SU717058A1 - Method of preparing alkoxysilanes - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКОКСИСИЛАНОВ(54) METHOD OF OBTAINING ALKOXISILAN

Изобретение относитс  к об.пасти кремнийорганической химии, конкретно к усовершенствованию способа получени  алкоксисиланов общей формулы- .The invention relates to the protection of organosilicon chemistry, specifically to the improvement of the process for the preparation of alkoxysilanes of the general formula -.

(ов)з-л е В-Сы(СН); ; Cl((jH7)3j , енг(s) e-B-Sy (CH); ; Cl ((jH7) 3j, eng

СгНаОСнгСНгСНг, «JljCool Hi j CHjCoolCHz)}CrHaOsngSNgSNg, “JljCool Hi j CHjCoolCHz)}

R,R -одинаковые или различные J алкилы,содержащие от 1 до 5 углеродных атомов; X 1-3; п 0; 1.R, R-identical or different J alkyls containing from 1 to 5 carbon atoms; X 1-3; n 0; one.

Соединени  такой общей формулы могут представить интерес в различных отрасл х народного хоз йства, в частности, винилтриэтоксисилан примен ют в качестве аппрета и исходного сырь  дл  получени  антиприттингового препарата; р -цианэтилтриэтоксисилан - дл  получени  потмеров , V -феноксипропилтриэтоксисилан - в качестве модификатора фенолформальдегидных смол при ЙЭ готовлении формлить .Compounds of this general formula may be of interest in various branches of the national economy, in particular, vinyltriethoxysilane is used as a coupling agent and a starting material for the preparation of an anti-yarn preparation; p -cyanoethyltriethoxysilane - to obtain the measures; V -phenoxypropyltriethoxysilane - as a modifier of phenol-formaldehyde resins when YE is prepared to be molded.

Известен способ получени  алкоксисиланов путём взаимодействи  хлор- . силанов со спиртами, протекающий с выделением хлористого водорода; 1.A known method for producing alkoxysilanes by reacting chloro-. silanes with alcohols, proceeding with release of hydrogen chloride; one.

Неполное удаление хлористого водорода в момент реакции приводит к различным побочным процессам. При этом число побочных реакций увели-, чиваетс  в случае наличи  функциональo ных групп в органическом радикгше, что в значительной мере снижает выход целевого продукта. Дл  с нижени  побочных процессов хлористый водород удал ют с помощью сухого азота, при Incomplete removal of hydrogen chloride at the time of the reaction leads to various side processes. At the same time, the number of side reactions increases in the case of the presence of functional groups in the organic radical, which significantly reduces the yield of the target product. For lowering side processes, hydrogen chloride is removed with dry nitrogen, with

5 этом выход достигает 70%. Используют такие растворители, как например , гептен, .что дает возможность получать алкилалкоксиснланы с выходом до 95%. Однако соединени. , 5 this yield reaches 70%. Solvents such as, for example, heptene are used, which makes it possible to produce alkyl alkoxysnlanes in a yield of up to 95%. However, compounds. ,

0 содержащие-функциональные группы в органическом ргудакале, получаютс  этим способом с более низким выходом 63%.The 0-containing functional groups in the organic rgudacal are obtained in this way with a lower yield of 63%.

