专利名称：一种四甲基环四硅氧烷的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含氢环硅氧烷的制备方法，尤其涉及一种四甲基环四硅氧 垸的制备方法。
背景技术：
四甲基环四硅氧垸相对于线形聚甲基氢硅氧垸来讲，杂质少，纯度高，链 节固定，易于改性分子的设计，用于制备各种高品质的侧链改性硅油，如合成 侧链聚硅氧垸液晶高分子。
四甲基环西硅氧烷还是光电材料的优良浸渍剂。也可直接作橡胶填料等粉
体的处理剂及化妆品原料。
四甲基环四硅氧烷主要是从甲基氢环硅氧烷(DnH)中分馏提取而得，因此 要制备四甲基环四硅氧烷，关键是制备甲基氢环硅氧烷，并提高甲基氢环硅氧 烷中四甲基环四硅氧烷的含量。
现有技术制备甲基氢环硅氧烷主要分为下面几种
一种是将甲基氢二氯硅烷在惰性溶剂稀释的情况下进行水解，合成系列甲 基氢环硅氧烷及短链线性甲基氢硅氧烷，再蒸出甲基氢环硅氧烷。
一种是在惰性气体下，线性聚甲基氢硅氧垸连续通过含有固体酸催化剂的 反应器得到含有挥发性甲基氢环硅氧烷、不挥发性产物及未反应线形聚甲基氢 硅氧烷的混合物，再蒸出挥发性甲基氢环硅氧烷。
另一种方法是在催化剂存在下，将线形聚甲基氢硅氧烷环化，制备甲基氢 环硅氧烷。
申请号为02139222.6，公开号为CN1410430A，发明名称为"一种甲基氢环 硅氧烷的合成方法"的中国专利公开了以具有RR'SiXX通式的硅垸与垸烃混合 再滴入混合溶剂中进行水解得到含四甲基环四硅氧烷的甲基氢环硅氧烷产品以 及线体硅氧烷副产物。
综上所述，现有技术存在的问题是所获得的四甲基环四硅氧烷产品的纯度
不高，质量不稳定。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用将线性聚甲基氢硅氧烷 和溶剂混合，再与催化剂进行环化，制备出甲基氢环硅氧烷，再提取四甲基环 四硅氧垸的技术方案，提供一种四甲基环四硅氧烷的制备方法，旨在使所制备 的甲基氢环硅氧垸不含大分子线体甲基氢硅氧烷，有利于四甲基环四硅氧烷的
提纯，所获得的四甲基环四硅氧烷产品达到的纯度高、质量稳定的目的。
本发明的目的是这样实现的 一种四甲基环四硅氧烷的制备方法包括混合 环化、出馏提取、分馏提纯、溶剂、催化剂、混合物、初提品、提纯品，其中 所述的混合环化为，将线性聚甲基氢硅氧垸、溶剂、催化剂按重量百分比100:
(0 40): (0.1 0.8)的比例加入到反应器中，在压力5 60kPa，温度80 160 °C，搅拌环化，制备得含甲基氢环硅氧烷的混合物；所述的出馏提取为，将环 化反应器中的混合物，在压力5 25kPa，温度100 110'C左右，引出收集 30 60。C的汽体馏份，制备得甲基氢环硅氧烷(MeHSiO)n的初提品；所述的分 馏提纯为，将初提品移至带分馏塔的反应釜中，在压力5 25kPa，釜温65 85"，回流比5:1 3:1的条件下，收集20 4CTC的汽体馏份，制备得四甲基 环四硅氧烷的提纯品；所述的溶剂为，烷烃CnH2n+2中的任何一种，其中n=8 18;所述的催化剂为，硫酸铁Fe2(S04)3、三氯化铝AlCl3、硫酸铝A12(S04)3、 三氯化铁FeCl3中的任何一种；所述的混合物为，通过所述的混合环化，环化 制备得的含甲基氢环硅氧烷(MeHSiO)n的混合物质；所述的初提品为，通过所 述的出馏提取，制备得富含四甲基环四硅氧烷(D4H)的甲基氢环硅氧烷 (MeHSiO)n物质，其中，四甲基环四硅氧垸(D4H)含量的重量百分比为55.2% 80.18%;所述的提纯品为，通过所述的分馏提纯3，制备得四甲基环四硅氧烷 (D4H)的精馏提纯物质，其中，四甲基环四硅氧烷(D4H)含量的重量百分比 为98.03% 99.75%。
工艺流程混合环化，出馏提取，分馏提纯。
上述，本发明采用将线性聚甲基氢硅氧烷和溶剂混合与催化剂进行环化， 制备出甲基氢环硅氧烷，再提取四甲基环四硅氧垸的技术方案，克服了现有技
