一种二硅氧烷双封头的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二硅氧烷双封头的制备方法，它是采用Wurtz法或Grignard法，由有机硅高沸物精馏出来的二硅氧烷与卤代化合物合成二硅氧烷双封头剂。本发明专利技术不仅加大了有机硅高沸物的市场应用和高值化利用，还可以为制备特种功能的有机硅材料提供原料基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种有机硅高沸物制备二硅氧烷双封头的方法，属于有机硅单体的合成

技术介绍
有机硅高沸物是有机硅单体生产过程中，副产的一种带有刺激气味和强烈腐蚀性的混合液体，其组分十分复杂，市场应用有限，工业附加值很低。目前，如何提升高沸物的工业附加值和市场应用是有机硅工业亟待解决的问题。现在有机硅高沸物的处理方法主要是用作制备硅油、防水剂、硅树脂和甲基单体等产品，从工业值以及市场应用两方面看这些处理方法还不能大幅度的提升有机硅高沸物的价值。但是在Si原子上引入长链烷烃、烯烃、苯基等功能性官能团之后，能大大的提高改善有机硅材料的性能，进而能在国防、航天航空、化工、医疗等领域具有更大的应用价值。所以，由有机硅高沸物制备含特种功能基团的二硅氧烷双封头，不仅可以加大有机硅高沸物的市场应用，还可以为制备含苯基的有机硅功能材料提供原料基础。Dong等人（J.Chem.Eng.Data2016,61,1485−1495）通过Wurtz法用二甲基二乙氧基硅烷和氯苯合成苯基二甲基乙氧基硅烷，再水解合成1,3-苯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，该方法合成工艺比较繁琐。故，研究设计一种操作简单、低成本的功能性二烷氧基双封头的合成技术，实现工业化，不仅可以提高有机硅高沸物的市场应用和高值化利用，还可以为制备含长链烷烃、烯烃、苯基等功能有机硅材料提供原料基础。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种二甲基二烷氧基硅烷高沸物的综合利用，同时也提供二硅氧烷双封头的制备方法。本专利技术所涉及的二硅氧烷双封头结构式为：其中：R可以代表C2~C16烷烃基团、C3~C18烯烃基团、苯基、苄基、萘基、环己基、氰丙基或N,N-二甲基苯基；制备方法包括以下步骤：1）将二甲基二烷氧基硅烷高沸物精馏，取1,3-二烷氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，其中二烷氧基可为二甲氧基或二乙氧基；2）通过以下两种方法中的任一种制备二硅氧烷双封头：2-1）Wurtz法合成二硅氧烷双封头在惰性气体的保护下，将碱金属加入甲苯中，在室温~110℃制备成碱金属砂，再把卤代化合物加入碱金属砂中，所述卤代化合物和碱金属的摩尔比为1:1~2，反应平衡1~4小时，然后加入二硅氧烷溶液，所述卤代化合物和二硅氧烷的摩尔比为2~4:1，在10~60℃下反应2~4h，停止反应，冷却，过滤、精馏得到二硅氧烷双封头；2-1）Grignard法制备二硅氧烷双封头在惰性气体的保护下，将卤代化合物制备成Grignard试剂，然后加入二硅氧烷溶液，所述卤代化合物和二硅氧烷的摩尔比为2~4:1，在30~100℃下反应3~6h，停止反应，冷却，过滤、精馏得到二硅氧烷双封头。进一步地，所述的卤代化合物可以是C2~C16卤代烷烃、C3~C18卤代烯烃、卤代芳烃、苄卤、卤代萘、4-溴-N,N-二甲基苯胺，其中卤代化合物可以是氯、溴或碘代化合物。进一步地，所述的二硅氧烷溶液中溶剂可以是甲苯、无水乙醚、无水四氢呋喃。进一步地，所述的碱金属可以是Na，K或Li。进一步地，所述的惰性气体可以是氮气、氩气。有益效果本专利技术利用二甲基二烷氧基硅烷高沸物中二硅氧烷制备含功能基团的二硅氧烷双封头，不仅加大了有机硅高沸物的市场应用和高值化利用，还可以为制备特种功能的有机硅材料提供原料基础。整个过程温和可控、操作简单、有利于工业生产，为二甲基二烷氧基硅烷高沸物的综合利用提供一条确实可行的方案。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但不限于此。实施例1将二甲基二乙氧基高沸物精馏，取1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷馏分。N2保护下，将23g钠加入115g甲苯中，搅拌加热至100℃，制备成钠砂，再加入112.5g氯苯，反应4h。60℃条件下，加入111.2g1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液，反应3h。停止反应，冷却过滤，将滤液精馏的1,3-二苯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧。实施例2将二甲基二乙氧基高沸物精馏，取1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷馏分。氩气保护下，将23g钠加入115g甲苯中，搅拌制备成钠砂，再加入137g溴代丁烷，反应1.5h。30℃条件下，加入55.6g1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液，反应2h。停止反应，冷却过滤，将滤液精馏的1,3-二丁基-1,1,3,3-四甲基二硅氧。实施例3将二甲基二乙氧基高沸物精馏，取1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷馏分。N2保护下，将23g钠加入115g甲苯中，搅拌加热至100℃，制备成钠砂，再加入76.5g烯丙基氯，反应1.5h。10℃条件下，加入67.3g1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液，反应3h。停止反应，冷却过滤，将滤液精馏的1,3-二烯丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧。实施例4将二甲基二甲氧基高沸物精馏，取1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷馏分。N2保护下，将23g钠加入115g甲苯中，搅拌制备成钠砂，再加入216g溴乙烷，反应1.5h。10℃条件下，加入87.2g1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液，反应4h。停止反应，冷却过滤，将滤液精馏的1,3-乙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧。实施例5将二甲基二乙氧基高沸物精馏，取1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷馏分。N2保护下，将26g镁屑和112.5g氯苯制备成苯基氯化镁四氢呋喃溶液，再加入88.9g1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液，于100℃反应6h。停止反应，冷却过滤，将滤液精馏的1,3-二苯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧。实施例6将二甲基二甲氧基高沸物精馏，取1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷馏分。氩气保护下，将26g镁屑和108g溴乙烷制备成乙基氯化镁乙醚溶液，再加入111.2g1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液，于30℃反应5h。停止反应，冷却过滤，将滤液精馏的1,3-二乙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧。实施例7将二甲基二乙氧基高沸物精馏，取1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷馏分。氩气保护下，将26g镁屑和305.3g溴代十六烷制备成十六烷基溴化镁四氢呋喃溶液，再加入100g1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液，于90℃反应6h。停止反应，冷却过滤，将滤液精馏的1,3-十六烷基-1,1,3,3-四甲基二硅氧。实施例8将二甲基二甲氧基高沸物精馏，取1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷馏分。N2保护下，将26g镁屑和126g氯化苄制备成苄基氯化镁四氢呋喃溶液，再加入60g1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液，于100℃反应6h。停止反应，冷却过滤，将滤液精馏的1,3-二苄基-1,1,3,3-四甲基二硅氧。实施例9将二甲基二乙氧基高沸物精馏，取1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷馏分。N2保护下，将26g镁屑和200gN,N-二甲基对溴苯胺制备成格式试剂，再加入56.2g1,3-二乙氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液，于100℃反应6h。停止反应，冷却过滤，将滤液精馏的1,3-N,N-二甲基溴苯-1,1,3,3-四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二硅氧烷双封头的制备方法，其特征在于，所述二硅氧烷双封头结构式为：其中：R可以代表C2~C16烷烃基团、C3~C18烯烃基团、苯基、苄基、萘基、环己基、氰丙基或N,N‑二甲基苯基;所述制备方法包括以下步骤：1）将二甲基二烷氧基硅烷高沸物精馏，取1,3‑二烷氧基‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷，其中二烷氧基可为二甲氧基或二乙氧基；2）通过以下两种方法中的任一种制备二硅氧烷双封头：2‑1）Wurtz法合成二硅氧烷双封头在惰性气体的保护下，将碱金属加入甲苯中，在室温~110℃制备成碱金属砂，再把卤代化合物加入碱金属砂中，所述卤代化合物和碱金属的摩尔比为1:1~2，反应平衡1~4小时，然后加入二硅氧烷溶液，所述卤代化合物和二硅氧烷的摩尔比为2~4:1，在10~60℃下反应2~4h，停止反应，冷却，过滤、精馏得到二硅氧烷双封头；2‑1）Grignard法制备二硅氧烷双封头在惰性气体的保护下，将卤代化合物制备成Grignard试剂，然后加入二硅氧烷溶液，所述卤代化合物和二硅氧烷的摩尔比为2~4:1，在30~100℃下反应3~6h，停止反应，冷却，过滤、精馏得到二硅氧烷双封头。

【技术特征摘要】
1.一种二硅氧烷双封头的制备方法，其特征在于，所述二硅氧烷双封头结构式为：其中：R可以代表C2~C16烷烃基团、C3~C18烯烃基团、苯基、苄基、萘基、环己基、氰丙基或N,N-二甲基苯基;所述制备方法包括以下步骤：1）将二甲基二烷氧基硅烷高沸物精馏，取1,3-二烷氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，其中二烷氧基可为二甲氧基或二乙氧基；2）通过以下两种方法中的任一种制备二硅氧烷双封头：2-1）Wurtz法合成二硅氧烷双封头在惰性气体的保护下，将碱金属加入甲苯中，在室温~110℃制备成碱金属砂，再把卤代化合物加入碱金属砂中，所述卤代化合物和碱金属的摩尔比为1:1~2，反应平衡1~4小时，然后加入二硅氧烷溶液，所述卤代化合物和二硅氧烷的摩尔比为2~4:1，在10~60℃下反应2~4h，停止反应，冷却，过滤、精馏得到二硅氧烷双封头；2-1）Grignar...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭景林，陈浩，
申请(专利权)人：九江学院，
类型：发明
国别省市：江西;36