Известен также способ получени  There is also known a method of obtaining

5 алкоксисиланов взаимодействием хлорсиланов со спиртами в присутствии 3-10% галоидуглеводородов, например СС14., CHClj , в качестве растворител  с последующей его от0 гонкой с хлористым водородом 2. Метод позвол ет получить алкЪксиси ланы с 9ЫХОДОМ 78,8%, ОДнакъ наличие ; хлористого водорода вреШц оа ЬЛ сМёсй прютёкани  реакции приводит к обра зованию более 20% not5o4HbHc продук , кблй ествй которых можно эначитёльнЪ сг 1Гэить путем разр ш йиТ  об уШцахб  полйГййЭтсУксаТГОв Кведёнйей в йроцесс алкогол тов металло {выход ). Этот вариант спосо ба сопровождаетс  введением дополнительной стадииу новых веществ, а также наличием отходов в виде соле металлов. Наиболее близким к предлагаеь ом способу по технической  вл етс  непрерывный процесс гголуч нй  aлko cиcилaнoв приведенной об щей формулы путем пр мой этерифи- . . йгациисоответствующих х 1ррсиланов спйртами в среде органического растворител  при мол рном cootно ШШиГ Heo6xi Miift S iW жёйаеШ пени этерифинации (3. Лроцесс провод т q одновременно подачей реагентов в головку колрн ны, эффективностью в 25-35 TV т ,, снабж нйую холодильником глубо кбгО охлаждени  и обогреваемым куЙбм, а образующийс  в жидкой фазе эфир, иногда в смеси с растворителем, по тепенно в колонне освобождают от удал емого через головку хлористого в;дй5рОда, и собирающийс  в , дyRт непрерыйно вывод т через имею ТциЙс  Ътво. Этот способ не лишен недостатков Ввиду невысокЪй эффективности он имеет ограничейкое применение и позвол ет получать лишь алкил-, алкенйл- и хлорзамещенные алкокси силаны,в частности этим методом не были получены с высоким выходом алкоксисиланы, содержащиетакие ..„« функциональные группы как циангшкил , ацилоксиалкил. Кроме того, к Недостаткам данного метода йЛёдУет отнести и необ- .. -W - s ,- if J- fa, t- S - т; i, ХОДИМОСТЬ использов 1ни  колонны в 25-35 т . т . с мс ц ШГ холЪдlaльни ком что не всегда технологически удобно Целью данного изобретени   вл етс  упрощение процесса и: повышение выхода целевьи П1э6дукто§. Оказанна  цель достигаетс  тем, что соответствующий хлорсилан взаимодействию со спир -TOirrb-g Se аког5 р аствГ рит с еТо непрерывной, отгонкой Отличительным признаком данного способа  вл етс  непрерывна  отгонка растворител . Температура кипениЯ растворител   должна быть ниже температуры кйпе-W . ьзуёмргб спирта.; К(5||йчфст Ёб растворител  составл ет от О, 5 д 8 , . . 2,5 г-мс|ль на 1 г-моль Образующегос  хлористого водорода. В данном способе используетс  дл  дистилл ции проста  аппаратура с эффективностью не бОлее 2 т.т. Пример. В колбу, снабжен-, ную мешалкой, капельной воронкой и дефлегматором, соединенньм с холодильником Либиха и приемником, загружают смесь 35,6 г (0,78 г-моль, 45 мл) этилового, спирта и 25 мл хлористого метилена, после чего реакционную смесь нагревают до температуры 45-50 с и при перемешивании в течение 3 ч добавл ют по Капл м смесь 32 г (0,2 г-моль) винилтрихлорсилана и 35 мл хлористого метилена с посто нной отгонкой хлористого метилена. Затем температуру в колбе поднимают до 75-80С, отгон ют остг1тки хлористого метилена и непрореаГЙрЬванмого спирта (45 г) . Получгиот 35.1 (92%) вйнййтрййтоксисилана. Пример 2. Аналогично вышеприведенному примеру к 45 мл этилового спирта и 20 МП хлористого, метилена, в течение 2,5 ч при температуре 48С, й йбавл ют смесь 32 г винилтрихлррсилана и 20 мл зслО истого метМЯёна , йосле чего дают выдержку при температуре до в течение 3 ч. ВЫхОд вййиЯ1гриэтоксисилана составл ет 95,6%. П р и м е р 3. диалогично примеру 2, но с использованием 42 мл этилового спирта, выход вИнилтриэтоксиЬилана 98,5%. П р и м е. р 4. В услови х примера 1 к 27 г (О, Г г-моль) у -феноксмпрбпйлтрихлорсйлана и 25 мт хлористого метилена при температуре 4555 С э течение 2 ч прибавл ют смесь i6,5 г (0,36 г-мопь) аб|С.э(тйлрвого спирта и 25 мл хлористого метипена. ПоСлё прйёа1влёни   смесь нагревают при 70 С в течение 1,5 ч. Получак)Т 23,5 г (79%) Jf-фёноксипропилтриэтоксисилана . П РИМ е р 5. Аналогично аримеру 1 к смеси 16,5 г (0,36 г-моль) абсолютного этилового спирта и 10 хпористого метилена прибавл ют 21,2г ( 0,1 г-мопь) If -хлорпропилтрихлорсилана в течение 2 ч при температуре 4550°С , затем поднимают температуру до 75-80 с и выдерживают в течение 1ч. л -.-. Получают 22,4 г (93%) у -хлорпропилтриэтоксисилана . П р и м е . Аналогично примеру 1 к 188,5 г (1 г-мрль) -цианэтилтрихлорсилана и 225 ШГ хлористого метилейа йрй температуре прибавл ют смесь 138 г (3 г-моль) абсолютного Этилового спирта и 225 мл хлористого метилена в течение ч, noc.