四甲基四乙烯基环四硅氧烷的制备

背景及概述

四甲基四乙烯基环四硅氧烷(V4)通常的制备方法为：甲基乙烯基二氯硅烷在一定条件下(水、6mol/L盐酸、饱和浓盐酸、溶剂)与水进行水解反应,得到环体与线性体的混合物,称为水解液;经分层洗涤后,向水解液中加入催化剂(氢氧化钾、四甲基氢氧化铵)在高温(160-180℃)、高真空(735-745毫米汞柱)条件下进行裂解，所得产物称为混合环体,混合环体经精馏、分离,得到目标产物四甲基四乙烯基环四硅氧烷(V4),精馏过程中的前馏分及釜残送去重新裂解。

制备

本文提供一种四甲基四乙烯基环四硅氧烷的制备方法。该制备方法包括:(1)将甲基乙烯基二氯硅烷加入低温溶剂体系中,低温反应一段时间,而后升至高温条件下进行环化反应,反应完成后,将反应液冷却、分液,得到酸水层和油层;其中,所述溶剂体系包括水和表面活性剂;(2)向所述油层中加入盐溶液进行洗涤沉降,并调整混合物pH值,分离出的水解液;(3)对所述水解液进行减压精馏,得到含有四甲基四乙烯基环四硅氧烷的馏分。

图1 四甲基四乙烯基环四硅氧烷的合成反应式

实验操作：

2000ml带机械搅拌的三口烧瓶中,加入800g水,500ppm曲拉通TX-100,开动搅拌, 用冰盐浴将温度降至15℃,开始滴加300g甲基乙烯基二氯硅烷,控制反应温度在15-20℃之间,6小时滴毕,继续在15-20℃温度下反应2小时,水解后生成的盐酸浓度约为6mo1/L,撤去冰盐浴,改用电热套,在搅拌下加热至58℃,控制反应温度在50-60℃,反应4小时后,降温。将反应液倒入分液漏斗中,分出酸水层和油层。

将油层倒入反应瓶中,加入100g 20wt%氯化钠水溶液,搅拌,向其中滴加20wt%氢氧化钠溶液,直至pH达到9,倒入分液漏斗,分出上层油相,用无水硫酸钠干燥,得到176.1g水解液。将水解液进行减压精馏,收集沸点在155℃前(745毫米汞柱下)的馏分,得到158.2g馏分,取样进行气相色谱分析。

参考文献

[1]Doklady Chemistry, , vol. 254, p. 449 – 451