二甲基氯硅烷的一种合成方法

背景技术

二甲基氯硅烷(Me₂SiHCl)是一种重要的有机硅单体，作为封头剂，它是加成型硅橡胶的主要原料之一，由它水解而成的二聚体-四甲基二硅氧烷(Me₂SiHOSiHMe₂，简称TMDS)，由于分子末端带有活泼氢，可以由硅氢加成反应而合成出一系列分子末端带有各种官能团的硅氧烷低聚物-活性硅油，将其与各种有机高聚物共聚或共混，可以开发出形形色色的有机硅改性高聚物，作为综合性能优异的新型材料而广泛的应用于电子、电器、航空、航天以及食品、日用、医疗器械、医药等各个领域里。

对于二甲基氯硅烷的合成，文献上有着大量报道：采用经典的Rochow直接法合成甲基氯硅烷混合物工艺，通过改变催化剂的组成或形式，或者将产物经进一步的物理或化学处理，可以提高其二甲基氯硅烷的含量，但需要考虑的是装置的规模、投资较大，且国内直接法的产物中二甲基氯硅烷的含量远低于国外报道的30%，仅为5~8%，再处理的难度较大。而从二甲基二氯硅烷出发，经催化还原制备二甲基氯硅烷的方法、或者含氢氯硅烷的催化歧化反应制备含二甲基氯硅烷的混合单体的方法，存在着催化剂昂贵、反应条件苛刻、或者产物分离提纯困难等等弊端。

合成方法

A.二甲基氯硅烷的制备

装置包括反应瓶、填料柱、分馏头、冷凝管、接收瓶以及N₂保护装置，在氮气保护下向作为塔釜的1000毫升反应烧瓶中依次加入200克甲基含氢聚硅氧烷，470克二甲基二氯硅烷、20克四丁基氯化铵和100克六甲基磷酰三胺，加热使其缓慢升温至回流，通过调节分馏头考克控制出料速度从而保证分馏柱顶温不超过40度，反应所生成的二甲基氯硅烷不断从塔顶馏出、经冷凝进入接收瓶，未反应的二甲基二氯硅烷则回流至塔釜继续反应，直至柱顶温度达到55度以上并不再回落，可视为反应完全，共得到馏出产物245克，经色谱分析低沸物含量7%，二甲基氯硅烷57%，甲基二氯硅烷1.4%，二甲基二氯硅烷27.2%，经计算对甲基含氢聚硅氧烷的摩尔收率为50.9%。

B.二甲基氯硅烷的提纯

将合成反应所得到的馏出物735克加入带有1.2米高内装不锈钢螺旋填料的玻璃分馏柱、分馏头、冷凝管及接收瓶的1000毫升烧瓶中以大回流比进行精馏，截取35.2~35.5℃馏分，得到365.5克纯度98%以上的二甲基氯硅烷(气相色谱分析)，精馏收率为85.5%。

参考文献

[1]武汉市化学工业研究所有限责任公司. 二甲基氯硅烷的合成方法:CN201010573890.7[P]. 2011-06-15.