Файл: Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров учеб. пособие.pdf

Замещенные эфиры ортокремневой кислоты 135

догрева или охлаждения). Сначала в эфиризатор из мерника 2 ва­ куумом загружают необходимое количество абсолютированного этилового спирта, а из мерника 3 — толуол. Затем дают воду в об­ ратный холодильник 5 и из мерника 4 подают в эфиризатор хлорметилтрихлорсилан с такой скоростью, чтобы температура в аппарате не повышалась сверх 45—50 °С. После введения всего хлорметилтрихлорсилана реакционную массу нагревают до 80 °С. Смесь вы­ держивают при 80—85 °С в течение 7 ч, причем конденсат возвращают

ц начинают медленно нагревать эфиризатор. Вначале в приемник 7 отбирают фракцию до 105 °С (в жидкости) с содержанием гидролизуемого хлора не более 1 %, а потом в приемник 8 отбирают целевую фракцию •«— хлорметилтриэтоксисилан (до 130 °С, в жидкости). При отгонке целевой фракции через барботер эфиризатора пропускают сухой азот при избыточном давлении 0,1 am.

В первых погонах целевой фракции следует определить содержание гидролизуемого хлора и коэффициент преломления. Отбор целевой фракции следует начинать при содержании гидролизуемого хлора менее 1% и коэффициенте преломления n2ß = 1,4145; конец отгонки определяют по резкому уменьшению

количества конденсата при повышении температуры.

Аминирование хлорметилтриэтоксисилана осуществляется в сталь­ ном эмалированном реакторе 12, снабженном мешалкой и рубашкой (для подогрева или охлаждения). В смесителе 9 готовят смесь хлор­ метилтриэтоксисилана и толуола, подавая туда хлорметилтриэтокси­ силан из мерника 10 и толуол из мерника 11. Затем из мерника 13 в аппарат 12 подают диэтиламин, а из мерника 14 — толуол; дают воду в обратный холодильник 15 и пар в рубашку реактора. Нагре­ вают реакционную массу в аппарате до 35 °С и при включенной мешалке из смесителя 9 начинают вводить эфиро-толуольную смесь с такой скоростью, чтобы температура в реакторе не повышалась сверх 50 °С. При этом в аппарат непрерывно подают сухой азот. После введения всего количества смеси реакционную массу выдер­

разгонки, а осадок на фильтре промывают толуолом для возможно большего и полного извлечения продуктов аминирования. После загрузки фильтрата дают воду в холодильник 18 и включают мешалку куба. Создают в системе вакуум (остаточное давление 30—40 мм рт. ст.) и в рубашку куба подают теплоноситель или пар. Сначала

в приемник 20 отбирают толуол — до 60—65 °С, а после отгонки толуола разгоняют продукты аминирования на фракции. Вначале в приемник 21 отбирают промежуточную фракцию (до 106 °С в жид­ кости); отгонку контролируют по коэффициенту преломления. При п™ — 1,4210—1,4230 начинают отбирать целевую фракцию —

для повторного аминирования, а готовый продукт — диэтиламино­ метилтриэтоксисилан — после дополнительного фильтрования (в слу­

Технический диэтиламинометилтриэтоксисилан должен удовлет­ ворять следующим требованиям:

Аналогично метилфениламинометилдиэтоксисилану и диэтиламинометилтриэтоксисилану могут быть получены и другие замещенные эфиры ортокремневой кислоты, содержащие аминогруппу в орга­

Физико-химические свойства важнейших замещенных эфиров ортокремневой кислоты, содержащих аминогруппу в органическом радикале, приведены в табл. 24.

Г л а в а 5

ПОЛУЧЕНИЕ ОРГАНОАЦЕТОКСИСИЛАНОВ

Тетраацетоксисилан и алкил(арил)ацетоксисиланы общего строения R„Si(OCOCH3 )4 _„, где R — различные органические радикалы, а п ~ от 0 до 3, получают двумя основными методами: по реакции хлорсиланов с уксусным ангидридом

осуществляется в одну стадию с одновременной отгонкой побочного

C H 3 S i C l 3 + 3 ( C H 3 C O ) 2 0 — > C H 3 S i ( O C O C H 3 ) 3 + 3 C H 3 C O C l

На рис. 50 приведена схема установки по получению метил­ триацетоксисилана с помощью уксусного ангидрида. Ацетилирование метилтрихлорсилана можно вести в реакторе 6, представля­ ющем собой стальной эмалированный цилиндрический аппарат с мешалкой, паро-водяной рубашкой и ректификационной колонной 3, заполненной кольцами Рашига. В реактор из мерников 1 я 2 загру­ жают необходимые количества метилтрихлорсилана и уксусного ангидрида, включают мешалку и в рубашку реактора дают пар. Процесс ведут до полной отгонки фракции, выкипающей до 58 °С. В реакторе остается метилтриацетоксисилан с примесью непрореагировавіііего уксусного ангидрида. Этот продукт собирают в сбор­ нике 7.

Аналогично метилтриацетоксисилану при ацетилировании орга­ нохлореиланов уксусным ангидридом могут быть получены и другие алкил(арил)ацетоксисиланьъ

Тетраацетоксисилан и триметилацетоксисилан получать указанным методом нецелесообразно, так как для этого нужно использовать четыреххлористый крем­

делимые смеси.

В случае получения тетраацетоксисилана и триметилацетоксисилана, а также для получения чистых алкил(арил)ацетоксисиланов ацетилирование следует осуществлять с по­ мощью ацетатов натрия или калия.

Получение

метилтриацетоксисилана с помощью ацетата калия

Синтез метилтриацетоксисилана с по­ мощью ацетата калия происходит по реакции:

лия; ацетилирования метилтрихлорсилана; фильтрования метил­ триацетоксисилана. Технологическая схема производства метилтри­ ацетоксисилана с помощью ацетата калия приведена на рис. 51.

Ацетат калия представляет собой расплывающиеся на воздухе кристаллы, содержащие кристаллогидратную воду. Так как процесс ацетилирования метилтрихлорсилана нужно проводить в безводной среде, ацетат калия высушивают в вакуум-сушильных шкафах 1.

рт. ст. Обогревать сушильные шкафы можно паром (3 am). Осушка длится не менее 12 ч.