三甲基氯硅烷生产六甲基二硅氮烷的方法

背景及概述^[1]

三甲基氯硅烷(trimethyl chlorosilane)为无色透明液体，有刺激臭味，在空气中暴露，易和潮气反应产生氯化氢，溶于苯、乙醚和全氯乙烯，是在有机分子中引入三甲基硅基的优良试剂。因连接和脱去三甲基硅基的反应，三甲基硅基可以说作为羟基、羧基、氨基等官能团的保护集团。三甲基氯硅烷具有产率高、条件温和以及适用范围广等优点，广泛应用于香料和有机药物的合成中，其需求量越来越大。

生产六甲基二硅氮烷^[1-2]

报道一、

在反应釜1中加入200kg三甲基氯硅烷，搅拌，搅拌时间为15min，搅拌结束后往反应釜1外侧的夹套中加入冰盐水进行降温冷却处理，直至反应釜1内的温度降至60℃，开启浆料出料泵3，使得三甲基氯硅烷经过过滤器4流入到母液缓冲罐5，再回到反应釜1内。同时往反应釜1中通入氨气，氨气的通入速率为0.5L/min，氨气与三甲基氯硅烷的摩尔质量比为3.0：2，反应温度为 40℃，反应时间为0.5h，使得反应釜1中的三甲基氯硅烷与氨气反应生成液体六甲基二硅氮烷和固体氯化铵的混合浆料，混合浆料经过过滤器4流入到母液缓冲罐5，使得固体氯化铵沉积在过滤器4的过滤网7上。

当浆料出料泵3出口压力达到0.4Mpa时，切换到第二过滤器9，氯化铵加热釜10中储存有80℃的热水，热水打入到装满固体氯化铵的过滤器4中，再经过过滤器4回到氯化铵加热釜10内，循环反复进行，直到过滤器 4中的固体氯化铵被完全溶解时，停止冲洗，再往过滤器4中通入氮气进行吹扫，氮气的通入时间确保在5min，同理，当浆料出料泵3出口压力再次达到 0.4MPa时，切换到过滤器4，如此循环反复。循环往复3次冲洗后，氯化铵加热釜10中热水溶液达到饱和，此时开启氯化铵给料泵，切换阀门，将氯化铵热饱和溶液打入到离心机13中，分离后的滤液流回到氯化铵加热釜10中，分离出的氯化铵滤饼作为副产品回收再利用。

取样分析母液缓冲槽中的三甲基氯硅烷含量，当三甲基氯硅烷含量≤0.5％时，通过切换粗产品灌装阀14和母液回流阀8，将母液作为粗产品灌装，再经过后续精馏提纯得到六甲基二硅氮烷产品。并且不间断地向反应釜1中补充原料三甲基氯硅烷，保持反应釜1内液位不变，同时不停通入氨气，控制反应釜1 压力为15kpa，并且定期对氯化铵加热釜10上层的漂浮物进行回收。

本实施例运行后，得到含量≥99％的六甲基二硅氮烷产品179.98kg，成品的收率到达87.99％。

报道二、

一种六甲基二硅氮烷的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预先准备若干个用于储存氨气的储罐以及若干个用于储存三甲基氯硅烷的第二储罐；

(2)将各储罐内的氨气以及各第二储罐内的三甲基氯硅烷加入至反应容器中，通过控制反应温度，使得反应容器中的三甲基氯硅烷与氨气反应生成液体六甲基二硅氮烷和固体氯化铵的混合浆料，混合浆料经过浆料出料泵的作用，进入到过滤器中，再流入到母液缓冲罐，并通过母液回料泵回到反应容器中，整个过程循环进行，使得固体氯化铵沉积在过滤器的过滤网上，反应温度为40～55℃，反应时间为0.5～1.2h；

(3)当浆料出料泵出口压力达到0.4Mpa时，切换到备用过滤器，此时氯化铵加热釜中储存了80℃的热水，热水通过氯化铵给料泵，打入到装满固体氯化铵的过滤器中，再经过过滤器回到氯化铵加热釜内，循环反复进行，直到过滤器中的固体氯化铵被完全溶解时，关闭氯化铵给料泵，停止热水对过滤器的冲洗，再往过滤器中通入氮气进行吹扫，氮气的通入时间确保在5～10min；

(4)同理，当浆料出料泵出口压力再次达到0.4MPa时，切换到过滤器，氯化铵加热釜中的热水通过氯化铵给料泵，打入到装满固体氯化铵的备用过滤器中，再经过备用过滤器回到氯化铵加热釜内，循环反复进行，直到备用过滤器中的固体氯化铵被完全溶解时，关闭氯化铵给料泵，停止热水对备用过滤器的冲洗，再往备用过滤器中通入氮气进行吹扫，氮气的通入时间确保在5～10min，如此循环反复；

(5)循环往复3次冲洗后，氯化铵加热釜中热水溶液达到饱和，此时开启氯化铵给料泵，切换阀门，将氯化铵热饱和溶液经过氯化铵冷却器打入到离心机中，分离后的滤液流回到氯化铵加热釜中，分离出的氯化铵滤饼作为副产品，干燥入库，循环反复，使氯化铵加热釜中热饱和的氯化铵水溶液转变为稀释后的溶液，以便继续冲洗过滤器和备用过滤器；

(6)取样分析母液缓冲罐中的三甲基氯硅烷含量，当三甲基氯硅烷含量≤0.1％时；关闭母液回流阀，打开产品灌装阀进行罐装。

参考文献

[1] CN201710038609.1 三甲基氯硅烷生产六甲基二硅氮烷新工艺

[2] [中国发明] CN201911408411.3 一种六甲基二硅氮烷的生产工艺