一种亲核法制备甲基苯基二烷氧基硅烷的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机娃化合物的合成领域，设及一种亲核法制备甲基苯基二烷氧基娃 烧的方法。
【背景技术】
[0002] 甲基苯基二烷氧基硅烷是一种非常重要的有机娃功能化合物，是生产制备苯基娃 油、高端液体娃橡胶的重要原料。尤其将苯基引入娃原子后，能大大改善和提升有机娃材料 的性能，如有机娃产品的耐热性、耐福照、化学稳定性、优秀的光学性能等，使得有机娃材料 在国防、航空、化工、医疗等领域具有极大的应用价值。
[0003] 目前，合成甲基苯基硅烷单体的方法主要有直接法、格氏法、钢缩合法等。直接法 反应溫度高且生产副产物多；格氏法使用的有机溶剂较多并且易产生腐蚀性物质；钢缩合 法由于使用金属钢使得安全性不高，反应周期较长。
[0004] 中国专利文件CN102351894A(【申请号】201110283745.X)公开了一种在超声辅 助条件下使用过量MeSi(OR)3与氯苯通过钢缩合法，制备甲基苯基二烷氧基硅烷的方法， 由W下原料按照摩尔比投料反应得到目的产物：MeSi(0R)3:化C1 :化=3~6 : 1~ 1.2 : 2,其中：所述的MeSi(OR)3式中，R为Me或化；纯度大于等于99%。本法虽然能得 到较高收率的甲基苯基单体，但反应过程尤其是物料滴加过程反应溫度均超过l〇(TC，能耗 较高，另外增加超声辅助后也增加了能耗，钢也不能完全消耗掉，还需要增加后续操作W出 去残余钢。 阳005] 中国专利文件CN102863465A(【申请号】201210383827. 6)公开了一种甲基苯 基二烷氧基硅烷的制备方法，设及有机娃单体的制备方法。W漠苯（或氯苯、舰苯）、MeSUY)3(式中Y可W为甲氧基、乙氧基氯）为原料，W四氨巧喃（或甲基四氨巧喃、乙酸、 甲苯）为溶剂，与金属儀一步法反应，反应产物中甲基苯基硅烷含量90%左右，采用谨干法 直接蒸馈得到粗产品，再经精馈得到纯度99%W上甲基苯基二乙氧基硅烷，产品收率70% W上。然而本法为格氏法，其缺点也非常明显，即：大量采用易燃易爆如乙酸、有毒如四氨巧 喃等有机溶剂，对环境和人的危害性大；副产物与目标单体分离较难；格氏试剂很活泼，对 仪器设备的干燥要求极高，遇到活泼氨易发生爆炸，危险性高；大量金属面盐的处理也是比 较麻烦。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明提供一种亲核法制备甲基苯基二烷氧基硅烷的方 法。 阳007] 本发明的技术方案如下：
[0008] 一种亲核法制备甲基苯基二烷氧基硅烷的方法，包括W下步骤：
[0009] (1)在惰性气体保护下，将金属钢加到甲苯中，再加入分散剂，加热到98-105。 制得金属钢颗粒悬浮液；
[0010] (2)将金属钢颗粒悬浮液加入到面代苯和甲基Ξ烷氧基硅烷的混合液中，再加入 反应促进剂，在35-55Γ条件下，反应2-化，停止反应，反应混合物经过固液分离后，精馈得 到甲基苯基^烷氧基硅烷广品；
[0011] 或者，将面代苯加到金属钢颗粒悬浮液中，30-45°C下反应1-地，制得苯基碱金属 钢盐悬浮液，再将苯基碱金属钢盐悬浮液加入到甲基Ξ烷氧基硅烷和反应促进剂的混合液 中，在30-60°C的条件下，反应2-地，停止反应，反应混合物经过固液分离后，精馈得到甲基 苯基^烷氧基硅烷广品。
[0012] 根据本发明，优选的，步骤（1)中所述的惰性气体为氮气、氛气、氣气中的一种；
[0013] 优选的，所述的分散剂为软脂酸、石蜡、油酸中的一种；
