溶解加碘制备三甲基碘硅烷的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三甲基碘硅烷的制备方法。
【背景技术】
[0002]三甲基碘硅烷在药物合成以及有机合成领域有广泛的应用，在药物合成中三甲基碘硅烷常作为羟基等官能团的保护试剂，尤其在第四代头孢菌素如头孢吡肟、头孢匹罗的合成过程中得到广泛应用。三甲基碘硅烷性质活泼，在空气中易与空气中的氧反应而变质，限制其保存、使用。
[0003]三甲基碘硅烷的合成方法有10多种，较实用且易于工业化的合成方法是六甲基二硅氧烷与碘和铝粉的反应，以及六甲基二硅烷与碘的反应。目前市场上销售的三甲基碘硅烷含有很多低沸点的杂质(如四甲基硅烷和二甲基二碘硅烷)，这种含杂质的产品不利于头孢菌素的合成，还有可能形成用药后的副作用。申请号为200810018420.7的中国发明专利记载了一种三甲基碘硅烷的合成方法，该方法以六甲基二硅烷和精碘为原料，反应生成三甲基碘硅烷粗品，再将三甲基碘硅烷粗品中加入铜粉，加热回流，然后蒸馏可得到精制的三甲基碘硅烷。该方法操作步骤中包括分批加入精碘，由于碘具有较高的蒸气压，易升华，有刺激性气味，升华后易凝华，有毒性和腐蚀性，所以这步操作既污染环境还严重危害操作人员；更重要的是还不能精准地确定加入反应釜中的碘量，因为分批加碘的过程中有部分碘已经升华进入环境中，该方法只能加过量的碘，即碘与六甲基二硅烷的投料摩尔比大于1，碘相对于六甲基二硅烷非常昂贵，该方法的成本高；由于加入的碘过量，生成的三甲基碘硅烷粗产品需要进一步精制，在精制步骤，铜粉用量大，又不利于生产成本的降低；分批加碘的过程中，会引入空气和水蒸气，导致副反应多，产品需要进一步精制；加入的固体碘，反应慢；该方法操作步骤中包括三甲基碘硅烷的精制，需要加入铜粉，所以这个反应釜需要清理完铜粉及其其它釜杂后才能进一步使用，无法连续生产。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种三甲基碘硅烷的制备方法，该制备方法可获得高纯度的三甲基碘硅烷，且该方法收率很高、操作安全、生产成本很低，能进行连续生产。
[0005]本发明的一个目的是提供一种三甲基碘硅烷的制备方法，所述制备方法以六甲基二硅氧烷和碘为反应原料；在反应过程中将单质碘溶于六甲基二硅烷中，以滴加的方式进行反应。
[0006]在本发明的一个实施方案中，所述制备方法具体为:先将一半的六甲基二硅烷放在反应瓶中，在恒压滴液漏斗中先加入一层精馏柱填料玻璃弹簧，再加入单质碘和一半的六甲基二硅烷，反应体系抽真空，换氮气，这样反复三次。开动搅拌，升温至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。滴加完毕，外温升温至130°C回流，使蒸气冷却后进入恒压滴液漏斗溶解恒压滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反应体系后，再反应2小时反应完全。停止加热，降温至30°C以下，将反应装置改为蒸馏装置，收集主馏分，即得到无色液体的二甲基鹏娃烧精品。
[0007]本发明的方程式如下:
在本发明中，碘与六甲基二硅烷的投料摩尔比是1:1。
[0008]本发明的创新点之一:三甲基碘硅烷分子中SiI键很弱，导致它在空气中易发烟变色，所以反应体系为氮气。
[0009]本发明的创新点之二:首创了体系内溶解加碘，所有的固体碘事先加入恒压滴液，所以能精准地确定加入反应釜中的碘量，用原料六甲基二硅烷和产物三甲基碘硅烷溶解碘以碘溶液滴加到反应瓶中，这样操作保证碘不污染环境也不危害操作人员，且反应速度快，收率高，克服了文献上分批加碘的所有缺点。
[0010]本发明的创新点之三:昂贵的碘不过量，即碘与六甲基二硅烷的投料摩尔比是1:1，所以生成的三甲基碘硅烷不用精制，直接蒸馏，纯度就高达99.6%以上。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]下述的实施例可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。
[0013]实施例1:
250 mL四口瓶中加六甲基二硅烷23.05 g。在恒压滴液漏斗中先加入一层精馏柱填料玻璃弹簧，再加入单质碘80.0 g和六甲基二硅烷23.05 g，反应体系抽真空，换氮气，这样反复三次。开动搅拌，升温至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。滴加完毕，外温升温至130°C回流，使蒸气冷却后进入恒压滴液漏斗溶解恒压滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反应体系后，再反应2小时反应完全。停止加热，降温至30°C以下，将反应装置改为蒸馏装置，收集主馏分104-106°C，得121.18 g无色液体，收率96.1 %，三甲基碘硅烷的纯度为99.7%。