-tiB чего температуру смеси поднимают до 70-76С и выдерживают в течение 1ч. Образующийс 5 alkoxysilanes by the interaction of chlorosilanes with alcohols in the presence of 3-10% of halohydrocarbons, for example CC14., CHClj, as a solvent followed by distillation with hydrogen chloride 2. The method allows to obtain alkoxysilanes with a yield of 78.8%, 78%, the presence of it; Hydrogen chloride at a time of the reaction spinning process leads to the formation of more than 20% not 5 ° 4HbHc products, the results of which can be significant with 1Geit by disrupting the flow rate of the QuarterlyTextSequiTiTy in the QuarterlyTeamGeneraliTyxinGestotHygHyTsGeTeGenefiTyAnGoSiTy® This variant of the method is accompanied by the introduction of an additional stage of new substances, as well as the presence of waste in the form of metal salts. Closest to the proposed method of the technical is the continuous process of the glorious alko sysilians of the given general formula by direct etherification. . Ygatsi corresponding x 1 rrsilan spirtami in an organic solvent at a molar amount of Heo6xi Miift S iW zheyaaE esterification refineries (3. The process is q simultaneously feeding reagents into the head of the collar, with an efficiency of 25-35 TV tons, supplying the fridge with the efficiency of 25-35 TV t, supplying the fridge with the reagents 25-35 TV t, supplying the fridge with the efficiency of 25-35 TV and heated kUibm, and the ether formed in the liquid phase, sometimes mixed with solvent, is free in the column from heat removed from the head through the head of dichloride, and collected in, dyRt is continuously output through I have the TCIs. Due to its low efficiency, it has limited application and allows you to get only alkyl, alkenyl and chlorine substituted alkoxy silanes, in particular, this method did not produce alkoxysilanes containing high .. “functional groups like cyangshkil, acyloxyalkyl. In addition, The disadvantages of this method include: - W - s, - if J - fa, t - S - t; i, WAYNESS use 1 columns in 25-35 tons. t. ccc CG hollower, which is not always technologically convenient. The purpose of this invention is to simplify the process and: increase the yield of target P1e6duktog. This goal is achieved by the fact that the corresponding chlorosilane interaction with alcohol -Toirrb-g Se acts as an active solution with eTo continuous distillation. A distinctive feature of this method is the continuous distillation of the solvent. The boiling point of the solvent should be lower than the temperature of the HP-W. use of alcohol; K (5 || чhfst Åb solvent is from O, 5 d 8, ... 2.5 gm · l per 1 g-mol. Formed hydrogen chloride. In this method, simple equipment is used for distillation not more than 2 TT Example: A mixture of 35.6 g (0.78 g-mol, 45 ml) of ethyl alcohol and 25 ml is charged into a flask equipped with a stirrer, a dropping funnel and a reflux condenser connected to a Liebig condenser and receiver. methylene chloride, after which the reaction mixture is heated to a temperature of 45-50 s and a mixture of 32 g (0.2 g-mol) is added dropwise over 3 hours with stirring inyltrichlorosilane and 35 ml of methylene chloride with constant distillation of methylene chloride. Then the temperature in the flask is raised to 75-80 ° C, distilled out of the residue of methylene chloride and unprocessing alcohol (45 g). to 45 ml of ethyl alcohol and 20 MP of methylene chloride for 2.5 hours at a temperature of 48 ° C; there is a mixture of 32 g of vinyl trichlrrsilan and 20 ml of SSL of pure methylamine, and then allow it to stand at a temperature of up to 3 hours. made up It is 95.6%. EXAMPLE 3. Dialogically to Example 2, but using 42 ml of ethyl alcohol, the yield of Iniontriethoxybilane is 98.5%. EXAMPLE 4 Under the conditions of Example 1, a mixture of i6.5 g (0) is added to 27 g (O, D g-mol) of α-phenoxy-iminetrichlorosylane and 25 mt of methylene chloride at a temperature of 4555 ° C for 2 hours. , 36 g-mop) ab | S. e (tilrvogo alcohol and 25 ml of methylene chloride. After the mixture is heated, it is heated at 70 ° C for 1.5 h. Poluchak) T 23.5 g (79%) of Jf-phenoxypropyl triethoxysilane. P RIM e p 5. Similarly to arimer 1, to a mixture of 16.5 g (0.36 g-mol) of absolute ethanol and 10 hpor methylene was added 21.2 g (0.1 g-mop) If-chloropropyltrichlorosilane over 2 hours at a temperature of 4550 ° C, then the temperature is raised to 75-80 s and maintained for 1 hour. l.-. 22.4 g (93%) of y-chloropropyltriethoxysilane are obtained. PRI m e. Analogously to example 1, a mixture of 138 g (3 g-mol) of absolute Ethyl alcohol and 225 ml of methylene chloride was added to h, noc.-tiB to 188.5 g (1 g-ml) of cyanethyltrichlorosilane and 225 NG of methyl chloride. which the temperature of the mixture is raised to 70-76 ° C and maintained for 1 hour. Formed

