Технология элементоорганических мономеров и полимеров - Андрианов К.А.
Скачать (прямая ссылка):
На второй стадии хлорметилтриэтоксисилан подвергается ами-нированию диэтиламином, в результате чего образуется диэтил-аминометилтриэтоксисилан:
С1СН281(ОС2Н5)3 + 2(С2Н5)2]ЧН -(с,н.),гга-нсГ (С2Н5)2КСН281(ОС2Н5)з
Исходное сырье: хлорметилтрихлорсилан (фракция 116—119 °С; 56,8— 58,8% гидролизуемого хлора; (?1° = 1,440—1,470), абсолютированный этиловый спирт (не менее 99,8% С2Н5ОН), диэтиламин
Хларметил-
Рис. 49. Схема производства диэтиламинометилтриэток-сисилана:
1 — эфиризатор; 2, 3, 4,10,11, 13, 14 — мерники; 5, 15, 18 — холодильники; 6, 7, 8, 19, 20, 21 — приемники; 9 — смеситель; 12 — реактор; 16 — нутч-фильтр; 17 — Отгонный куб; 22 — сборник.
« = 0,7056; п8 = 1,3873) и толуол (й»= 0,865 ±0,003; влаги быть не должно).
Процесс производства диэтиламинометилтриэтоксисилана состоит из трех основных стадий: этерификации хлорметилтрихлорсилана абсолютированным этиловым спиртом; аминирования хлорметил-триэтоксисилана диэтиламином; вакуумной разгонки продукта аминирования с выделением диэтиламинометилтриэтоксисилана. Принципиальная технологическая схема производства диэтиламинометил-триэтоксисилана приведена на рис. 49.
Этерификация хлорметилтрихлорсилана осуществляется в стальном эмалированном аппарате 1 с барботером и рубашкой (для по-
Замещенные эфиры ортокремневой кислоты
135
догрева или охлаждения). Сначала в эфиризатор из мерника 2 вакуумом загружают необходимое количество абсолютированного этилового спирта, а из мерника 3 — толуол. Затем дают воду в обратный 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 выдерживают при 80— 85 °С в течение 7 ч, причем конденсат возвращают через холодильник 5 в эфиризатор. Затем конденсат перестают возвращать в эфиризатор (холодильник 5 становится прямым), в рубашку эфиризатора подают теплоноситель или пар и отгоняют спирто-толуольную смесь в приемник 6; отгонку ведут до 115 °С. В системе создают вакуум (остаточное давление 40 мм рт. ст.) и 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 ат.
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 ге2^ = 1,4145; конец отгонки определяют по резкому уменьшению количества конденсата при повышении температуры.
Аминирование хлорметилтриэтоксисилана осуществляется в стальном эмалированном ре.акторе 12, снабженном мешалкой и рубашкой (для подогрева или охлаждения). В смесителе 9 готовят смесь хлорметилтриэтоксисилана и толуола, подавая туда хлорметилтриэтоксисилан 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. Нагревают 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 выдерживают при 75—85 °С в течение 15—18 ч.
После выдерживания в реакторе 12 массу охлаждают там же до 30 °С и отфильтровывают на нутч-фильтре 16 от солянокислого диэтиламина. Фильтрат направляют в куб 17 для последующей 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
136 Гл. 4. Получение замещенных эфиров ортокремневой кислоты
Таблица 24. Физико-химические свойства замещенных эфиров ортокремневой кислоты, содержащих аминогруппу в органическом радикале
Соединение Т. кип., °C <м0 4 .,20 nD
93 (при 26 мм pm. cm.) 0,9550 (при 25°С) 1,4080 (при 25 °С)
NH1-(CH1),-Si(OC,H6),..... 68 (при 3 мм pm. cm.) 0,9506 1,4225
NH2-(CH2)4-Si(OC2H8)3..... 123—124 (при 15 мм pm. cm.) 0,9340 (при 25 °С) 1,4222 (при 25 °С)
CH3NHCH2Si(OC2H8)3....... 95 (при 20 мм pm. cm.) 0,9560 1,4082
(C2H8)2NCH2Si(OC2H8)3 ...... [C2H8(C6H8)NCH2]CH3Si(OGH3)2 . . 196—198 151—154 (при 23 мм pm. cm.) 0,9100 1,0240 1,4167 1,5131
(CH3)(NH2CH2)Si(OC2H5)2..... 65,7 (При 24 мм pm. cm.) 0,9140— 0,9160 (при 25 °С) 1,4120— 1,4126 (при 25 °С)
CH3[NH2-(CH2)3-]Si(OC2H5)2 . . . 85—88 (при 8 мм pm. cm.) 0,9162 1,4272
СН3[МН2-(СН2)4-]81(ОС2Н5)2 . . . 115—116 (при 29 мм, pm. cm.) 0,9125 (при 25 °С) 1.4320
CH3(C2H5NHCH2)Si(OC2H8)2 .... 180—181 (при 757ммрт. ст.) 0,8870 1,4120
