专利名称：一种3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷的制备及副产物的回收利用工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种3_(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷的制备及副产物的回收利用工艺，属有机化学技术领域。
背景技术：
硅烷偶联剂是工业上用途非常广泛的化工产品，应用于涂料，橡胶，纺织，玻纤，陶瓷，电子，医药材料，建筑等方面，有工业味精之称。随着化学工业的发展，普通硅烷偶联剂已不能满足一些特殊行业的需要，如聚氨酯、环氧、丙烯酸、酚醛和玻璃、金属、玻璃纤维、无机填料间的粘接促进剂；胶粘剂、密封胶、涂料、玻璃纤维的浸润剂和表面处理剂、底处理剂和铸造用型砂粘结剂；提高玻璃纤维增强酚醛复合材料的高温老化性能等。目前客户在需要此类硅烷偶联剂时需要从国外购买，但价格太高，或者用传统偶联剂替代，但影响了所处理产品的性能。再者，现有普通硅烷偶联剂制备中所产生的副产物没有再利用，因此使其生产成本偏高，同时也对环境问题产生了影响。为此，开发一种3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷偶联剂来满足此类客户的需求，且能将生产过程中产生的副产物再利用是我们亟待解决的任务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备方法简单，成本低廉，以解决现有普通硅烷偶联剂不能满足特殊行业需要，以及现有普通硅烷偶联剂制备中所产生的副产物没有再利用，因此使其生产成本偏高，同时也对环境问题产生了影响的3_(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷的制备及副产物的回收利用工艺。
本发明的是通过如下的技术方案来实现上述目的的
一种3_(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷的制备及副产物的回收利用工艺，其特征在于它包括以下步骤
1)、在带有加热、搅拌、回流装置的反应容器中，按5 I的摩尔比加入5摩尔的苯胺液体，在搅拌速度为90转/分的条件下，升温到125-130°C，再将I摩尔的3-氯丙基烷氧基硅烷通过恒压滴液漏斗缓慢滴加到反应容器中，滴加时间为1-2小时，滴加完后继续保温在125-130°C范围内反应2小时，然后降温冷却至室温过滤，以过滤掉反应生成的副产物
苯胺盐酸盐；
2)、将步骤I产生的滤液导入蒸馏瓶，在压力-0.IMpa、温度0-120°C的条件下进行蒸馏，得苯胺；然后将滤液继续升温，在压力-0. IMpa温度120-170°C条件下再次进行蒸馏，既得3_(苯基氣基)丙基烧氧基娃烧广品；
3)、常温下取烧杯并加入300克水，将40.0克氢氧化钠投入到烧杯中制备成氢氧化钠水溶液并冷却到室温，在70转/分的搅拌速度下将步骤I产生的副产物苯胺盐酸盐投入到烧杯中并搅拌5 —10分钟，使其溶解到氢氧化钠水溶液中作中和处理，5—10分钟后停止搅拌，将混合溶液倒入梨型分液漏斗中静止分层20— 30分钟；
4 )、静止分层20—30分钟后，通过梨型分液漏斗分掉下层的盐水(氯化钠的饱和溶液)，上层加入适量的无水硫酸镁进行干燥，2小时后过滤去除的无水硫酸镁残渣，得苯胺液体，将滤液苯胺导入到反应容器中进行下一工作循环使用。所述的3_氣丙基烧氧基娃烧为3_氣丙基二甲氧基娃烧、3_氣丙基二乙氧基娃烧、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种。本发明化学反应式如下
(1)2C6H5NH2 +ClCH2CH2CH2 Si (RO)3-
C6H5NHCH2CH2CH2 Si (RO) 3+C6H5NH2 HCl C6H5NH2 HCl +NaOH-C6H5NH2+NaCl + H2O
