利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法_3

文档序号:9837293阅读:来源:国知局
0.5%、 未见副产物"双(三乙氧基硅丙基)二硫化物"色谱峰、未见催化剂分解产物三丁胺的气相色 谱峰,粗品无臭味。
[0059]对比例1使用现有技术制备3-巯丙基三乙氧基硅烷 本对比例与实施例使用的原料、原料投料质量比相同。
[0060] 步骤如下: (1)配制硫氢化钠水溶液:将200g硫氢化钠溶于360g水中配制成水溶液。
[0061] (2)配制相转移催化剂水溶液:将8g相转移催化剂四丁基溴化铵溶于20g水中。
[0062] (3)混合硫氢化钠水溶液、催化剂水溶液、pH调节剂:反应装置为3000mL带搅拌、温 度计和滴加漏斗的四口烧瓶,将硫氢化钠水溶液、50g的pH调节剂碳酸钠加入到烧瓶中,加 热升温至85 °C,加相转移催化剂水溶液。
[0063] (4)制备制备3-巯丙基三乙氧基硅烷:滴加3-氯丙基三乙氧基硅烷650g,控制反应 温度在85-87Γ,滴加结束后保温6h;冷却至室温,转移至分液漏斗,取上层有机相做气相色 谱检测,检测结果:未反应原料3-氯丙基三乙氧基硅烷含量2.7%、3-巯丙基三乙氧基硅烷含 量83.7%、副产物"双(三乙氧基硅丙基)一硫化物" 2.3%、副产物"双(三乙氧基硅丙基)二硫 化物" 0.6%、催化剂分解产物三丁胺含量0.17%,粗品具有明显的臭味。
[0064] 实施例2制备3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷 两种主要原料发生反应的方程式为: (C2H5〇)3SiC3H6Cl + NaS(C=0)C7Hi5^(C2H5〇)3SiC3H6S(C=0)C7Hi5 + NaCl 原料投料质量比,3-氯丙基三乙氧基硅烷:硫代辛酸钠水溶液(含量30%):相转移催化 剂四丁基溴化铵水溶液(含量25%)为435:1060:24。
[0065]步骤为:将相转移催化剂四丁基溴化铵水溶液加入到硫代辛酸钠水溶液中,混匀 后加热至75°C,将该混合溶液、加热到75°C的3-氯丙基三乙氧基硅烷同时通入到通道反应 装置中反应,控制反应温度在90°C,从通道反应装置连接的后处理装置中取粗品,冷却、分 层,取上层有机相做气相色谱检测,检测结果:未反应原料3-氯丙基三乙氧基硅烷含量 0.7%、3_辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷含量95.2%、未见催化剂分解产物三丁胺的气相 色谱峰,粗品无臭味。
[0066]对比例2使用现有技术制备3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷 本对比例与实施例2使用的原料相同,原料3-氯丙基三乙氧基硅烷投料量增加。
[0067]原料投料质量比,3-氯丙基三乙氧基硅烷:硫代辛酸钠水溶液:相转移催化剂四丁 基溴化铵水溶液为450:1060:24。
[0068] 步骤如下: 反应装置为3000mL带搅拌、温度计和滴加漏斗的四口烧瓶,将1060g硫代辛酸钠水溶液 加热升温至85 °C,一次性加入24g相转移催化剂四丁基溴化铵水溶液,开始滴加450g的3-氯 丙基三乙氧基硅烷,保温87-90°C,滴加结束后保温3h。冷却至室温,转移至分液漏斗,取上 层有机相做气相色谱检测,检测结果:未反应原料3-氯丙基三乙氧基硅烷含量3.2%、3-辛酰 基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷含量93.1%、催化剂分解产物三丁胺含量0.15%,粗品有微臭 味。
[0069] 通过上述对比得出,本发明采用通道反应装置,传热传质快,工艺参数温度容易控 制、变化小;反应流在通道中停留时间短,几乎不存在催化剂分解失活的风险小、生产稳定 可靠;反应流在通道中停留时间短,两种原料在通道中一经接触即反应,反应充分,部分抑 制了副反应,副广品含量降低,得率提尚,广品无臭味。
【主权项】
