способ получения мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей

Классы МПК:C07F7/18 соединения, содержащие одну или несколько связей C-Si , а также одну или несколько связей C-O-Si 
C08G77/06 способы получения
Автор(ы):, , , , , , ,
Патентообладатель(и):Акционерное общество открытого типа "Силан"
Приоритеты:
подача заявки:
1992-02-26
публикация патента:

Сущность изобретения: продукт: смесь мономеров формулы R1nR2mSiX4-(n+m), где R1, R2-CH3, C2H5, X = Cl, OC2H5, n = 1 - 3, m = 1 - 3. Реагент 1: C2H5Cl, Mg; реагент 2: Si(OC2H5)4, (CH3)2, SiCl2. Условия реакции: 50 - 100°С, органический растворитель. 4 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОМЕРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ, ДЛЯ СИНТЕЗА ПОЛИЭТИЛСИЛОКСАНОВЫХ ЖИДКОСТЕЙ взаимодействием магния с хлористым этилом, тетраэтоксисиланом и диорганодихлорсиланом, взятом в количестве 0,10 - 0,50 моль на 1 л реакционной смеси, в среде органического растворителя при 50 - 100oС, отличающийся тем, что в качестве диорганодихлорсилана используют диметилдихлорсилан.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к способу получения новой смеси мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, которые могут использоваться в качестве теплоносителей, рабочих жидкостей для гидросистем и др.

Известен способ получения мономеров для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием магния со смесью хлористого или бромистого этила и тетраэтоксисилана в среде серного эфира. Недостатком способа является применение серного эфира.

Известен также способ получения мономеров для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей путем взаимодействия магния со смесью хлористого этила и тетраэтоксисилана или тетрахлорсилана (с добавкой серного эфира) в среде органического растворителя, например ксилола или толуола. Однако недостаточно высокая конверсия этилмагнийхлорида (не более 90%) приводит к потерям этилмагнийхлорида и низкому содержанию триэтилзамещенных силанов (не более 15% ), используемых в качестве исходных компонентов, регулирующих длину молекулярной цепи олигоэтилсилоксанов, а вместе с этим и их свойства.

Известен способ получения мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием металлического магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана и диорганодихлорсилана (диэтилдихлорсилана) в количестве 1,0-7,2% (0,10-0,50 моль) от объема реакционной смеси в среде органического растворителя при повышенной температуре. Недостатком способа является невысокие смазывающие характеристики полиэтилсилоксановых жидкостей [диаметр пятна износа не менее 0,73 мм (50оС, 50 Н, 2ч)].

Наиболее близким к предложенному является способ получения мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана и диорганодихлорсилана общей формулы CH3R.SiCl2, где R = способ получения мономеров, содержащих функциональные   группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, патент № 2027718 F3C3H4, Cl2C6H3, C6H5 или их смесь, в количестве 1,0-7,2% (0,10-0,50 моль) от объема реакционной смеси в среде органического растворителя при повышенной температуре.

Недостатком способа являются невысокие смазывающие характеристики полиэтилсилоксановых жидкостей [диаметр пятна износа не менее 0,50 мм (50оС, 50 Н, 2 ч)].

Цель изобретения - улучшение смазывающих характеристик полиэтилсилоксановых жидкостей за счет использования для их синтеза новой смеси кремнийорганических мономеров.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей взаимодействием магния со смесью хлористого этила, тетраэтоксисилана и диорганодихлорсилана в количестве 1,0-7,2% (0,10-0,50 моль) от объема реакционной смеси в среде органического растворителя при повышенной температуре, в качестве диорганодихлорсилана используют диметилдихлор- силан.

Такое осуществление процесса приводит к получению не описанной в литературе смеси этилэтоксисиланов и диметиэтилэтокси(хлор)силана.