(2)2C6H5NH2 +ClCH2CH2CH2 CH3Si (RO)2-
C6H5NHCH2CH2CH2 CH3Si (RO) 2+C6H5NH2 HCl
C6H5NH2 HCl +NaOH-C6H5NH2+NaCl + H2O
其中R为CH3或C2H5 本发明的优点在于
(I)本发明制备的广品含有苯基，氣基，烧氧基或甲基，能为聚氣酯材料，13父粘剂，增强酚醛复合材料提供和提高一些特殊的功能的特性。(2)本发明中对副产物苯胺盐酸盐的中和处理，不仅解决了环保问题，生产废水可直接进入污水处理系统，而且使苯胺得到了回收和重复使用，降低了生产成本。
具体实施例方式实施例I
在带有加热，搅拌，回流装置的IOOOml反应容器中，加入465. 5克苯胺液体，搅拌速度为90转/分的条件下下升温到130°C，再将198. 7克3-氯丙基三甲氧基硅烷通过恒压滴液漏斗2小时内滴加到应容器中，滴加完后继续保温在130°C范围内反应2小时，然后降温冷却至室温过滤，以过滤掉反应生成的副产物苯胺盐酸盐。将滤液导入蒸馏瓶，在压力-0. IMpa、温度120°C的条件下对滤液进行蒸馏，得264. 5克苯胺；然后将滤液继续升温，在压力-0. IMpa温度150°C条件下再次进行蒸馏，既得3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷中的3~(苯基氣基)丙基二甲氧基娃烧广品229. I克。3-(苯基氣基)丙基二甲氧基娃烧广品外观为无色透明液体，气相色谱(GC)分析有效组份含量为97. 8%,产品摩尔收率为89. 7%。常温下在500ml烧杯中加入300克水，再将40. 0克氢氧化钠投入到烧杯中制备成氢氧化钠水溶液并冷却到室温，在70转/分的搅拌速度下将副产物苯胺盐酸盐129. 8克投 入到烧杯中并搅拌5分钟，使其溶解到氢氧化钠水溶液中作中和处理，5分钟后停止搅拌，再将混合溶液倒入梨型分液漏斗中静止分层20分钟；静止分层20分钟后，通过梨型分液漏斗分掉下层的盐水，上层加入5. 0克的无水硫酸镁进行干燥，2小时后过滤去除无水硫酸镁残渣，得苯胺液体88. 6克，将滤液苯胺导入到反应容器中进行下一工作循环使用。实施实例2
在带有加热，搅拌，回流装置的IOOOml反应容器中，加入465. 5克苯胺液体，搅拌速度为90转/分的条件下升温到130°C，再将240. 5克3-氯丙基三乙氧基硅烷通过恒压滴液漏斗2小时内滴加到应容器中，滴加完后继续保温在130°C范围内反应2小时，然后降温冷却至室温过滤，以过滤掉反应生成的副产物苯胺盐酸盐。将滤液导入蒸馏瓶，在压力-0. IMpa、温度120°C的条件下对滤液进行蒸馏，得266. 3克苯胺；然后将滤液继续升温，在压力-0. IMpa温度170°C条件下再次进行蒸馏，即得3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷中的3-(苯基氨基)丙基三乙氧基硅烷产品255. 5克。3-(苯基氨基)丙基三乙氧基硅烷产品产品外观为微黄色透明液体，气相色谱(GC)分析有效组份含量为96. 8%，产品摩尔收率为86. 0%。常温下在500ml烧杯中加入300克水，再将40. 0克氢氧化钠投入到烧杯中制备成氢氧化钠水溶液并冷却到室温，在70转/分的搅拌条件下将副产物苯胺盐酸盐129. 8克投入到烧杯中并搅拌10分钟，使其溶解到氢氧化钠水溶液中作中和处理，10分钟后停止搅拌，再将混合溶液倒入梨型分液漏斗中静止分层20分钟；静止分层20分钟后，通过梨型分液漏斗分掉下层的盐水，上层加入5. 0克的无水硫酸镁进行干燥，2小时后过滤去除无水硫酸镁残渣，得苯胺液体87. 4克，将滤液苯胺导入到反应容器中进行下一工作循环使用。
实施实例3
