【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成领域，尤其涉及八甲基倍半硅氧烷的合成。
技术介绍
1、倍半硅氧烷(poss，polyhedral oligomericsilsesquioxane，又称为笼型聚倍半硅氧烷)是内核为si-o-si结构，外层环绕有机基团的有机-无机杂化材料。无机核能赋予杂化材料优良的热稳定性能，而有机基团可以通过物理作用和化学键合两种途径改善无机核和聚合物之间的相容性并赋予材料良好力学性能。八甲基倍半硅氧烷是最小的稳定存在的倍半硅氧烷，其结构式为其中r为甲基，因结构简单，一直以来都被当做研究倍半硅氧烷类化合物的模型材料；另外，它也被当作添加剂，以化学键合或物料共混的方式添加到其它高分子材料中，提高材料的硬度，模量，耐温性和阻燃性等。
2、专利申请cn113354817a“一种溶剂热法制备双笼型poss的方法”和专利申请cn113234225a“一种简单高效制备t8-poss的方法”中公开了制备poss的方法。但两篇专利申请是用溶剂热的方法制备，这种方法要求在密闭体系中进行，如高压釜，而且反应温度一般都高于100℃，对设备要求较高。另外这种方法只适合制备侧基团比较大的八倍体，比如苯基，从上述专利申请的实施例(都为苯基的八倍体)也可以看出这点。上述方法如果用于生产甲基类的倍半硅氧烷，其高压及高温环境，会生成10倍体或12倍体等多倍体，很难得到纯度较高的8倍体。
3、目前制备八甲基倍半硅氧烷最常见的方法是溶胶-凝胶法(下文所述现有技术3)，即甲基三烷氧基硅烷在酸性或碱性条件下水解缩合，得到八甲基倍半硅氧烷，这
4、另外还有一种方法就是使用含氢或烷氧基的环硅氧烷为原料，通过脱氢缩合，制备八甲基倍半硅氧烷(下文所述现有技术1和2)，这种方法虽然能提高产率和产品纯度，但反应起始原料价格高昂，产品的制备成本较高，另外就是反应过程产生大量氢气，危险性极高，对设备要求和过程管控极其严格，很难规模化生产。
5、现有技术1：cn106279695b，以四甲基四氢基环四硅氧烷为原料，先在缓冲体系中用pd/c催化生成含羟基的甲基环体，再进一步以三(五氟苯基硼)为催化剂，使含羟基的甲基环体与四甲基四氢基环四硅氧烷脱氢缩合，生成八甲基倍半硅氧烷。
6、现有技术2：handke b,w,mozgawa w,kowalewska a.journal ofmolecular structure,2008,887(1).kowalewska a,rózga-wijas k,handke m.e-polymers,2013,8(1).以烷氧基环硅氧烷为前驱体，四丁基氟化铵为催化剂，脱氢缩合，生成八甲基倍半硅氧烷。
7、现有技术3：luo,q.,tang,d.,li,x.,wang,q.,wang,z.,zhen,z.,and liu,x."preparation of polysilsesquioxane(ch3sio1.5)8crystals from swollen phema".thechemical society of japan,2006,35(3).以甲醇为溶剂，盐酸或氨水为催化剂，将甲基三乙氧基硅烷预包覆在聚甲基丙烯酸羟乙酯中，再加入甲醇为溶剂，盐酸或氨水为催化剂，聚甲基丙烯酸羟乙酯在甲醇中溶胀，缓慢释放出甲基三乙氧基硅烷，在盐酸或氨水作用下，缓慢生成八甲基倍半硅氧烷。技术优势：过程温和可控。不足：聚甲基丙烯酸羟乙酯难以去除，影响产品纯度。
8、其它涉及到八甲基倍半硅氧烷制备方法的相关文献包括：
9、rebrov e a,tebeneva n a,muzafarov a m,ovchinnikov y e,struchkov y t,strelkova t v.cheminform,1995,26(50)；
10、martynova t n,korchkov v p.journal of organometallic chemistry,1983,248(3):241-249；
11、iwamura t,adachi k,chujo y.the chemical society of japan,2010,39(4)；
12、scott d.j.am.chem.soc.,1946,68；
13、barry a j,daudt w h,domicone j j,gilkey j w.journal of the americanchemical society,1955,77(16):4248-4252。
14、这些技术主要通过裂解倍半硅氧烷的高聚物来获得八甲基倍半硅氧烷，同时还伴随多个结构化合物的产生，只适合于实验室研究，不适用大规模生产。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种制备八甲基倍半硅氧烷的方法，以ch3si(or)3，其中r选自c1-6烷基，为原料(或称为前驱体)，在含有含氧杂环化合物和水的混合溶剂中，以有机胺为催化剂，制备得到。
2、优选，r为c1-3的烷基。在本专利技术的一个实施方式中，r为乙基，即，以甲基三乙氧基硅烷为前驱体。
3、所述水的用量与前驱体用量的摩尔比为2-40:1，优选为4-20:1，例如4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、7:1、8:1、8.5:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、16.5:1、17:1、17.5:1、18:1、18.5:1、19:1、19.5:1等。所述水优选为蒸馏水、去离子水、自来水。