[0014] 优选的，所述的金属钢与甲苯的质量比为1:(3-6),分散剂和甲苯的质量比为 1:(210-450)；
[0015] 优选的，加热溫度为99-104°C。
[0016] 根据本发明，优选的，步骤似中面代苯与步骤（1)中金属钢的摩尔比为 1: (1. 8-2)，面代苯与甲基Ξ烷氧基硅烷的摩尔比为1: (3-6)，反应促进剂与甲基Ξ烷氧基 硅烷的质量比为1: (700-900);
[0017] 优选的，所述的面代苯为氯苯或漠苯中的一种；
[0018] 优选的，所述的反应促进剂为环糊精、15-冠酸-5、18-冠酸-6中的一种；
[0019] 优选的，所述的甲基Ξ烷氧基硅烷为甲基Ξ甲氧基硅烷或甲基Ξ乙氧基硅烷中的 一种；
[0020] 优选的，所述的固液分离方式为过滤，精馈方式为减压精馈。
[0021] 根据本发明，步骤（2)中，当将金属钢颗粒悬浮液加入到面代苯和甲基Ξ烷氧基 硅烷的混合液中时：优选的，反应溫度为38-52Γ;
[0022] 当将面代苯加到金属钢颗粒悬浮液中时：优选的，将苯基碱金属钢盐悬浮液加入 到甲基Ξ烷氧基硅烷和反应促进剂的混合液中后，反应溫度为35-55 °C。 阳02引本发明的原理：
[0024] 本发明的产品甲基苯基二烷氧基硅烷结构式为： 阳0巧]
阳0%] 本发明的反应路线如下：
[0027]
[0028] 本发明将金属钢投入甲苯和分散剂的混合液，加热制备出亮银色金属钢颗粒悬浮 液，将亮银色金属钢颗粒悬浮液加入到面代苯和甲基Ξ烷氧基硅烷的混合液中，制备出甲 基苯基二烷氧基硅烷；或将面代苯加入到亮银色金属钢颗粒悬浮液中制备苯基碱金属钢盐 悬浮液，然后再将苯基碱金属钢盐悬浮液加入甲基Ξ烷氧基硅烷中，制备出甲基苯基二烧 氧基硅烷。
[0029] 本发明中分散剂能使极细的钢颗粒分散均匀，稳定存在不聚集；促进剂的作用在 于增强亲核反应的快速进行和进攻能力。二者的加入，保证了整个反应平稳、快速、溫和可 控，非常有利于工业化生产。
[0030] 本发明在常压下操作，反应溫度较低，溫和可控，操作简单，可得到高收率的甲基 苯基二烷氧基硅烷，原料可回收利用，环境友好，非常利于工业化、规模化生产。
[0031] 与现有的技术相比，本发明具有如下优点：
[0032] 1、本发明的重点在于采用分散剂制备出了不聚集、高活性的金属钢颗粒悬浮液， 极易形成亲核中间体。
[0033] 2、本发明的反应促进剂，起到了相转移催化剂的作用，增强了亲核中间体的进攻 能力，非常有利于产品的形成。
[0034] 3、本发明在实际发生化学反应阶段溫度较低，达到了常压低溫、操作简单、溫和可 控的生产条件非常有利于工业化。
[0035] 5、本发明在实际反应阶段，反应溫度低，因此能耗相比于其他钢缩合法要降低很 多。
[0036] 6、本发明仅仅采用一种有机溶剂，且可进行充分的回收利用，解决了使用多种溶 剂造成污染、难分离的难题。
[0037] 7、本发明无废气产生，也无废液产生，安全环保。
[0038] 8、本发明采用氯苯稍过量的方法，将钢完全耗尽，消除了残余钢的不安全隐患，减 少了后续操作的麻烦。
【具体实施方式】
[0039] W下实施例说明甲基苯基二烷氧基硅烷的制备过程，但不仅限于W下实施例。
[0040] 实施例中所用原料均为常规市购产品。
[0041] 促进剂15-冠酸-5、18-冠酸-6,浙江肯特化工有限公司有售。 阳042] 实施例1
[0043] 一种亲核法制备甲基苯基二烷氧基硅烷的方法，包括W下步骤：
[0044] (1)在氮气保护下，将23g钢块加到69g甲苯中，再加入0. 33g石蜡，加热到99°C， 制备成金属钢颗粒悬浮液；
[0045] (2)将金属钢颗粒悬浮液加入到62. 5g氯苯和227g甲基Ξ甲氧基硅