术存在的目标产品含量不高、质量不稳定的不足，所提供的一种四甲基环四硅 氧垸的制备方法，实现了所制备的甲基氢环硅氧烷不含大分子线体甲基氢硅氧 烷，有利于四甲基环四硅氧烷的提纯，使所获得的四甲基环四硅氧烷产品达到 了的纯度高、质量稳定的目的。
图1是本发明的四甲基环四硅氧烷的制备方法的工艺流程框图； 图2是本发明的四甲基环四硅氧烷的制备方法的化工表达式图； 图3是本发明的四甲基环四硅氧烷的制备方法的出馏提取所制取的甲基氢
环硅氧烷混合物分子结构图4是本发明的四甲基环四硅氧烷的制备方法的分馏提纯所制取的四甲基
环四硅氧烷的分子结构图。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任 何限制。
参阅图1、图2、图3、图4。 实施例l
溶剂烷烃
催化剂三氯化铝AlCl3 混合环化
将1000g线性聚甲基氢硅氧烷、100g溶剂和lg催化剂加入2000ml带蒸馏 器的烧瓶中，在5kPa压力下升温搅拌至10(TC左右，得混合物； 出馏提取
将混合物在釜温10(TC左右出馏份，收集30 5(TC的汽体馏份，得甲基氢环 硅氧垸(MeHSiO)n750g的初提品，其中四甲基环四硅氧烷含量为75.58%; 分馏提纯
再将甲基氢环硅氧烷移入带分馏塔的烧瓶中，在5kPa，釜温65'C，回流比 5: 1，收集2(TC的汽体馏份，得四甲基环四硅氧垸含量为99.75%的提纯品。
实施例2
溶剂烷烃
催化剂硫酸铁Fe2(S04)3
混合环化
将1000g线性聚甲基氢硅氧烷、300g溶剂和5g催化剂加入2000ml带蒸馏 器的烧瓶中，在25kPa压力下升温搅拌至ll(TC左右，得混合物； 出馏提取
将混合物在釜温ll(TC左右出馏份，收集40 6(TC的汽体馏份，得甲基氢环 硅氧烷(MeHSiO)n740g的初提品，其中四甲基环四硅氧烷含量为78%; 分馏提纯
再将甲基氢环硅氧垸移入带分馏塔的烧瓶中，在5kPa，釜温65t:，回流比 3: 1，收集2(TC的汽体馏份，得四甲基环四硅氧烷含量为99.38%的提纯品。
实施例3
溶剂烷烃
催化剂三氯化铝AlCl3
混合环化
将1000g线性聚甲基氢硅氧烷、150g溶剂和3g催化剂加入2000ml带蒸馏 器的烧瓶中，在5kPa压力下升温搅拌至10(TC左右，得混合物； 出馏提取
将混合物在釜温IO(TC左右出馏份，收集30 5(TC的汽体馏份，得甲基氢环 硅氧烷(MeHSiO)n755g的初提品，其中四甲基环四硅氧烷含量为76.8%; 分馏提纯
再将甲基氢环硅氧烷移入带分馏塔的烧瓶中，在5kPa，釜温65'C，回流比 5: 1，收集2(TC的汽体馏份，得四甲基环四硅氧烷含量为99.45%的提纯品。
实施例4
溶剂无
催化剂三氯化铝AlCl3 混合环化
将lOOOg线性聚甲基氢硅氧烷、3g催化剂加入2000ml带蒸馏器的烧瓶中， 在5kPa压力下升温搅拌至lOOt:左右，得混合物； 出馏提取
将混合物在釜温10(TC左右出馏份，收集30 50'C的汽体馏份，得甲基氢环 硅氧烷(MeHSiO)n697g的初提品，其中四甲基环四硅氧烷含量为56.2%; 分馏提纯
再将甲基氢环硅氧烷移入带分馏塔的烧瓶中，在5kPa，釜温65。C，回流比 4: 1，收集20。C的汽体馏份，得四甲基环四硅氧烷含量为98.35%的提纯品。
实施例5
溶剂无
催化剂三氯化铁FeCl3 混合环化
将1000g线性聚甲基氢硅氧烷、6g催化剂加入2000ml带蒸馏器的烧瓶中， 在5kPa压力下升温搅拌至10(TC左右，得混合物； 出馏提取
将混合物11在釜温IOO"C左右出馏份，收集30 50。C的汽体馏份，得甲基 氢环硅氧烷(MeHSiO)n717g的初提品，其中四甲基环四硅氧烷含量为55.2%; 分馏提纯
