4小时;
(2)将步骤(1)得到的二氧化硅、质量浓度为20%的硫酸锌溶液、质量浓度为20%的硝酸铝溶液混合,搅拌5分钟后加入质量浓度为20%的硼氢化钾溶液,二氧化硅、硫酸锌溶液、硼氢化钾溶液的质量比为1:16:8:18,继续搅拌至无气泡为止得到反应液,将反应液过滤得到滤饼,将滤饼用去离子水、无水乙醇交替洗涤3次,80℃下干燥12小时得到催化剂;
(3)将质量比为1:5:5:0.5的二甲基氯硅烷、甲基氯化铝、氯甲烷、步骤(2)得到的催化剂加入带有超声频率为20kHz、搅拌频率为150rpm的超声搅拌器中,将氮气通入超声搅拌器中置换空气2小时,继续通氮气保护下加热至200℃,开启超声搅拌器进行超声搅拌,恒温反应4小时后得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后得到三甲基氯硅烷。
实施例2
二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法包括以下步骤:
(1)将pH值为11的氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇加入去离子水中,30℃下搅拌至完全溶解,边搅拌边加入正硅酸乙酯,升温至55℃后继续搅拌2小时得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后焙烧得到二氧化硅,氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇、去离子水、正硅酸乙酯的质量比为16:5:10:250:19,焙烧时的升温过程为:先30分钟内从室温升温至300℃,恒温30分钟后再30分钟内升温至600℃,恒温4小时;
(2)将步骤(1)得到的二氧化硅、质量浓度为20%的硫酸锌溶液、质量浓度为20%的硝酸铝溶液混合,搅拌5分钟后加入质量浓度为20%的硼氢化钾溶液,二氧化硅、硫酸锌溶液、硼氢化钾溶液的质量比为1:16:8:18,继续搅拌至无气泡为止得到反应液,将反应液过滤得到滤饼,将滤饼用去离子水、无水乙醇交替洗涤3次,80℃下干燥12小时得到催化剂;
(3)将质量比为1:4:4:0.4的二甲基氯硅烷、甲基氯化铝、氯甲烷、步骤(2)得到的催化剂加入带有超声频率为20kHz、搅拌频率为150rpm的超声搅拌器中,将氮气通入超声搅拌器中置换空气2小时,继续通氮气保护下加热至200℃,开启超声搅拌器进行超声搅拌,恒温反应4小时后得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后得到三甲基氯硅烷。
实施例3
二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法包括以下步骤:
(1)将pH值为11的氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇加入去离子水中,30℃下搅拌至完全溶解,边搅拌边加入正硅酸乙酯,升温至55℃后继续搅拌2小时得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后焙烧得到二氧化硅,氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇、去离子水、正硅酸乙酯的质量比为16:5:10:250:19,焙烧时的升温过程为:先30分钟内从室温升温至300℃,恒温30分钟后再30分钟内升温至600℃,恒温4小时;
(2)将步骤(1)得到的二氧化硅、质量浓度为20%的硫酸锌溶液、质量浓度为20%的硝酸铝溶液混合,搅拌5分钟后加入质量浓度为20%的硼氢化钾溶液,二氧化硅、硫酸锌溶液、硼氢化钾溶液的质量比为1:16:8:18,继续搅拌至无气泡为止得到反应液,将反应液过滤得到滤饼,将滤饼用去离子水、无水乙醇交替洗涤3次,80℃下干燥12小时得到催化剂;
(3)将质量比为1:6:7:0.6的二甲基氯硅烷、甲基氯化铝、氯甲烷、步骤(2)得到的催化剂加入带有超声频率为20kHz、搅拌频率为150rpm的超声搅拌器中,将氮气通入超声搅拌器中置换空气2小时,继续通氮气保护下加热至200℃,开启超声搅拌器进行超声搅拌,恒温反应4小时后得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后得到三甲基氯硅烷。
实施例4
(1)将pH值为11的氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇加入去离子水中,30℃下搅拌至完全溶解,边搅拌边加入正硅酸乙酯,升温至55℃后继续搅拌2小时得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后焙烧得到二氧化硅,氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇、去离子水、正硅酸乙酯的质量比为16:5:10:250:19,焙烧时的升温过程为:先30分钟内从室温升温至300℃,恒温30分钟后再30分钟内升温至600℃,恒温4小时;
(2)将步骤(1)得到的二氧化硅、质量浓度为20%的硫酸锌溶液、质量浓度为20%的硝酸铝溶液混合,搅拌5分钟后加入质量浓度为20%的硼氢化钾溶液,二氧化硅、硫酸锌溶液、硼氢化钾溶液的质量比为1:16:8:18,继续搅拌至无气泡为止得到反应液,将反应液过滤得到滤饼,将滤饼用去离子水、无水乙醇交替洗涤3次,80℃下干燥12小时得到催化剂;
(3)将质量比为1:4.5:3:0.45的二甲基氯硅烷、甲基氯化铝、氯甲烷、步骤(2)得到的催化剂加入带有超声频率为20kHz、搅拌频率为150rpm的超声搅拌器中,将氮气通入超声搅拌器中置换空气2小时,继续通氮气保护下加热至200℃,开启超声搅拌器进行超声搅拌,恒温反应4小时后得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后得到三甲基氯硅烷。
对比实施例1
与实施例1相比,省略步骤(1)、(2),步骤(3)中的催化剂为未经处理的锌、铝,其余步骤与实施例1相同。
对比实施例2
与实施例1相比,省略步骤(1)、(2),将步骤(3)中的催化剂替换为活性炭负载锌、铝,其余步骤与实施例1相同。
对比实施例3
与实施例1相比,将步骤(3)中的超声搅拌器替换为普通的搅拌器,其余步骤与实施例1相同。