在带有加热，搅拌，回流装置的IOOOml反应容器中，加入465. 5克苯胺液体，在90转/分的搅拌速度下升温到125°C，再将182. 7克3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷通过恒压滴液漏斗2小时内滴加到应容器中，滴加完后继续保温在125°C范围内反应2小时，然后降温冷却至室温过滤，以过滤掉反应生成的副产物苯胺盐酸盐。将滤液导入蒸馏瓶，在压力-0. IMpa、温度120°C的条件下对滤液进行蒸馏，得264. 2克苯胺；然后将滤液继续升温，在压力-0. IMpa温度150°C条件下再次进行蒸馏，即得3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷中的3-(苯基氣基)丙基甲基_■甲氧基娃烧广品218. 2克。3_(苯基氣基)丙基甲基_■甲氧基硅烷产品产品外观为无色透明液体，气相色谱(GC)分析有效组份含量为97. 5%,产品摩尔收率为87. 6%。常温下在500ml烧杯中加入300克水，再将40. 0克氢氧化钠投入到烧杯中制备成氢氧化钠水溶液并冷却到室温，在70转/分的搅拌条件下将副产物苯胺盐酸盐129. 8克投入到烧杯中并搅拌10分钟，使其溶解到氢氧化钠水溶液中作中和处理，10分钟后停止搅拌，再将混合溶液倒入梨型分液漏斗中静止分层20分钟；静止分层20分钟后，通过梨型分液漏斗分掉下层的盐水，上层加入5. 0克的无水硫酸镁进行干燥，2小时后过滤去除无水硫酸镁残渣，得苯胺液体85. 9克，将滤液苯胺导入到反应容器中进行下一工作循环使用。实施实例4
在带有加热，搅拌，回流装置的IOOOml反应容器中，加入465. 5克苯胺液体，在90转/分的搅拌速度下升温到130°C，再将210. 8克3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷通过恒压滴液漏斗2小时内滴加到应容器中，滴加完后继续保温在130°C范围内反应2小时，然后降温冷却至室温过滤，以过滤掉反应生成的副产物苯胺盐酸盐。将滤液导入蒸馏瓶，在压力-0. IMpa、温度120°C的条件下对滤液进行蒸馏，得267. 6克苯胺；然后将滤液继续升温，在压力-0. IMpa温度160°C条件下再次进行蒸馏，即得3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷中的3-(苯基氨基)丙基甲基二乙氧基硅烷产品234. 2克。3-(苯基氨基)丙基甲基二乙氧基硅烷产品产品外观为无色透明液体，气相色谱(GC)分析有效组份含量为97. 2%,产品摩尔收率为90. 4%。
常温下在500ml烧杯中加入300克水再将40. 0克氢氧化钠投入到烧杯中制备成氢氧化钠水溶液并冷却到室温，在70转/分的搅拌下将副产物苯胺盐酸盐129. 8克投入到烧杯中并搅拌10分钟，使其溶解到氢氧化钠水溶液中作中和处理，10分钟后停止搅拌，再将混合溶液倒入梨型分液漏斗中静止分层30分钟；静止分层30分钟后，通过梨型分液漏斗分掉下层的盐水，上层加入5. 0克的无水硫酸镁进行干燥，2小时后过滤去除无水硫酸镁残渣，得苯胺液体86. 8克，将滤液苯胺导入到反应容器中进行下一工作循环使用。实施实例5
在带有加热，搅拌，回流装置的1000L反应容器中，加入466公斤苯胺液体，在90转/分的搅拌速度下升温到125°C，再将199公斤3-氯丙基三甲氧基硅烷通过计量罐2小时内滴加到反应容器中，滴加完后继续保温在125°C范围内反应2小时，然后降温冷却至室温过滤，以过滤掉反应生成的副产物苯胺盐酸盐。将滤液导入蒸馏釜，在压力-0. IMpa、温度120°C的条件下对滤液进行蒸馏，得268公斤苯胺；然后将滤液继续升温，在压力-0. IMpa温度150°C条件下再次进行蒸馏，即得3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷中的3-(苯基氨基)丙 基三甲氧基硅烷产品231公斤。3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷产品外观为无色透明液体，气相色谱(GC)分析有效组份含量为97. 