[发明专利]一种乙基三乙氧基硅烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学领域，具体是一种制备树脂、交联剂和偶联剂常用的中间体乙基三乙氧基硅烷的制备方法。

技术背景

乙基三乙氧基硅烷是一种重要的有机硅化学试剂，它在硅橡胶制备中可用作交联剂，在硅树脂制备中用作原料，也可用作硅烷偶联剂，此外，还在介电材料、绝缘材料制备中具有重要应用。

目前，乙基三乙氧基硅烷主要采用三乙氧基硅烷与乙烯通过硅氢加成工艺或四乙氧基硅烷在高温条件下经还原反应制备，其化学反应方程式分别如式（1）和式 （2）。

Russian Journal of General Chemistry（2006，76（2）：225-228）报道了以三乙氧基硅烷和乙烯为原料，在铂的乙烯基配合物（Karstedt催化剂）催化下，在15~70℃下反应2.5~3h，制备乙基三乙氧基硅烷的方法。俄罗斯专利2277538（2006年6月10日）公开了以异丙醇为溶剂、二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的铂络合物为催化剂，以三乙氧基硅烷和乙烯为原料，经硅氢化反应制备乙基三乙氧基硅烷的方法。Journal of Organic Chemistry （1986,  51（20）： 3890-5） 报道了以三乙氧基硅烷和乙烯为原料，以苯为溶剂，在十二羰基钌的催化下，制备乙基三乙氧基硅烷的方法，但该方法所得产物中含有大量的乙烯基三乙氧基硅烷，此外，该反应需以高毒性溶剂苯为反应介质，对环境危害较大。

美国专利 6384258 （2002年5月7日）公开了以四乙氧基硅烷为原料，以氢化钠为还原剂，在275℃下制备乙基三乙氧基硅烷的方法，但反应产物中乙基三乙氧基硅烷的含量只有6%。欧洲专利1236731（2002年9月4日）公开了以四乙氧基硅烷为原料，以氢化钠为还原剂，同时加入KF，并用氩气作为保护气，在400℃条件下制备乙基三乙氧基硅烷的方法。 Organometallics （2004：23（26）：6202-6204）报道了以四乙氧基硅烷为原料，以氢化钠为还原剂，在250℃下将四乙氧基硅烷还原为乙基三乙氧基硅烷的方法。以四乙氧基硅烷为原料，通过还原工艺制备乙基三乙氧基硅烷，合成产物中乙基三乙氧基硅烷的含量低；此外，该反应需在高温下方可进行，反应设备投资大，提高了工业化生产的成本。

从上述技术背景可以看出，采用三乙氧基硅烷与乙烯气体的硅氢加成反应制备乙基三乙氧基硅烷，需要采用价格高的贵金属铂、钌或者铑的配合物作为催化剂，催化剂成本高；而利用四乙氧基硅烷的还原反应合成乙基三乙氧基硅烷时，反应温度高，对反应设备的要求高，提高了工业化生产的成本和风险。

三乙氧基硅烷是一种活泼的热敏性有机硅化合物，除了易与含有不饱和双键或三键的化合物发生硅氢加成反应外，在酸性、碱性或者一定温度下，易于发生歧化反应等副反应，生成四乙氧基硅烷等副产物。四乙氧基硅烷的常压沸点为168℃，与乙基三乙氧基硅烷的常压沸点158℃相比，两者仅相差10℃，这使得乙基三乙氧基硅烷的分离提纯存在困难，要想获得高纯的乙基三乙氧基硅烷，必须增加精馏塔的塔板数和操作的回流比，这不仅增加了精馏的负荷、增加精馏塔设备投资费用，也增加了分离过程的操作费用。

发明内容

本发明为解决目前制备乙基三乙氧基硅烷过程中，以高毒性溶剂苯为反应介质，对环境危害较大，反应设备投资大，工业化生产成本高的问题，本发明提出一种乙基三乙氧基硅烷的制备方法，本发明不需加入额外溶剂，工艺和设备简单，催化剂用量和成本得到降低，提高合成收率和反应的选择性，使得目标产物乙基三乙氧基硅烷易于分离。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种乙基三乙氧基硅烷的制备方法，所述的制备方法按如下步骤进行：