乙酸三甲基硅酯的合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种乙酸三甲基硅酯的合成方法，涉及硅烷化试剂，合成方法的步骤为：按质量份将0.63～0.84份乙酸钠、0.5～5份溶剂和0.0001～0.005份相转移催化剂加入反应釜中，在20℃～30℃的温度下搅拌均匀；向反应釜中滴加1份三甲基氯硅烷，滴加速度为1g/min～2g/min，在10℃～60℃的温度下搅拌反应2h～4h后，形成待过滤液体；将待过滤液体进行滤液分离，得到滤液；对滤液进行蒸馏，收集温度为106℃～108℃条件下的馏出液，得到乙酸三甲基硅酯产品。本发明反应活性较高，反应进行的比较彻底，得到乙酸三甲基硅酯产品的收率较高，反应时间较短，而且乙酸三甲基硅酯产品容易分离，乙酸三甲基硅酯产品的纯度较高。
【专利说明】乙酸三甲基硅酯的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种硅烷化试剂，具体涉及一种乙酸三甲基硅酯的合成方法。
【背景技术】[0002]乙酸三甲基硅酯是一种应用比较广泛的三甲基硅烷化试剂，主要用于醇、硫醇、酚、酮、狡酸、苯乙炔等的硅烷化，以及与硼酸反应得三(三甲基硅烷）硼酸酯。
[0003]现有的乙酸三甲基硅酯是通过氯硅烷与醋酸反应制得，由于氯硅烷与醋酸的反应为取代反应，反应活性较低，反应难以彻底进行，得到产物的收率较低；由于乙酸三甲基硅酯的沸点，与反应副产物乙酰氯的沸点比较接近，因此反应产物不仅较难分离，而且得到的乙酸三甲基硅酯的纯度较低。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种乙酸三甲基硅酯的合成方法，反应活性较高，反应进行的比较彻底得到产物的收率较高，反应时间较短，而且产物容易分离，产物的纯度较高。
[0005]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种乙酸三甲基硅酯的合成方法，包括以下步骤：
[0006]A、按质量份将O. 63~O. 84份乙酸钠、O. 5~5份溶剂和0.0001~0.005份相转移催化剂加入反应釜中，在20°C~30°C的温度下搅拌均匀；在滴加速度为lg/min~2g/min的条件下，向反应釜中滴加1份三甲基氯硅烷，在10°C~60°C的温度下，搅拌反应2h~4h，形成待过滤液体；
[0007]B、将待过滤液体进行滤液分离，得到滤液；对滤液进行蒸馏，收集温度为106°C~108°C条件下的馏出液，得到乙酸三甲基硅酯产品。
[0008]在上述技术方案的基础上，所述溶剂为N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、酸酐或乙酸。
[0009]在上述技术方案的基础上，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或
二甲氨基吡啶。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述相转移催化剂为N，N- 二甲基甲酰胺或酸酐。
[0011]在上述技术方案的基础上，步骤A中将O. 63~O. 84份乙酸钠、2~3份溶剂和0.001~0.002份相转移催化剂加入反应釜中，在20°C~30°C的温度下搅拌均匀；在滴加速度为lg/min~2g/min的条件下，向反应釜中滴加1份三甲基氯硅烷，在30°C~50°C的温度下搅拌反应2h~4h后，形成待过滤液体。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述乙酸钠为O. 72份。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述溶剂为2. 5份。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述相转移催化剂为0.0015份。