Процесс может быть выражен следующей схемой:

Mg+C2H5Cl __способ получения мономеров, содержащих функциональные   группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, патент № 2027718 C2H5MgCl (1)

C2H5MgCl + Si(OC2H5)4__способ получения мономеров, содержащих функциональные   группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, патент № 2027718 C2H5Si(OC2H 5)3+ Mg(OC2H5)Cl (2)

C2H5MgCl + C2H5Si(OC2H5)3__способ получения мономеров, содержащих функциональные   группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, патент № 2027718 (C2H5)2Si(OC2H 5)2+ Mg(OC2H5)Cl (3)

(CH3)2SiCl2+ Mg(OC2H5)Cl __способ получения мономеров, содержащих функциональные   группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, патент № 2027718 (CH3)2Si(OC2H5)Cl + MgCl2 (4)

(CH3)2Si(OC2H5)Cl + C2H5MgCl __способ получения мономеров, содержащих функциональные   группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, патент № 2027718 (CH3)2C2H5SiOC2H5+ MgCl2 (5)

(CH3)2SiCl2+ C2H5MgCl __способ получения мономеров, содержащих функциональные   группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, патент № 2027718 (CH3)2C2H5SiCl + MgCl2 (6)

Последующим гидролизом мономеров, отгонкой растворителя, каталитической перегруппировкой и разгонкой на фракции получают модифицированные диметилэтилсилоксизвеньями полиэтилсилоксановые жидкости, смазывающие характеристики которых улучшены [диаметр пятна износа менее 0,50 мм (0,30-0,44 мм) при 50оС, 50 Н, 2 ч].

Синтезированные авторами по предлагаемому способу жидкости в литературе не описаны.

Преимущество предлагаемого нами способа является неожиданным, так как замена способ получения мономеров, содержащих функциональные   группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, патент № 2027718-трифторпропильного, дихлорфенильного или тиенильного радикалов на метильный в полиэтилсилоксановых жидкостях должна бы привести к увеличению диаметра пятна износа, ибо в литературе известно, что указанные радикалы используются для улучшения смазывающих характеристик полиметилсилоксановых жидкостей. Данное явление авторы объяснить не могут.

Отличительным признаком изобретения является использование в качестве диорганодихлорсилана в составе реакционной смеси диметилдихлорсилана.

П р и м е р 1. В аппарат колонного типа емкостью 1,0 л, разделенный по высоте рубашками на четыре равные реакционные зоны (нумерация зон снизу вверх), снабженный сепаратором и мешалкой, а также приборами контроля температуры, расхода смеси и скорости вращения мешалки, загружают 500 г магния с размером гранул 1,0-2,5 мм и осуществляют подачу вниз реакционной зоны 1000 мл/ч смеси следующего состава: 210 мл (3,000 моль) хлористого этила, 267 мл (1,198 моль) тетраэтоксисилана, 29 мл (3,7%; 0,240 моль) диметилдихлорсилана и 504 мл толуола. Сверху реактора (в сепаратор) осуществляют подачу 76 г/ч магния. Температуру синтеза 50-100оС поддерживают охлаждением первой и подогревом четвертой зоны и сепаратора. Скорость вращения мешалки поддерживают в пределах 120-140 об/мин. Продукт синтеза, представляющий собой 30% -ную суспензию солей магния с этилэтоксисиланами и диметилэтилэтоксисиланом в растворе толуола, анализируют и принимают на установку гидролиза.

Состав смеси мономеров, мас.%: Диэтилдиэтоксисилан 83 Триэтилэтоксисилан 2 Диметилдиэтилэтоксисилан 15

Диметилдихлорсилан в составе продукта синтеза отсутствует, что говорит о его полной конверсии в диметилэтилэтоксисилан. Процесс гидролиза смеси мономеров осуществляют непрерывно в аппарате емкостного типа объемом 350 мл соляной кислотой (14%), подаваемой со скоростью 750 мл/ч при охлаждении и температуре 60оС, с получением толуольного раствора модифицированных диметилэтилсилоксизвеньями олигоэтилсилоксанов (3489 г) и 27%-ного раствора хлористого магния (6726 г), которые непрерывно разделяют в аппарате типа флорентийского сосуда объемом 100 мл. После промывки толуольного раствора водой и отгонкой растворителя получают 789 г модифицированных олигоэтилсилоксанов, которые после каталитической перегруппировки асканитом (6% от массы силоксанов) в количестве 687 г подвергают разгонке на фракции и получают 320 г (46,6% выход) олигоэтилсилоксановой жидкости с концевыми диметилэтилсилоксизвеньями, кипящую при температуре более 190оС 1 мм рт.ст. с вязкостью 37 сСт при +20оС, 2,44 сСт при +200оС и 1320 сСт при - 60оС, совмещаемую с минеральными маслами, растворимую в толуоле и спирте, температурой стеклования - 135оС, плотностью 0,950 г/см3, nD201,4380, диаметром пятна износа 0,30 мм (50оС, 50 Н, 2 ч).