5%,产品摩尔收率为90. 4%。常温下在500L釜中加入300公斤水，再将40. 0公斤氢氧化钠投入到釜中制备成氢氧化钠水溶液并冷却到室温，在70转/分的搅拌下将副产物苯胺盐酸盐129. 8公斤投入到釜中并搅拌10分钟，使其溶解到氢氧化钠水溶液中作中和处理，10分钟后停止搅拌，再将混合溶液导入锥型釜静止分层30分钟；静止分层30分钟后，分掉下层的盐水，上层加A 5. 0公斤的无水硫酸镁进行干燥，2小时后过滤去除无水硫酸镁残渣，得苯胺液体88. 6公斤，将滤液苯胺导入到反应容器中进行下一工作循环使用。
权利要求
1.ー种3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷的制备及副产物的回收利用エ艺，其特征在于它包括以下步骤 1)、在带有加热、搅拌、回流装置的反应容器中，按5 I的摩尔比加入5摩尔的苯胺液体，在90转/分的搅拌速度下升温到125-130°C，再将I摩尔的3-氯丙基烷氧基硅烷通过恒压滴液漏斗缓慢滴加到反应容器中，滴加时间为1-2小时，滴加完后继续保温在125-130°C范围内反应2小时，然后降温冷却至室温过滤，以过滤掉反应生成的副产物苯胺盐酸盐； 2)、将步骤I产生的滤液导入蒸馏瓶，在压カ-0.IMpa、温度0-120°C的条件下进行蒸馏，得苯胺；然后将滤液继续升温，在压カ-0. IMpa温度120-170°C条件下再次进行蒸馏，即得3_(苯基氣基)丙基烧氧基娃烧广品； 3)、常温下取烧杯并加入300克水，将40.0克氢氧化钠投入到烧杯中制备成氢氧化钠水溶液并冷却到室温，在70转/分的搅拌下将步骤I产生的副产物苯胺盐酸盐投入到烧杯中并搅拌5 —10分钟，使其溶解到氢氧化钠水溶液中作中和处理，5 —10分钟后停止搅拌，将混合溶液倒入梨型分液漏斗中静止分层20— 30分钟； 4)、静止分层20—30分钟后，通过梨型分液漏斗分掉下层的盐水，上层加入适量的无水硫酸镁进行干燥，2小时后过滤去除的无水硫酸镁残渣，得苯胺液体，将滤液苯胺导入到反应容器中进行下一工作循环使用。
2.根据权利要求I所述的3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷的制备及副产物的回收利用エ艺，其特征在于所述的3-氯丙基烧氧基娃烧为3-氯丙基ニ甲氧基娃烧、3-氯丙基ニこ氧基硅烷、3-氯丙基甲基ニ甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基ニこ氧基硅烷中的任意ー种。
全文摘要
本发明涉及到一种3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷的制备及副产物的回收利用工艺，属有机化学技术领域。本发明由苯胺同3-氯丙基烷氧基硅烷进行氨解反应,生成3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷和苯胺盐酸盐固体,过滤掉苯胺盐酸盐,将滤液蒸馏得到3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷产品,3-(苯基氨基)丙基烷氧基硅烷产品含有苯基,氨基,烷氧基或甲基,能为聚氨酯材料,胶粘剂,增强酚醛复合材料提供和提高一些特殊的功能的特性.本发明中对副产物苯胺盐酸盐的中和处理,不仅避免了环境污染,生产废水可直接进入污水处理系统,而且使苯胺得到了回收和重复使用,降低了生产成本。
文档编号C07F7/18GK102775433SQ201210099279
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月8日 优先权日2012年4月8日
发明者刘宇, 汤艳, 王灿, 甘俊, 秦传俊, 胡江华, 阮少阳, 陈圣云 申请人:荆州市江汉精细化工有限公司