[0015]在上述技术方案的基础上，步骤B包括以下步骤：将待过滤液体进行滤液分离，得到滤液；在温度为107°C，压力为1个大气压的条件下，对滤液进行蒸馏，得到乙酸三甲基
硅酯产品。
[0016]在上述技术方案的基础上，所述乙酸三甲基硅酯的收率为98%~98. 5%。
[0017]与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0018](1)本发明采用乙酸钠与三甲基氯硅烷反应，为酸碱中和反应，与现有技术中的取代反应相比，反应的活性较高，反应较彻底，得到的产物乙酸三甲基硅产品的质量较大，乙酸三甲基硅酯的收率为90. 9%~96. 68%，收率较高。
[0019](2)本发明的副产物为氯化钠，与乙酸三甲基硅酯的沸点差别较大，因此本发明能够通过蒸馏得106°C~107°C的馏出物，馏出物为乙酸三甲基硅酯产品，乙酸三甲基硅酯产品中乙酸三甲基硅脂的含量为98%~98. 5%，纯度较高。
【具体实施方式】
[0020]以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0021]本发明实施例提供一种乙酸三甲基硅酯的合成方法，包括以下步骤：按质量份将O. 63~O. 84乙酸钠、O. 5~5份溶剂和0.0001~0.005份相转移催化剂加入反应釜中，在20°C~30°C的温度下搅拌均匀，在滴加速度为lg/min~2g/min的条件下，向反应釜中滴加1份三甲基氯硅烷，在10°c~60°C的温度下搅拌反应2h~4h，得到待过滤液体，将待过滤液体进行滤液分离得到滤液，在压力为一个大气压的条件下对滤液进行蒸馏，收集106°C~108°C的馏出物，得到乙酸三甲基硅脂产品。
[0022]通过GC (Gas Chromatography气相色谱法）检测乙酸三甲基娃脂产品，得到乙酸三甲基硅脂产品中乙酸三甲基硅脂的含量为98%~98. 5%。
[0023]由反应方程式（CH3)3SiCl+CH3C00Na — CH5H1202Si+NaCl，本发明实施例中三甲基氯硅烷与乙酸钠的摩尔比为1 :0. 9~1:1. 2，因此：当三甲基氯硅烷与乙酸钠的摩尔比为1 :
O.9~1:1时，乙酸三甲基硅脂的理论产量为：（乙酸钠的投料量/82)X 132 ;当三甲基氯硅烷与乙酸钠的摩尔比为1 :0. 9~1:1时，乙酸三甲基硅脂的理论产量为：(三甲基氯硅烷的投料量/108. 6) X 132。乙酸三甲基硅脂的收率计算公式为：（乙酸三甲基硅脂的实际产量/乙酸三甲基硅脂的理论产量）X 100%。
[0024]反应釜为设有搅拌器、温度计、回流冷凝管、恒压漏斗和加热器的1000ml四口玻璃圆底烧瓶；溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、酸酐或乙酸；相转移催化剂为四丁基溴化铵，四丁基氯化铵或二甲氨基吡啶。
[0025]下面通过5个实施例来进行具体说明：
[0026]实施例I :选择溶剂为N，N- 二甲基甲酰胺，相转移催化剂为四丁基氯化铵。
[0027]在1000ml的四口玻璃圆底烧瓶中，加入86g乙酸钠、209gN，N-二甲基甲酰胺和
O.216g四丁基氯化铵，四口玻璃圆底烧瓶带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、恒压漏斗和加热器。在30°C的温度下，将乙酸钠、N，N-二甲基甲酰胺和四丁基氯化铵搅拌均匀，向恒压漏斗中加入108. 5g三甲基氯硅烷，将恒压漏斗的滴加速度调节为2g/min ;将恒压漏斗内的三甲基氯硅烷滴加至四口玻璃圆底烧瓶。三甲基氯硅烷滴加完毕后，升温至60°C搅拌反应2h，得到待过滤液体，将待过滤液体进行滤液分离得到滤液，在压力为一个大气压的条件下对滤液进行蒸馏，收集108°C的馏出物，得到120g乙酸三甲基硅脂产品。[0028]实施例2 :选择溶剂为N，N- 二甲基乙酰胺，相转移催化剂为四丁基溴化铵。
