一种制备二苯基硅二醇的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机化学的领域,具体涉及一种采用结晶法制备二苯基硅二醇的方法。
【背景技术】
[0002]二苯基硅二醇可用作硅橡胶结构控制剂,降低硅橡胶的结构化现象,提高硅橡胶的加工性能;可用于合成苯基硅油、苯基硅树脂、苯基硅橡胶等;还可以用作聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、PP、PET、PE等的改性中间体,赋予新产品耐高低温、耐辐射、耐老化?十生會泛。
[0003]二苯基硅二醇的合成都是以二苯基二氯硅烷为原料,在水、醇、芳香族溶剂的混合物中进行水解,同时副产大量的盐酸,需要用大量的碱吸收,设备要求高、污染大,且由于二苯基二氯硅烷的纯度不高、杂质多,造成水解后的二苯基硅二醇颜色黄、杂质多、纯度低。“二苯基硅二醇简单而经济的合成方法”(陈玉莲等,《应用化学》,2010,39 (7),1039?1041)以二苯基二氯硅烷为原料,在氢氧化钠的水溶液中直接水解合成了二苯基硅二醇,在反应体系中碱的浓度为5 %,反应温度为O?2°C,产品收率92 %,但实际上由于二苯基二氯硅烷在水解过程中不断释放出盐酸,造成氢氧化钠水溶液的浓度不可能维持在稳定状态,除非不断添加氢氧化钠的用量,否则在生产中根本无法实现,且反应在O?2°C进行,条件较为菏刻。
[0004]二苯基硅二醇也可以采用二苯基二烷氧基硅烷为原料,进行水解得到,但二苯基娃二醇不溶于水,易形成悬浮液难分层,需加入甲苯萃取,而二苯基娃二醇溶于甲苯中,在水解催化剂存在下,易发生分子间脱水缩合,生成苯基环硅氧烷和线性苯基硅油,难以分离,降低了产品收率,此反应同样需在O?2°C的低温下进行。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种制备二苯基硅二醇的方法。本发明的工艺简单、质量稳定、收率高。本发明以二苯基二烷氧基硅烷为原料,在酮类或醚类溶解中进行弱酸催化水解,然后常温下进行结晶,经过过滤、离心、旋转蒸发等工艺得到二苯基硅二醇,产品收率高,含量高,不含杂质。
[0006]本发明的目的通过下述技术方案得以实现的:
[0007]—种制备二苯基硅二醇的方法,具体包括以下步骤:
[0008]向反应容器中加入二苯基二烷氧基硅烷以及有机溶剂,搅拌均匀,然后加入去离子水和酸催化剂,升温至55?65°C回流4?6h,冷却,陈化,过滤,旋转蒸发,得到二苯基硅二醇;所述二苯基硅二醇为针状结晶物。
[0009]所述的一■苯基一■烧氧基娃烧为一■苯基一■甲氧基娃烧或一■苯基一■乙氧基娃烧。
[0010]所述的有机溶剂为酮类或醚类溶剂,所述酮类或醚类溶剂为丙酮、甲乙酮或四氢呋喃。
[0011]所述的酸催化剂为挥发性酸,且不含氯离子,能够在干燥过程中完全挥发,不残留,优选为醋酸。
[0012]所述二苯基二烷氧基硅烷,有机溶剂与去离子水的重量比为100: (100?300):(15?30);所述酸催化剂的用量为二苯基二烷氧基硅烷,有机溶剂与去离子水总质量的10 ?500ppm。
[0013]所述冷却的温度为室温,所述陈化是指在室温下静置5?8h。
[0014]所述过滤滤布的目数为500?800目,所述旋转蒸发的条件为于-0.090?-0.099MPa和40?80 °C下旋转蒸发4?8h。
[0015]本发明与现有技术相比,具有以下的有益效果:
[0016](I)本发明制备的是针状的二苯基硅二醇,以高含量二苯基二烷氧基硅烷为原料,避免由于二苯基二氯硅烷原料纯度低造成的产品杂质多,颜色黄的缺点;所采用的原料不含氯,避免水解产生大量的盐酸,有效避免氯离子的引入;
[0017](2)本发明采用醋酸为催化剂,醋酸具有挥发性,在产品干燥是可以完全除去,无需进行水洗,避免杂质离子引入;
[0018](3)本发明采用酮类或醚类为溶剂,二苯基二烷氧基硅烷在其中是完全溶解的,而二苯基硅二醇在其中是微溶的,生成的二苯基硅二醇可以迅速沉淀出来,在弱酸环境下不会发生分子间脱水,不会生成苯基环硅氧烷和苯基硅油;
[0019](4)本发明不需要在O?2°C低温下进行,55?65°C的反应温度较为温和;
[0020](5)本发明产物采用常温结晶,二苯基硅二醇呈针状晶体析出,易过滤分离;而采用其他溶剂,则不能形成晶体析出,呈糊状,过滤困难;
[0021](6)本发明只需提供极少量的水就可以实现,而采用其他方法都需要使用大量的水进行反应和水洗;
[0022](7)本发明的二苯基硅二醇转化率高,产品含量达到99.7%,远远高于文献报告的数据90%左右。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明作进一步详细的解说,但本发明的实施方式不限于此。
[0024]实施例1
[0025]在5L烧瓶中加入100g 二苯基二甲氧基硅烷(质量百分含量为99.5 % ),100g丙酮,搅拌均勾(搅拌的转速为80转/分,搅拌时间为1min),然后加入150g的去离子水和0.021g醋酸,将溶液加热至60°C回流4h (在回流起始50min后,烧瓶内的溶液由透明变混,有沉淀析出);冷却至室温,陈化5h,让二苯基硅二醇充分结晶析出,然后用500目滤布过滤掉溶液,将滤饼进行离心(离心转速为2000转/分,离心的时间为30min),于-0.099MPa和40°C下旋转蒸发4h,除去表面吸附的水分和溶剂,得到干燥的针状结晶物,即为二苯基硅二醇,称重867g,收率97.97 %,含量99.5%,熔点1410C0
[0026]实施例2
[0027]在5L烧瓶中加入100g 二苯基二甲氧基硅烷(质量百分含量为99.5% ),2000g丙酮,搅拌均勾(搅拌的转速为100转/分,搅拌时间为1min),然后加入160g的去离子水和0.1g醋酸,将溶液加热至58°C回流5h (在回流起始48min后,烧瓶内的溶液由透明变混,有沉淀析出);冷却至室温,陈化6h,让二苯基硅二醇充分结晶析出,然后用600目滤布过滤掉溶液,将滤饼进行离心(离心转速为1800转/分,离心的时间为40min),于-0.098MPa和50°C下旋转蒸发4h,除去表面吸附的水分和溶剂,得到干燥的针状结晶物,即为二苯基硅二醇,称重870g,收率98.3%,含量99.6%,熔点1410C0
[0028]实施例3
[0029]在5L烧瓶中加入100g 二苯基二甲氧基硅烷(质量百分含量为99.8% ),3000g丙酮,搅拌均勾(搅拌的转速为120转/分,搅拌时间为8min),然后加入180g的去离子水和Ig醋酸,将溶液加热至56°C回流6h (在回流起始55min后,烧瓶内的溶液由透明变混,有沉