[发明专利]一种环硅氧烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环硅氧烷的制备方法，属于有机硅合成技术领域。

背景技术

环硅氧烷是有机硅工业中重要的中间体原料，广泛应用于合成硅油、硅树脂和硅橡胶生胶 等。关于环硅氧烷的制备，主要有三种方法：水解法、热裂解法和脱氯法。其中传统的制备方 法是氯硅烷或烷氧基硅烷的水解裂解法，即将硅烷先水解生成混合环体和硅氧烷线性体所组成 的水解物，然后水解物在催化剂作用下经真空催化裂解可以得到混合环体。但其存在以下几方 面的问题：(1)氯硅烷纯度不高，水解速度较快，难以控制，制得的环硅氧烷纯度不能满足高 纯度环体的要求；(2)在水解物真空裂解过程中由于反应温度较高，会发生部分副反应，造成 环硅氧烷的产纯度降低。

研究工作者发现采用烷氧基硅烷取代氯硅烷水解可以提高环硅氧烷的产率和纯度，专利号 为200910096804.5专利提出了一种以高纯度甲基苯基二烷氧基硅烷为原料，通过水解缩合和 裂解工艺制备不含三官能杂质的甲基苯基混合环体的方法：以甲基苯基二烷氧基硅烷代替甲基 苯基二氯硅烷为原料制备不含三官能杂质的甲基苯基混合环体。但是专利未提及水解过程中使 用溶剂。专利号为200810120384.5专利以酸作为水解催化剂，对甲基苯基烷氧基硅烷进行水 解制备了较高收率的甲基苯基环硅氧烷。但是酸性催化剂一定条件下对硅碳键有破坏作用，会 给体系带来一些副反应。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种环硅氧烷的制备方法，该种方法采用碱类物质作 为双官能烷氧基硅烷水解反应的催化剂，配合使用混合溶剂进行水解来制备环硅氧烷，不但没 有副反应发生，而且大大提高了环硅氧烷的收率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环硅氧烷的制备方法，包括如下步骤：

(1)将烷氧基硅烷与芳烃混合均匀，得到烷氧基硅烷与芳烃的混合体系；

(2)将芳烃、水与二氧六环或四氢呋喃混合得到混合溶剂，在该混合溶剂中，加入催化 剂充分搅拌，使催化剂溶解，得到混合溶剂体系；

(3)在0-80℃下将步骤(1)得到的烷氧基硅烷与芳烃的混合体系滴加到步骤(2)得到 的混合溶剂体系中，滴加完毕后，继续反应60-150min；

(4)将反应后混合物加热至60-80℃，蒸出反应生成的醇类物质；

(5)静止分层，取出有机相，蒸除溶剂后，得到环硅氧烷。

上述一种环硅氧烷的制备方法中，所述烷氧基硅烷为甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基 二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基氢二甲氧基硅烷、甲基乙 烯基二甲氧基硅烷、甲基三氟丙基二甲氧基硅烷中任一种或多种。

上述一种环硅氧烷的制备方法中，所述芳烃为苯、甲苯、二甲苯，优选甲苯。

上述一种环硅氧烷的制备方法中，步骤(1)中所述的烷氧基硅烷与芳烃可以任意体积比 混合，优选烷氧基硅烷与芳烃体积比为1∶1。

上述一种环硅氧烷的制备方法中，所述的催化剂为碱金属氢氧化物、季铵碱、季磷碱中 的一种或多种。

所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钾、氢氧化钠，氢氧化锂、氢氧化铯或氢氧化铷，优选 氢氧化钠。

所述的季铵碱为四甲基氢氧化铵、三甲基乙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧 化铵或四丁基氢氧化铵，优选四甲基氢氧化铵或四乙基氢氧化铵。

所述的季磷碱为四丁基氢氧化磷。

上述一种环硅氧烷的制备方法中，步骤(2)所述混合溶剂体系中，芳烃∶二氧六环或四 氢呋喃体积比为1∶0.1-1，优选1∶0.2；芳烃∶烷氧基硅烷的体积比为0.1-3∶1。

上述一种环硅氧烷的制备方法中，所述混合溶剂体系中，水的用量参照烷氧基硅烷，其 中烷氧基硅烷与水的摩尔比为1∶2-30，优选1∶15。

上述一种环硅氧烷的制备方法中，所述催化剂的用量参照烷氧基硅烷，其用量为烷氧基 硅烷的质量的0.1％-10％，优选为2％。

上述一种环硅氧烷的制备方法中，步骤(3)所述的滴加速度为1-3滴/秒，以体系不出现 乳白色为宜；温度优选60-70℃。

本发明所述一种环硅氧烷的制备方法具有如下效果或优点：