[0029]在1000ml四口玻璃圆底烧瓶中，加入98. 4g乙酸钠、542. 5gN，N-二甲基乙酰胺和
O.54g四丁基溴化铵，四口玻璃圆底烧瓶带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、恒压漏斗和加热器。在20°C的温度下，将乙酸钠、N，N-二甲基乙酰胺和四丁基溴化铵搅拌均匀，向恒压漏斗中加入108. 5g三甲基氯硅烷，将恒压漏斗的滴加速度调节为lg/min，将恒压漏斗内的三甲基氯硅烷滴加至四口玻璃圆底烧瓶，三甲基氯硅烷滴加完毕后，升温至40°C，搅拌反应3h，得到待过滤液体，将待过滤液体进行滤液分离得到滤液，在压力为一个大气压的条件下对滤液进行蒸馏，收集106°C的馏出物，得到120g乙酸三甲基硅脂产品。
[0030]实施例3 :选择溶剂为乙酸，相转移催化剂为四丁基溴化铵。
[0031]在1000ml四口玻璃圆底烧瓶中，加入73. 8g乙酸钠、554. 25g乙酸和0.0108g四丁基溴化铵，四口玻璃圆底烧瓶带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、恒压漏斗和加热器。在25°C的温度下，将乙酸钠、乙酸和四丁基溴化铵搅拌均匀，向恒压漏斗中加入108. 5g三甲基氯硅烷，将恒压漏斗的滴加速度调节为I. 5g/min，将恒压漏斗内的三甲基氯硅烷滴加至四口玻璃圆底烧瓶，三甲基氯硅烷滴加完毕后，在10°C的温度下搅拌反应2h，得到待过滤液体，将待过滤液体进行滤液分离得到滤液，在压力为一个大气压的条件下对滤液进行蒸馏，收集107°C的馏出物，得到115g乙酸三甲基硅脂产品。
[0032]实施例4 :选择溶剂为醋酐，相转移催化剂为二甲氨基吡啶。
[0033]在1000ml四口玻璃圆底烧瓶中，加入82g乙酸钠、325g醋酐和O. 15g 二甲氨基吡啶，四口玻璃圆底烧瓶带有搅 拌器、温度计、回流冷凝管、恒压漏斗和加热器。在30°C的温度下，将乙酸钠、醋酐和二甲氨基吡啶搅拌均匀，向恒压漏斗中加入108. 5g三甲基氯硅烷，将恒压漏斗的滴加速度调节为2g/min，将恒压漏斗内的三甲基氯硅烷滴加至四口玻璃圆底烧瓶，三甲基氯硅烷滴加完毕后，在50°C的温度下搅拌反应2h，得到待过滤液体，将待过滤液体进行滤液分离得到滤液，在压力为一个大气压的条件下对滤液进行蒸馏，收集108°C的馏出物，得到126g乙酸三甲基硅脂产品。
[0034]实施例5 :选择溶剂为N，N- 二甲基甲酰胺，相转移催化剂为二甲氨基吡啶。
[0035]在1000ml四口玻璃圆底烧瓶中，加入90g乙酸钠、250gN，N-二甲基甲酰胺和
O.108g 二甲氨基吡啶，四口玻璃圆底烧瓶带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、恒压漏斗和加热器。在30°C的温度下，将乙酸钠、N，N-二甲基甲酰胺和二甲氨基吡啶搅拌均匀，向恒压漏斗中加入108. 5g三甲基氯硅烷，将恒压漏斗的滴加速度调节为2g/min，将恒压漏斗内的三甲基氯硅烷滴加至四口玻璃圆底烧瓶，三甲基氯硅烷滴加完毕后，在45°C的温度下搅拌反应4h，得到待过滤液体，将待过滤液体进行滤液分离得到滤液，在压力为一个大气压的条件下对滤液进行蒸馏，收集107°C的馏出物，得到126g乙酸三甲基硅脂产品。
[0036]经过GC分析，根据乙酸三甲基硅脂的收率计算公式：（乙酸三甲基硅脂的实际产量/乙酸三甲基硅脂的理论产量）X 100%得出：