4、所述含氧杂环化合物用量与前驱体用量的摩尔比为2-40:1，优选为7-16:1，例如7.5:1、8:1、8.5:1、9:1、10:1、10.5:1、11:1、11.5:1、12:1、12.5:1、13:1、13.5:1、14:1、14.5:1、15:1、15.5:1等。
5、所述含氧杂环化合物是含有1个或1个以上氧环原子的3元及以上环原子数的杂环化合物，可以是饱和或不饱和的环结构，可以是单环、双环或多环结构，可以是桥环或螺环结构。优选含氧杂环化合物选自：四氢呋喃，四氢吡喃，3,4-二氢-2h-吡喃；环氧丙烷，环氧丁烷，1,3-二氧戊环，1,3-二氧己环，1,4-二氧己环，2,5-二甲基-1,4-二烷，4,4-二甲基-1,3-二烷，三聚甲醛，或冠醚化合物的一种、两种或多种的混合。
6、有机胺催化剂用量为前驱体用量的0.05-3％，优选0.1％-1％，例如0.2％，0.25％，0.3％，0.35％，0.4％，0.45％，0.5％，0.55％，0.6％，0.65％，0.7％，0.75％，0.8％，0.85％，0.9％，0.95％等，以质量百分比计算。
7、所述有机胺催化剂选自三乙胺，三甲胺，二乙胺，二甲胺，四甲基乙二胺，四甲基丙二胺，三乙醇胺，三乙烯二胺等本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备八甲基倍半硅氧烷的方法，其特征在于，以CH3Si(OR)3为原料或前驱体，在含有含氧杂环化合物和水的混合溶剂中，以有机胺为催化剂，制备得到；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水的用量与前驱体用量的摩尔比为2-40:1，优选为4-20:1；含氧杂环化合物用量与前驱体用量的摩尔比为2-40:1，优选为7-16:1；有机胺催化剂用量为前驱体用量的0.05-3％，优选0.1％-1％，以质量百分比计算。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，含氧杂环化合物选自：四氢呋喃，四氢吡喃，3,4-二氢-2H-吡喃；环氧丙烷，环氧丁烷，1,3-二氧戊环，1,3-二氧己环，1,4-二氧己环，2,5-二甲基-1,4-二烷，4,4-二甲基-1,3-二烷，三聚甲醛，或冠醚化合物的一种、两种或多种的混合。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述制备方法的反应温度为27-55℃，优选为29-40℃。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述制备方法在常压下进行。
6.如权利要求1-5任一项所述
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述含氧杂环化合物用量与前驱体用量的摩尔比为2-40:1，优选为7-16:1；水的用量与前驱体用量的摩尔比为2-40:1，优选为4-20:1。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述S2步骤中，控制搅拌速度在10-2000rpm，优选，40-200rpm；反应间4-24h，优选8-20h；有机胺催化剂用量为前驱体用量的0.05-3％，优选0.1％-1％，以质量百分比计算。
10.如权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述分离通过喷雾干燥的方式进行，并将溶剂进行回收。
...【技术特征摘要】
1.一种制备八甲基倍半硅氧烷的方法，其特征在于，以ch3si(or)3为原料或前驱体，在含有含氧杂环化合物和水的混合溶剂中，以有机胺为催化剂，制备得到；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水的用量与前驱体用量的摩尔比为2-40:1，优选为4-20:1；含氧杂环化合物用量与前驱体用量的摩尔比为2-40:1，优选为7-16:1；有机胺催化剂用量为前驱体用量的0.05-3％，优选0.1％-1％，以质量百分比计算。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，含氧杂环化合物选自：四氢呋喃，四氢吡喃，3,4-二氢-2h-吡喃；环氧丙烷，环氧丁烷，1,3-二氧戊环，1,3-二氧己环，1,4-二氧己环，2,5-二甲基-1,4-二烷，4,4-二甲基-1,3-二烷，三聚甲醛，或冠醚化合物的一种、两种或多种的混合。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述制备方法的反应温度为27-55℃，优选为29-40℃。
5.如权利要求1-4任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐秦文，谢桐，苗厚宇，吕玉霞，方奕文，吴超波，黄晓春，
申请(专利权)人：江西蓝星星火有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：
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