1.本发明涉及一种有机硅烷的制备方法，更具体是涉及一种苯基烷氧基硅烷的制备方法。
背景技术：
2.苯基烷氧基硅烷是指硅原子上直接链接苯基和烷氧基两种功能基团的特殊单体。苯基烷氧基硅烷是一种重要的有机硅化合物，是制备苯基硅树脂、苯基硅油、苯基硅橡胶的主要原料之一，它对改善有机硅聚合物的性能，特别是耐热性、耐辐射性、化学稳定性、折射率等的作用十分明显。随着有机硅产业的发展，有机硅应用领域的扩大，苯基硅烷的的需求快速增长。
3.苯基烷氧基硅烷的制备，主要有格氏试剂法、钠缩合法、和醇解法等方法。其中格氏试剂法生产甲基苯基二甲氧基硅烷，工艺简洁，收率较高，所得的产品质量比较好。但制备条件比较严格。所使用的金属镁要求表面干净，氧化程度要小。钠缩合法制备甲基苯基二甲氧基硅烷反应条件温合，容易控制，整个工艺操作也比较简单，且原料较便宜、易于获得。但反应中使用到金属钠，有一定的危险性，对生产中的贮存和使用都提出更髙的要求。醇解法可一步合成甲基苯基二甲氧基硅烷反应，工艺简单。关键点是如何尽快地将生成的hcl及时地从反应体系中移除，但其本身需要使用苯基氯硅烷，不能实现从甲基单体到苯基单体的转化。
技术实现要素：
4.为了解决制备苯基烷氧基硅烷制备中原料要求严格且具有危险性的问题，采用烷氧基二硅烷和卤代苯、有机强碱反应制备苯基烷氧基硅烷。反应条件温和，反应物不存在重大储存和使用安全问题。
5.一种苯基烷氧基硅烷的制备方法，具有如下步骤：(1)将烷氧基硅烷及有机强碱加入反应釜中，通入惰性气体保护，搅拌均匀，温度维持在20-60℃，再同时分别滴加卤代苯及烷氧基取代的二硅烷，滴加2-4h，继续反应4-6h。(2)反应后的反应液，先过滤，滤液经过精馏分离出苯基烷氧基硅烷及烷氧基硅烷。
6.烷氧基硅烷为硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷中的一种或其混合物。
7.有机强碱为醇钠或醇钾，具体的为甲醇钠、乙醇钠、甲醇钾。
8.惰性气体为氮气、氦气、氖气或氩气中的一种。
9.卤代苯为氯苯或溴苯或其混合物。
10.烷氧基取代的二硅烷、有机强碱与卤代苯的摩尔比为1：1-1.2：1-1.2。
11.有机烷氧基硅烷与有机强碱的的质量比为3-8:1。
12.本发明同现有技术相比其优点在于：
13.1.采用烷氧基硅烷作为溶剂，可以有效溶解有机强碱，同时和卤代苯、烷氧基二硅
烷有很好的互溶性，有利于反应的进行。
14.2.烷氧基硅烷不与反应体系发生反应，没有其它副产物产生。
15.3.烷氧基二硅烷和卤代苯在有机强碱存在下反应生成苯基烷氧基硅烷及烷氧基硅烷，采用烷氧基硅烷为溶剂，减少了反应结束后反应液中的化合物种类，后续精馏减少了精馏步数。
16.4.反应结束后产物可以不精馏，直接经水解缩合制备甲基苯基硅树脂。
17.5.反应条件温和、有机强碱相对于单质钠更安全易操作。
具体实施方式
18.实施例1
19.将甲基三甲氧基硅烷400g及甲醇钠1.1mol加入反应釜中，通入氮气保护，搅拌均匀，温度维持在20℃，再同时分别滴加氯苯1.2mol及二甲基四甲氧基二硅烷1mol。滴加2h，继续反应6h。反应后的反应液，先过滤，滤液经过精馏分离出甲基苯基二甲氧基硅烷及甲基三甲氧基硅烷。甲基苯基二甲氧基硅烷收率45.6％，甲基三甲氧基硅烷收率95.7％。
20.实施例2
21.将硅酸四乙酯250g及乙醇钠1.2mol加入反应釜中，通入氦气保护，搅拌均匀，温度维持在35℃，再同时分别滴加氯苯1mol及六乙氧基二硅烷1mol。滴加3h，继续反应5h。反应后的反应液，先过滤，滤液经过精馏分离出苯基三乙氧基硅烷及硅酸四乙酯。苯基三乙氧基硅烷收率40.6％，硅酸四乙酯收率93.4％。
22.实施例3
23.将二甲基二甲氧基硅烷300g及甲醇钾1mol加入反应釜中，通入氮气保护，搅拌均匀，温度维持在50℃，再同时分别滴加溴苯1.1mol及四甲基二甲氧基二硅烷1mol。滴加4h，继续反应4h。反应后的反应液，先过滤，滤液经过精馏分离出二甲基苯基甲氧基硅烷及二甲基二甲氧基硅烷。二甲基苯基甲氧基硅烷收率60.7％，二甲基二甲氧基硅烷收率98.8％。
24.实施例4
25.将甲基三甲氧基硅烷400g及甲醇钠1.1mol加入反应釜中，通入氮气保护，搅拌均匀，温度维持在60℃，再同时分别滴加溴苯1.1mol及三甲基三甲氧基二硅烷1mol。滴加2h，继续反应6h。反应后的反应液，先过滤，滤液经过精馏分离出反应产物及有机溶剂。二甲基苯基甲氧基硅烷收率54.6％，甲基三甲氧基硅烷收率96.7％。
26.对比例1