Claims (1)

Формула изобретенияClaim 25 Способ получения алкоксисиланов обшей формулы25 A method for producing alkoxysilanes of the general formula БВ’_П ^(0В)₅-_п ede j С1(Сн_г)_л ; бн₂= Сн;BV ' _P ^ (0B) ₅ - _n ede j C1 (Cn _g ) _l ; bn ₂ = Sn; 30 с_гн₅о()н_гСи_гСн_г ; С7₃Соо(Сн_г)з $ Си₃С00(Сн_г)₃ J30 s _g n ₅ o () n _g si _g sn _g ; C7 ₃ Soo (Sn _g ) s $ Ci ₃ C00 (Sn _g ) ₃ J R’,R’’ - одинаковые или различные алкилы, содержащие от 1 до 5 угле35’родных атомов, х = 1 - 3, П =0, 1, взаимодействием соответствующего хлорсилана со спиртом в среде органического растворителя, о т 40 ли ч а ю щ и й Й я тем, что, сR ', R' 'are the same or different alkyls containing from 1 to 5 carbon35'-atoms, x = 1 - 3, P = 0, 1, by the interaction of the corresponding chlorosilane with alcohol in an organic solvent, about 40 l y y and y i so that, with - целью повышения выхода целевого продукта и упрощения процесса, последний осуществляют при непрерывной отгонке растворителя.- the purpose of increasing the yield of the target product and simplifying the process, the latter is carried out with continuous distillation of the solvent.