[0014]实施例2:
250 mL四口瓶中加六甲基二硅烷23.05 g。在恒压滴液漏斗中先加入一层精馏柱填料玻璃弹簧，再加入单质碘80.0 g和六甲基二硅烷23.05 g，反应体系抽真空，换氮气，这样反复三次。开动搅拌，升温至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。滴加完毕，外温升温至130°C回流，使蒸气冷却后进入恒压滴液漏斗溶解恒压滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反应体系后，再反应2小时反应完全。停止加热，降温至30°C以下，将反应装置改为蒸馏装置，收集主馏分104-106°C，得120.17 g无色液体，收率95.3 %，三甲基碘硅烷的纯度为99.6%。
[0015]四口瓶中剩一点液体，直接用这个四口瓶进行下一批反应，加六甲基二硅烷23.05go在恒压滴液漏斗中加入单质碘80.0 g和六甲基二硅烷23.05 g，反应体系抽真空，换氮气，这样反复三次。开动搅拌，升温至65°C，滴加碘的六甲基二娃烧溶液。滴加完毕，外温升温至130°C回流，使蒸气冷却后进入恒压滴液漏斗溶解恒压滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反应体系后，再反应2小时反应完全。停止加热，降温至30°C以下，将反应装置改为蒸馏装置，收集主馏分104-106°C，得123.96 g无色液体，收率98.3 %，三甲基碘硅烷的纯度为99.6%。
[0016] 实施例3
250 mL四口瓶中加六甲基二硅烷46.10 g，开动搅拌，升温至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。分批加入碘80.0g，外温升温至130°C回流，反应2小时反应完全。停止加热，降温至30°C以下，将反应装置改为蒸馏装置，收集主馏分104-1061，得77.68 g无色液体，收率61.6 %，三甲基碘硅烷的纯度为78.7%。
【主权项】
1.一种三甲基碘硅烷的制备方法，以六甲基二硅烷和碘为反应原料；在反应过程中将单质碘溶于六甲基二硅烷中，以滴加的方式进行反应。2.根据权利要求1所述的一种三甲基碘硅烷的制备方法，其特征在于:该制备方法包括如下步骤:先将一半的六甲基二硅烷放在反应瓶中，在恒压滴液漏斗中先加入一层精馏柱填料玻璃弹簧，再加入单质碘和一半的六甲基二硅烷，反应体系抽真空，换氮气，这样反复三次；开动搅拌，升温至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液；滴加完毕，外温升温至130°C回流，使蒸气冷却后进入恒压滴液漏斗溶解恒压滴液漏斗中未溶解的碘；待碘全部溶解并滴加入到反应体系后，再反应2小时反应完全；停止加热，降温至30°C以下，将反应装置改为蒸馏装置，收集主馏分，即得到无色液体的三甲基碘硅烷精品。3.根据权利要求1所述的一种三甲基碘硅烷的制备方法，其特征在于反应体系用氮气。4.根据权利要求1所述的一种三甲基碘硅烷的制备方法，碘与六甲基二硅烷的投料摩尔比是1:1。
【专利摘要】本发明提供了一种三甲基碘硅烷的制备方法，该制备方法包括如下步骤：先将一半的六甲基二硅烷放在反应瓶中，在恒压滴液漏斗中先加入一层精馏柱填料玻璃弹簧，再加入单质碘和一半的六甲基二硅烷，反应体系抽真空，换氮气，这样反复三次。开动搅拌，升温至65℃，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。滴加完毕，外温升温至130℃回流，使蒸气冷却后进入恒压滴液漏斗溶解恒压滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反应体系后，再反应2小时反应完全。停止加热，降温至30℃ 以下，将反应装置改为蒸馏装置，收集主馏分，即得到无色液体的三甲基碘硅烷精品。
【IPC分类】C07F7/12
【公开号】CN104926851
【申请号】CN201510421085
【发明人】李成林, 于国清, 汪清民
【申请人】山东博苑医药化学有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年7月17日