Результаты примеров 2-6 приведены в табл.1 и 2, а также в табл.3 и 4.

Как видно из приведенных примеров (табл.1) получение мономеров, содержащих функциональные группы, для синтеза полиэтилсилоксановых жидкостей, приводит к получению полиэтилсилоксановых жидкостей с улучшенной смазывающей способностью [диаметр пятна износа преимущественно 0,30-0,44 мм (50оС, 50 Н, 2 ч) вместо не менее 0,50 мм (по прототипу)]. При этом имеет место полная конверсия диметилдихлорсилана в диметилэтилэтокси(хлор)силан.

Использование диметилдихлорсилана в количествах менее 0,10 моль нежелательно, так как это не приведет к уменьшению диаметра пятна износа; использование диметилдихлорсилана в количествах более 0,50 моль также нежелательно, так как приводит к резкому снижению выхода полиэтилсилоксановой жидкости (см.пример 4).

Как показывают данные, приведенные в табл.2, модифицированные жидкости сохраняют в себе и уникальные свойства полиэтилсилоксановых жидкостей: полное совмещение с минеральными маслами, растворимость в органических растворителях, низкие температуры стеклования. Для некоторых соотношений исходных мономеров (примеры 2 и 6) их характеристики полностью соответствуют требованиям Госта на полиэтилсилоксановые жидкости ПЭС-7 (см.табл.3) и ПЭС-5 (см.табл.4).

Выходы модифицированных полиэтилсилоксановых жидкостей такие же или несколько выше, чем по известному способу.

Класс C07F7/18 соединения, содержащие одну или несколько связей C-Si , а также одну или несколько связей C-O-Si 

связующее на основе блокированного меркаптосилана -  патент 2524952 (10.08.2014)
кремнийцинкосодержащий глицерогидрогель, обладающий ранозаживляющей, регенерирующий и антибактериальной активностью -  патент 2520969 (27.06.2014)
производные пиридопиразина, фармацевтическая композиция и способ лечения или профилактики физиологических и/или патофизиологических состояний посредством ингибирования ферментов erk, erk1, erk2, pi3k, pi3kальфа, pi3kбета, pi3kгамма, pi3kдельта, pi3k-с2альфа, pi3k-с2бета, pi3k-vps34р (варианты) -  патент 2515944 (20.05.2014)
способ получения стимулятора апоптоза авт-263 -  патент 2514935 (10.05.2014)
триалкоксисиланы, способ получения катодной обкладки на основе полиэтилендиокситиофена с силановым подслоем и оксидный конденсатор с такой катодной обкладкой -  патент 2500682 (10.12.2013)
противоопухолевые соединения -  патент 2493147 (20.09.2013)
сложноэфирные соединения бензойной кислоты, композиция (варианты) и способ получения композиции (варианты) -  патент 2485936 (27.06.2013)
способ получения глицидилоксиалкилтриалкоксисиланов -  патент 2473552 (27.01.2013)
способ получения термостабилизатора для резины -  патент 2470033 (20.12.2012)
способ получения кремнийфурансодержащего мономера -  патент 2470027 (20.12.2012)

Класс C08G77/06 способы получения

способ получения поли(органо)(алкокси)(гидрокси)силоксанов с заданной степенью поликонденсации -  патент 2524342 (27.07.2014)
соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и способ его получения -  патент 2522906 (20.07.2014)
способ получения олигодиметилсилоксанов -  патент 2513022 (20.04.2014)
кизельзоль-материал по меньшей мере с одним терапев-тически активным веществом для получения биологиче-ски разлагаемых и/или впитываемых кизельгель-материалов для медицины человека и/или медтехники -  патент 2512512 (10.04.2014)
способ получения силоксановых каучуков, модифицированных дифенильными звеньями -  патент 2487143 (10.07.2013)
способ получения , -бис(метилдифенилсилил)олигодиорганосилоксанов -  патент 2471818 (10.01.2013)
способ получения материала для покрытий -  патент 2468042 (27.11.2012)
способ получения термостойких олигоорганосилоксановых смол -  патент 2464286 (20.10.2012)
способ получения полиорганосилоксанов -  патент 2463319 (10.10.2012)
олигоэтоксисилоксановые производные феноксиэтанола для модификации волокнистых материалов и способ их получения -  патент 2456309 (20.07.2012)
Наверх