对照例:申请号为CN201710039151.1的专利的实施例1。
三甲基氯硅烷的收率
分别记录实施例1-4、对比实施例1-3、对照例的收率。测试结果如表1所示:
表1
由表1可明显看出,本发明实施例1-4的收率均高于对照例。对比实施例1-2的部分步骤与实施例1不同,其中,对比实施例1和3的收率均下降不少,说明采用二氧化硅负载锌铝以及超声搅拌器均能达到更高的收率;对比实施例2的收率的下降程度小于对比实施例1,说明采用二氧化硅负载锌、铝比采用活性炭负载的效果更佳。
三甲基氯硅烷的纯度
分别记录实施例1-4、对比实施例1-3、对照例的纯度。测试结果如表2所示:
纯度(%) | |
实施例1 | 98.5 |
实施例2 | 98.2 |
实施例3 | 98.3 |
实施例4 | 98.1 |
对比实施例1 | 91.5 |
对比实施例2 | 94.6 |
对比实施例3 | 91.0 |
对照例 | 90.4 |
表2
由表2可明显看出,本发明实施例1-4的纯度均高于对照例。对比实施例1-2的部分步骤与实施例1不同,其中,对比实施例1和3的纯度均下降不少,说明采用二氧化硅负载锌、铝以及超声搅拌器均能达到更高的纯度;对比实施例2的纯度的下降程度小于对比实施例1,说明采用二氧化硅负载锌、铝比采用活性炭负载的效果更佳。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)将氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇加入去离子水中,30℃下搅拌至完全溶解,边搅拌边加入正硅酸乙酯,升温至55℃后继续搅拌2小时得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后焙烧得到二氧化硅;
(2)将步骤(1)得到的二氧化硅、硫酸锌溶液、硝酸铝溶液混合,搅拌5分钟后加入硼氢化钾溶液,继续搅拌至无气泡为止得到反应液,将反应液过滤得到滤饼,将滤饼用去离子水、无水乙醇交替洗涤3次,80℃下干燥12小时得到催化剂;
(3)将二甲基氯硅烷、甲基氯化铝、氯甲烷、步骤(2)得到的催化剂加入带有超声搅拌器中,将氮气通入超声搅拌器中置换空气2小时,继续通氮气保护下加热至200℃,开启超声搅拌器进行超声搅拌,恒温反应4小时后得到反应液,将反应液过滤后得到滤饼,将滤饼80℃下干燥12小时后得到三甲基氯硅烷。
2.根据权利要求1所述的一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,氨水的pH值为11,氨水、十六烷基三甲基氯化铵、无水乙醇、去离子水、正硅酸乙酯的质量比为16:5:10:250:19。
3.根据权利要求1所述的一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,焙烧时的升温过程为:先30分钟内从室温升温至300℃,恒温30分钟后再30分钟内升温至600℃,恒温4小时。
4.根据权利要求1所述的一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,硫酸锌溶液、硝酸铝溶液、硼氢化钾溶液的质量浓度均为20%,二氧化硅、硫酸锌溶液、硝酸铝溶液、硼氢化钾溶液的质量比为1:16:8:18。
5.根据权利要求1所述的一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,二甲基氯硅烷、甲基氯化铝、氯甲烷、催化剂的质量比为1:(4-6):(3-7):(0.4-0.6)。
6.根据权利要求1所述的一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,超声波搅拌器的超声频率为20kHz,搅拌频率为150rpm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910785263.0A CN110372740B (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910785263.0A CN110372740B (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110372740A CN110372740A (zh) | 2019-10-25 |
CN110372740B true CN110372740B (zh) | 2021-10-08 |
Family
ID=68260559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910785263.0A Active CN110372740B (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110372740B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2403370A (en) * | 1945-03-15 | 1946-07-02 | Gen Electric | Alkylation of halogenosilanes |
US2427605A (en) * | 1945-03-15 | 1947-09-16 | Gen Electric | Preparation of alkylhalogenosilanes |
US4155927A (en) * | 1977-10-03 | 1979-05-22 | Wacker-Chemie Gmbh | Process for preparing trimethylchlorosilane |
US4888435A (en) * | 1989-06-22 | 1989-12-19 | Dow Corning Corporation | Integrated process for alkylation and redistribution of halosilanes |
US5440063A (en) * | 1993-11-05 | 1995-08-08 | Shin-Etsu Chemical Company, Limited | Concurrent preparation of dimethylchlorosilane and triorganochlorosilane |
