7691-02-3 / 1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷的兩種制備方法

背景及概述^[1]

1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷是一種無(wú)色透明液體，分子式為C8H19NSi2，分子量為185.42，是一種活潑的硅烷偶聯(lián)劑，主要用于液體硅橡膠產(chǎn)品中氣相二氧化硅的表面處理。用于硅樹(shù)脂橡膠、硅樹(shù)脂膠體和乙烯基硅樹(shù)脂的制備，可用作用于涂料添加劑、聚合物改性劑、藥物和農(nóng)業(yè)化學(xué)品的合成中間體。也是負(fù)性光刻膠領(lǐng)域中的常用助黏性促進(jìn)劑。

制備^[1-2]

報(bào)道一、

1、縮合反應(yīng)：首先向高位滴加槽內(nèi)投入濃硫酸9kg，再向攪拌釜內(nèi)投入二甲基乙烯基乙氧基硅烷24kg和甲苯10kg，混合攪拌一小時(shí)；然后向攪拌釜內(nèi)滴加濃硫酸，兩小時(shí)內(nèi)滴加完成，反應(yīng)時(shí)使用氣相平衡裝置，防止甲苯、二甲基乙烯基乙氧基硅烷揮發(fā)，既降低了物料損耗、又防止了環(huán)境污染，溫度控制在65℃以下；反應(yīng)結(jié)束后停止攪拌，靜止分層60分鐘，升溫80℃蒸出乙醇，放出底部稀硫酸，將上層粗產(chǎn)物導(dǎo)入氨化釜內(nèi)；

2、氨化：在氨化前先將底部雜質(zhì)放凈，然后開(kāi)啟循環(huán)水泵和攪拌，打開(kāi)進(jìn)氨閥門(mén)，緩慢通氨，控制溫度≤75℃，壓力≤0.18MPa。當(dāng)釜溫不再上升，達(dá)到溫度上限并且開(kāi)始下降時(shí)，緩慢關(guān)閉進(jìn)氨閥，釜壓接近壓力上限一小時(shí)無(wú)變化進(jìn)入保壓階段。當(dāng)反應(yīng)釜溫高于循環(huán)水溫1～2℃時(shí)，先取出1小瓶物料離心分層，取上層清液進(jìn)行水解，用BaCl2滴定，無(wú)白色沉淀，確認(rèn)反應(yīng)透徹后結(jié)束反應(yīng)。

3、精餾：將清液投入精餾塔釜內(nèi)，在塔板數(shù)8～10塊下變回流比操作，間歇采出甲苯(塔頂溫112℃)和中間餾份循環(huán)使用，再采出四甲基二乙烯基二硅氧烷塔頂溫(139℃)，最后塔釜內(nèi)剩余為目的產(chǎn)物1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷(頂溫161℃)。

上述工藝可制備1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷16.22kg，收率為94.9％，純度為97.9％。

將所制得的產(chǎn)品進(jìn)行核磁共振分析，對(duì)氫譜解析可知，5.1ppm處為CH2上的氫，4.9ppm處為CH的氫，2.0ppm處為NH的活潑氫，0.14ppm處為CH3上的氫，綜上所述，可得知目標(biāo)物為1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷。

報(bào)道二、

向反應(yīng)釜中加入2mol的二甲基乙烯基氯硅烷，向其中通入氨氣進(jìn)行反應(yīng)，通氨量控制為二甲基乙烯基氯硅烷與氨氣的摩爾比2:3.4，在2小時(shí)內(nèi)通入99％，

A、控制反應(yīng)壓力為5公斤NH₃壓力，130℃反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為6h，反應(yīng)結(jié)束后，加入二氯乙烷溶出產(chǎn)物；

B、將上述產(chǎn)物加入總用量為產(chǎn)物質(zhì)量0.05％的對(duì)苯二酚、叔丁基鄰苯二酚和環(huán)烷酸銅，于溫度160-163℃、760mmHg條件下進(jìn)行分子蒸餾，得到無(wú)色透明液體。產(chǎn)品含量98.95％，收率98％。檢測(cè)產(chǎn)品密度為0.819g/cm³,氯化銨為0，1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷含量0.1％。

參考文獻(xiàn)

[1] [中國(guó)發(fā)明] CN201711250094.8 一種四甲基二乙烯基二硅氮烷的制備方法

[2] [中國(guó)發(fā)明] CN201711123211.4 1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷的制備方法