[0037]实施例I中乙酸三甲基硅脂产品中乙酸三甲基硅酯的含量为98. 5%，乙酸三甲基硅脂的收率为：120/132 X 100%=90. 9%。
[0038]实施例2中的乙酸三甲基硅脂产品中乙酸三甲基硅酯的含量为98. 5%，乙酸三甲基硅脂的收率为：120/132 X 100%=90. 9%。
[0039]实施例3中乙酸三甲基硅脂产品中乙酸三甲基硅酯的含量为98%，乙酸三甲基硅脂的收率为:115/ (132X0.9) X 100%=96· 68%。
[0040]实施例4中乙酸三甲基硅脂产品中乙酸三甲基硅酯的含量为98. 2%，乙酸三甲基硅脂的收率为：126/132 X 100%=95. 5%。
[0041]实施例5乙酸三甲基硅脂产品中乙酸三甲基硅酯的含量为98. 5%，乙酸三甲基硅脂的收率为：126/132 X 100%=95. 5%。 [0042]本发明不局限于上述实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种乙酸三甲基硅酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤： A、按质量份将O.63~O. 84份乙酸钠、O. 5~5份溶剂和O. OOOl~0.005份相转移催化剂加入反应釜中，在20°C~30°C的温度下搅拌均匀；在滴加速度为lg/min~2g/min的条件下，向反应釜中滴加1份三甲基氯硅烷，在10°C~60°C的温度下，搅拌反应2h~4h，形成待过滤液体； B、将待过滤液体进行滤液分离，得到滤液；对滤液进行蒸馏，收集温度为106°C~108°C条件下的馏出液，得到乙酸三甲基硅酯产品。
2.如权利要求1所述的乙酸三甲基硅酯的合成方法，其特征在于：步骤A中所述溶剂为N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、酸酐或乙酸。
3.如权利要求1所述的乙酸三甲基硅酯的合成方法，其特征在于：步骤A中所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或二甲氨基吡啶。
4.如权利要求3所述的乙酸三甲基硅酯的合成方法，其特征在于：步骤A中所述相转移催化剂为N，N- 二甲基甲酰胺或酸酐。
5.如权利要求1所述的乙酸三甲基硅酯的合成方法，其特征在于：步骤A中将O.63~.O. 84份乙酸钠、2~3份溶剂和0.001~0.002份相转移催化剂加入反应釜中，在20°C~30°C的温度下搅拌均匀；在滴加速度为lg/min~2g/min的条件下，向反应釜中滴加1份三甲基氯硅烷，在30°C~50°C的温度下搅拌反应2h~4h后，形成待过滤液体。
6.如权利要求5所述 的乙酸三甲基硅酯的合成方法，其特征在于：所述乙酸钠为O.72份。
7.如权利要求5所述的乙酸三甲基硅酯的合成方法，其特征在于：所述溶剂为2.5份。
8.如权利要求5所述的乙酸三甲基硅酯的合成方法，其特征在于：所述相转移催化剂为 0.0015 份。
9.如权利要求1至8任一项所述的乙酸三甲基硅酯的合成方法，其特征在于，步骤B包括以下步骤：将待过滤液体进行滤液分离，得到滤液；在温度为107°C，压力为I个大气压的条件下，对滤液进行蒸馏，得到乙酸三甲基硅酯产品。
10.一种采用权利要求1至10任一项所述合成方法制成的乙酸三甲基硅酯，其特征在于：所述乙酸三甲基硅酯的收率为98%~98. 5%。
【文档编号】C07F7/18GK103755734SQ201410013427
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】赵家旭, 王治威, 申永, 张珩, 陈隽, 余波, 高建秋 申请人:湖北新蓝天新材料股份有限公司