再将甲基氢环硅氧烷移入带分馏塔的烧瓶中，在在25kPa，釜温85"C，回 流比3: 1，收集4(TC的汽体馏份，得四甲基环四硅氧烷含量为98.03%的提纯品。
实施树6
溶剂烷烃
催化剂三氯化铝AlCl3
混合环化
将1000g线性聚甲基氢硅氧垸、200g溶剂和4g催化剂加入2000ml带蒸馏 器的烧瓶中，在5kPa压力下升温搅拌至10(TC左右，得混合物；
出馏提取
将混合物在釜温100。C左右出馏份，收集30 50。C的汽体馏份，得甲基氢环 硅氧烷(MeHSiO)n855g的初提品，其中四甲基环四硅氧垸含量为79.8%; 分馏提纯
再将甲基氢环硅氧烷移入带分馏塔的烧瓶中，在25kPa，釜温65"C，回流 比5: 1，收集20。C的汽体馏份，得四甲基环四硅氧烷含量为99.55%的提纯品。
实施例7
溶剂垸经
催化剂硫酸铝M2(S04)3 混合环化
将lOOOg线性聚甲基氢硅氧烷、200g溶剂和7g催化剂加入2000ml带蒸馏 器的烧瓶中，在20kPa压力下升温搅拌至ll(TC左右，得混合物； 出馏提取2
将混合物在釜温ll(TC左右出馏份，收集30 50。C的汽体馏份，得甲基氢环 硅氧烷(MeHSiO)n760g的初提品，其中四甲基环四硅氧烷含量为80.18%; 分馏提纯
再将甲基氢环硅氧垸移入带分馏塔的烧瓶中，在25kPa，釜温65'C，回流 比4: 1，收集2(TC的汽体馏份，得四甲基环四硅氧烷含量为99.45%的提纯品。
权利要求
1.一种四甲基环四硅氧烷的制备方法包括混合环化、出馏提取、分馏提纯、溶剂、催化剂、混合物、初提品、提纯品，其特征在于所述的混合环化为，将线性聚甲基氢硅氧烷、溶剂、催化剂按重量百分比100(0～40)(0.1～0.8)的比例加入到反应器中，在压力5～60kPa，温度80～160℃，搅拌环化，制备得含甲基氢环硅氧烷的混合物；所述的出馏提取为，将环化反应器中的混合物，在压力5～25kPa，温度100～110℃左右，引出收集30～60℃的汽体馏份，制备得甲基氢环硅氧烷(MeHSiO)n的初提品；所述的分馏提纯为，将初提品移至带分馏塔的反应釜中，在压力5～25kPa，釜温65～85℃，回流比5:1～3:1的条件下，收集20～40℃的汽体馏份，制备得四甲基环四硅氧烷的提纯品；所述的溶剂为，烷烃CnH2n+2中的任何一种，其中n＝8～18；所述的催化剂为，硫酸铁Fe2(SO4)3、三氯化铝AlCl3、硫酸铝Al2(SO4)3、三氯化铁FeCl3中的任何一种；所述的混合物为，通过所述的混合环化，环化制备得的含甲基氢环硅氧烷(MeHSiO)n的混合物质；所述的初提品为，通过所述的出馏提取，制备得富含四甲基环四硅氧烷(D4H)的甲基氢环硅氧烷(MeIISiO)n物质，其中，四甲基环四硅氧烷(D4H)含量的重量百分比为55.2％～80.18％；所述的提纯品为，通过所述的分馏提纯，制备得四甲基环四硅氧烷(D4H)的精馏提纯物质，其中，四甲基环四硅氧烷(D4H)含量的重量百分比为98.03％～99.75％。
2、 根据权利要求1所述的一种四甲基环四硅氧烷的制备方法，其特征在于: 所述的工艺流程为，混合环化，出馏提取，分馏提纯。
全文摘要
本发明公开了一种四甲基环四硅氧烷的制备方法包括混合环化、出馏提取、分馏提纯、溶剂、催化剂、混合物、初提品、提纯品。本发明采用将线性聚甲基氢硅氧烷和溶剂混合与催化剂进行环化，制备出甲基氢环硅氧烷，再提取四甲基环四硅氧烷的技术方案，克服了现有技术存在的目标产品含量不高、质量不稳定的不足，所提供的一种四甲基环四硅氧烷的制备方法，实现了所制备的甲基氢环硅氧烷不含大分子线体甲基氢硅氧烷，有利于四甲基环四硅氧烷的提纯，使所获得的四甲基环四硅氧烷产品达到了的纯度高、质量稳定的目的。
文档编号C07F7/21GK101367832SQ20081017019
公开日2009年2月18日 申请日期2008年10月10日 优先权日2008年10月10日
发明者许银根 申请人:宁波润禾化学工业有限公司