1. 一种利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征在于,在溶剂条件下,利 用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂,其中, (1) 所述巯基硅烷偶联剂结构通式为式(a): XmSiC3H6S(C=0)nY..............................(a) 式中,每个X独立地为烷基、烷氧基、羟基、R(OR ')l〇-、-0R0-或N(RO-) 3,至少一个X为烷 氧基、羟基或N(R〇-)3,Y为氢或烷基,R、R'分别独立地为直链的或者支链的烷基,L的平均值 为l-30,m为1、2或3,n为0或1; (2) 所述通道反应装置通道的折算直径为1微米-数厘米; (3 )所述通道反应装置连接一个后处理装置。2. 根据权利要求1所述的利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征在于, 所述溶剂为有机溶剂、水或有机溶剂与水的混合。3. 根据权利要求1所述的利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征在于, 所述X为甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、异丙氧基、羟基、乙基聚乙醚基、丙基聚丙醚基、十三烷 基聚乙醚基、乙二醇亚基、1,3-丙二醇亚基、2-甲基-1,3-丙二醇亚基或2,2 ',2 次氮基三 乙氧基。4. 根据权利要求1所述的利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征在于, Y为己基或辛基。5. 根据权利要求1所述的利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征在于, 所述疏基硅烷偶联剂为:3-疏丙基二甲氧基硅烷、3 -疏丙基二乙氧基硅烷、3-疏丙基甲基_. 甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、3-巯丙基乙氧基二(十三烷基五聚乙醚基)硅烷、 3_巯丙基_2,2',2' 次氮基三乙氧基硅烷、3-巯丙基乙氧基二(丙基六聚丙醚基)硅烷、3-己酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷、3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷、3-辛酰基硫代-1-丙基乙氧基(2-甲基-1,3-丙二醇亚基)硅烷。6. 根据权利要求1所述的利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征在于, 所述制备巯基硅烷偶联剂的方法为:(a)氯丙基有机硅烷与硫化物或硫代羧酸或硫代羧酸 盐反应,(b)巯基硅烷的碱金属盐与酸酐或酰氯反应,或(c)一种巯基硅烷与醇或酯或酰氯 发生反应制备另一种疏基硅烷。7. 根据权利要求1所述的利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征在于, 通道反应装置通道的折算直径为1毫米-2厘米。8. 根据权利要求1或6所述的利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征在 于,制备巯基硅烷偶联剂的反应温度为50°C-300°C。9. 根据权利要求6所述的利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征在于, 投入的原料以反应质量比为基准,投料量过量不超过20%。10. 根据权利要求1或6所述的利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,其特征 在于,制备巯基硅烷偶联剂过程中还加入助剂,所述助剂为相转移催化剂或pH调节剂。
【专利摘要】本发明提供了一种利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂的方法,在溶剂条件下,利用通道反应装置制备巯基硅烷偶联剂,其中,巯基硅烷偶联剂结构通式为:XmSiC3H6S(C=O)nY,式中,每个X独立地为烷基、烷氧基、羟基、R(OR’)LO-、-ORO-或N(RO-)3,至少一个X为烷氧基、羟基或N(RO-)3,Y为氢或烷基,R、R’分别独立地为直链的或者支链的烷基,L的平均值为1-30,m为1、2或3,n为0或1;通道反应装置通道的折算直径为1微米-数厘米;通道反应装置连接一个后处理装置。解决了大尺寸反应设备反应周期长、稳定性差、杂质聚合体等问题,尤其是消减了大尺寸反应设备生产带来的臭味问题。
【IPC分类】C07F7/18
【公开号】CN105601661
【申请号】CN201610162596
【发明人】陶再山, 李春华
【申请人】南京曙光精细化工有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月22日
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