27.将甲苯400g及甲醇钠1.1mol加入反应釜中，通入氮气保护，搅拌均匀，温度维持在20℃，再同时分别滴加氯苯1.2mol及二甲基四甲氧基二硅烷1mol。滴加2h，继续反应6h。反应后的反应液，先过滤，滤液经过精馏分离出甲苯、甲基苯基二甲氧基硅烷及甲基三甲氧基硅烷。甲基苯基二甲氧基硅烷收率4.5％，甲基三甲氧基硅烷收率93.8％。
28.对比例2
29.将四氢呋喃400g及甲醇钠1.1mol加入反应釜中，通入氮气保护，搅拌均匀，温度维持在20℃，再同时分别滴加氯苯1.2mol及二甲基四甲氧基二硅烷1mol。滴加2h，继续反应6h。反应后的反应液，先过滤，滤液gc-ms分析生成副产物2-甲氧基四氢呋喃(5.2％)。经过精馏分离出四氢呋喃、甲基苯基二甲氧基硅烷及甲基三甲氧基硅烷。甲基苯基二甲氧基硅
烷收率42.6％，甲基三甲氧基硅烷收率95.5％。
30.实施例5-21
31.将实施例1-4中反应得到混合物分别和甲基三甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷加入反应釜中，加入30g含hcl为153μl/l的稀盐酸，搅拌并升温至80反应3h，100℃蒸出乙醇及水，得到甲基苯基硅树脂。采用gb/t 6488-2008规定的方法测试折光率。采用《有机硅树脂及其应用》-赵陈超，化学工业出版社，2011.8(2018.8重印)，第47页检测热老化稳定性半衰期/h。
32.具体物料加入量如表1。
33.表1.原料配比数据表
[0034][0035][0036]
测得的折光率及半衰期数据如表2.
[0037]
表2.折光率数据表
[0038][0039]
技术特征：
1.一种苯基烷氧基硅烷的制备方法，其特征在于，具有如下步骤：（1）将烷氧基硅烷及有机强碱加入反应釜中，通入惰性气体保护，搅拌均匀，温度维持在20-60℃，再同时分别滴加卤代苯及烷氧基取代的二硅烷，滴加2-4h，继续反应4-6h；（2）反应后的反应液，先过滤，滤液经过精馏分离得到苯基烷氧基硅烷及烷氧基硅烷。2.根据权利要求1所述的苯基烷氧基硅烷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的烷氧基硅烷为硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷中的一种或其混合物。3.根据权利要求1所述的苯基烷氧基硅烷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的有机强碱为醇钠或醇钾，包括甲醇钠、乙醇钠、或甲醇钾。4.根据权利要求1所述的苯基烷氧基硅烷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的惰性气体为氮气、氦气、氖气或氩气中的一种。5.根据权利要求1所述的苯基烷氧基硅烷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的卤代苯为氯苯或溴苯或其混合物。6.根据权利要求1所述的苯基烷氧基硅烷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的烷氧基取代的二硅烷、有机强碱与卤代苯的摩尔比为1：1-1.2：1-1.2。7.根据权利要求1所述的苯基烷氧基硅烷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的烷氧基硅烷与有机强碱的质量比为3-8:1。8.根据权利要求1所述的苯基烷氧基硅烷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的烷氧基取代的二硅烷分子式为（ch3）
n
（ro）
6-n
si2，r为甲基，4≥n≥0。
技术总结
本发明公开了一种苯基烷氧基硅烷的制备方法，通过将烷氧基硅烷及有机强碱加入反应釜中，通入惰性气体保护，搅拌均匀，温度维持在20-60℃，再同时分别滴加卤代苯及烷氧基取代的二硅烷。滴加2-4h，继续反应4-6h。反应后的反应液，先过滤，滤液经过精馏分离苯基烷氧基硅烷及烷氧基硅烷。本发明采用烷氧基硅烷作为溶剂，可以有效溶解有机强碱，同时和卤代苯、烷氧基二硅烷有很好的互溶性，有利于反应的进行。反应条件温和、安全易操作。安全易操作。
技术研发人员：李书兵 杜斌 王文金 沈谦 辛梓杰 匡建国 姚中鹏
受保护的技术使用者：湖北兴瑞硅材料有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/3/8
再多了解一些
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