JPH08245654A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-09-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ジメチルクロロシランとトリメチルクロロシランとの併産方法 |
CN101531674A (zh) * | 2009-04-23 | 2009-09-16 | 嘉兴学院 | 一种甲基氯硅烷的制备方法 |
CN106883258A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-23 | 浙江硕而博化工有限公司 | 六甲基二硅氧烷生产三甲基氯硅烷新工艺 |
-
2019
- 2019-08-23 CN CN201910785263.0A patent/CN110372740B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2403370A (en) * | 1945-03-15 | 1946-07-02 | Gen Electric | Alkylation of halogenosilanes |
US2427605A (en) * | 1945-03-15 | 1947-09-16 | Gen Electric | Preparation of alkylhalogenosilanes |
US4155927A (en) * | 1977-10-03 | 1979-05-22 | Wacker-Chemie Gmbh | Process for preparing trimethylchlorosilane |
US4888435A (en) * | 1989-06-22 | 1989-12-19 | Dow Corning Corporation | Integrated process for alkylation and redistribution of halosilanes |
US5440063A (en) * | 1993-11-05 | 1995-08-08 | Shin-Etsu Chemical Company, Limited | Concurrent preparation of dimethylchlorosilane and triorganochlorosilane |
JPH08245654A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-09-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ジメチルクロロシランとトリメチルクロロシランとの併産方法 |
CN101531674A (zh) * | 2009-04-23 | 2009-09-16 | 嘉兴学院 | 一种甲基氯硅烷的制备方法 |
CN106883258A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-23 | 浙江硕而博化工有限公司 | 六甲基二硅氧烷生产三甲基氯硅烷新工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110372740A (zh) | 2019-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106238090B (zh) | 一种介孔固体碱催化剂的制备及催化酯交换反应合成生物柴油的方法 | |
CN105949129A (zh) | 一种带有氨基的咪唑溴盐离子液体及其制备方法和应用 | |
CN111229320B (zh) | 一种接枝离子液体的金属有机框架复合材料及其制备方法和应用 | |
CN110947382B (zh) | 一种用于碳酸乙烯酯加氢制甲醇联产乙二醇的催化剂及其制备方法 | |
CN106045913A (zh) | 一种带有氨基的咪唑高铼酸盐离子液体及其制备方法和应用 | |
CN110372740B (zh) | 一种二甲基氯硅烷制备三甲基氯硅烷的方法 | |
CN114832858A (zh) | 一种ILs@CTF复合材料的制备工艺及二氧化碳环加成反应催化性能 | |
CN102766019A (zh) | 一种以活性炭为触媒催化裂解制备氯乙烯的方法 | |
CN102557952B (zh) | 二碳酸二叔丁酯的制备方法 | |
CN102250133B (zh) | 一种歧化法制备二甲基二氯硅烷的方法 | |
CN103204992A (zh) | 一种以氯硅烷高沸物为原料制备低粘度高沸硅油的方法 | |
CN103521262B (zh) | 一种用于合成环状碳酸酯的固体催化剂及其制备方法 | |
CN107715874A (zh) | 一种多壁碳纳米管负载La、Al共改性的铂基催化剂的制备方法及应用 | |
CN107162015A (zh) | 一种LaZSM‑5分子筛的制备方法及其应用和使用方法 | |
CN109438506B (zh) | 一种制备磷酸三(1,3-二氯丙基)酯的方法 | |
CN106669757A (zh) | 一种用于气相催化裂解制备偏二氯乙烯的催化剂的方法 | |
CN101259419B (zh) | 一种固体酸催化剂的制备方法 | |
CN106242947B (zh) | 一种利用铈改性锆硅分子筛催化剂制备二氯丙醇的方法 | |
CN111943850B (zh) | 一种稀硝酸和甲醇反应制亚硝酸甲酯的方法 | |
CN113694960B (zh) | 一种用于合成5-乙氧基甲基糠醛的ZrCu-MOR沸石及其制备方法 | |
CN109593204A (zh) | 一种可降低氢硅二次加成副产物的使用方法 | |
CN103816937A (zh) | 一种尿素醇解合成碳酸二乙酯固载化离子液体催化剂的制备方法 | |
CN113620878A (zh) | 一种Ni的金属-有机骨架材料及其制备方法和用途 | |
CN101121147A (zh) | 制备碳酸二甲酯的新催化工艺及其催化剂与制备 | |
CN103145648A (zh) | 烯丙基缩水甘油醚的合成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |