一种制备二苯基硅二醇的方法

摘要

本发明属于有机化学的领域，公开了一种制备二苯基硅二醇的方法。所述方法为向反应容器中加入二苯基二烷氧基硅烷以及有机溶剂，搅拌均匀，然后加入去离子水和酸催化剂，升温至55～65℃回流4～6h，冷却，陈化，过滤，旋转蒸发，得到二苯基硅二醇；所述二苯基硅二醇为针状结晶物。本发明以二苯基二烷氧基硅烷为原料，所制备的二苯基硅二醇转化率高，产品含量达到99.7％，所采用的原料不含氯，有效避免氯离子的引入；本发明的反应温度较为温和，并采用常温结晶，易过滤分离。

权利要求

1.一种制备二苯基硅二醇的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：向反应容器中加入二苯基二烷氧基硅烷以及有机溶剂，搅拌均匀，然后加入去离子水和酸催化剂，升温至55～65℃回流4～6h，冷却，陈化，过滤，旋转蒸发，得到二苯基硅二醇；

所述二苯基硅二醇为针状结晶物；

所述的二苯基二烷氧基硅烷为二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二乙氧基硅烷；

所述的有机溶剂为酮类或醚类溶剂。

2.根据权利要求1所述制备二苯基硅二醇的方法，其特征在于：所述酮类或醚类溶剂为丙酮、甲乙酮或四氢呋喃。

3.根据权利要求1所述制备二苯基硅二醇的方法，其特征在于：所述酸催化剂为挥发性酸，且不含氯离子。

4.根据权利要求3所述制备二苯基硅二醇的方法，其特征在于：所述酸催化剂为醋酸。

5.根据权利要求1所述制备二苯基硅二醇的方法，其特征在于：所述二苯基二烷氧基硅烷，有机溶剂与去离子水的重量比为100：100～300：15～30；所述酸催化剂的用量为二苯基二烷氧基硅烷、有机溶剂与去离子水总质量的10～500ppm。

6.根据权利要求1所述制备二苯基硅二醇的方法，其特征在于：所述冷却的温度为室温，所述陈化是指在室温下静置5～8h。

7.根据权利要求1所述制备二苯基硅二醇的方法，其特征在于：所述旋转蒸发的条件为于-0.090～-0.099MPa和40～80℃下旋转蒸发4～8h。

说明书

一种制备二苯基硅二醇的方法

技术领域

[0001] 本发明属于有机化学的领域，具体涉及一种采用结晶法制备二苯基硅二醇的方法。

背景技术

[0002] 二苯基硅二醇可用作硅橡胶结构控制剂，降低硅橡胶的结构化现象，提高硅橡胶的加工性能；可用于合成苯基硅油、苯基硅树脂、苯基硅橡胶等；还可以用作聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、PP、PET、PE等的改性中间体，赋予新产品耐高低温、耐辐射、耐老化等性能。

[0003] 二苯基硅二醇的合成都是以二苯基二氯硅烷为原料，在水、醇、芳香族溶剂的混合物中进行水解，同时副产大量的盐酸，需要用大量的碱吸收，设备要求高、污染大，且由于二苯基二氯硅烷的纯度不高、杂质多，造成水解后的二苯基硅二醇颜色黄、杂质多、纯度低。“二苯基硅二醇简单而经济的合成方法”(陈玉莲等《，应用化学》，2010，39(7)，1039～1041)以二苯基二氯硅烷为原料，在氢氧化钠的水溶液中直接水解合成了二苯基硅二醇，在反应体系中碱的浓度为5％，反应温度为0～2℃，产品收率92％，但实际上由于二苯基二氯硅烷在水解过程中不断释放出盐酸，造成氢氧化钠水溶液的浓度不可能维持在稳定状态，除非不断添加氢氧化钠的用量，否则在生产中根本无法实现，且反应在0～2℃进行，条件较为苛刻。

[0004] 二苯基硅二醇也可以采用二苯基二烷氧基硅烷为原料，进行水解得到，但二苯基硅二醇不溶于水，易形成悬浮液难分层，需加入甲苯萃取，而二苯基硅二醇溶于甲苯中，在水解催化剂存在下，易发生分子间脱水缩合，生成苯基环硅氧烷和线性苯基硅油，难以分离，降低了产品收率，此反应同样需在0～2℃的低温下进行。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种制备二苯基硅二醇的方法。本发明的工艺简单、质量稳定、收率高。本发明以二苯基二烷氧基硅烷为原料，在酮类或醚类溶解中进行弱酸催化水解，然后常温下进行结晶，经过过滤、离心、旋转蒸发等工艺得到二苯基硅二醇，产品收率高，含量高，不含杂质。

[0006] 本发明的目的通过下述技术方案得以实现的：

[0007] 一种制备二苯基硅二醇的方法，具体包括以下步骤：

[0008] 向反应容器中加入二苯基二烷氧基硅烷以及有机溶剂，搅拌均匀，然后加入去离子水和酸催化剂，升温至55～65℃回流4～6h，冷却，陈化，过滤，旋转蒸发，得到二苯基硅二醇；所述二苯基硅二醇为针状结晶物。

[0009] 所述的二苯基二烷氧基硅烷为二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二乙氧基硅烷。

[0010] 所述的有机溶剂为酮类或醚类溶剂，所述酮类或醚类溶剂为丙酮、甲乙酮或四氢呋喃。

[0011] 所述的酸催化剂为挥发性酸，且不含氯离子，能够在干燥过程中完全挥发，不残留，优选为醋酸。

[0012] 所述二苯基二烷氧基硅烷，有机溶剂与去离子水的重量比为100：(100～300)：(15～30)；所述酸催化剂的用量为二苯基二烷氧基硅烷，有机溶剂与去离子水总质量的10～500ppm。

[0013] 所述冷却的温度为室温，所述陈化是指在室温下静置5～8h。

[0014] 所述过滤滤布的目数为500～800目，所述旋转蒸发的条件为于-0.090～-0.099MPa和40～80℃下旋转蒸发4～8h。

[0015] 本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：

[0016] (1)本发明制备的是针状的二苯基硅二醇，以高含量二苯基二烷氧基硅烷为原料，避免由于二苯基二氯硅烷原料纯度低造成的产品杂质多，颜色黄的缺点；所采用的原料不含氯，避免水解产生大量的盐酸，有效避免氯离子的引入；

[0017] (2)本发明采用醋酸为催化剂，醋酸具有挥发性，在产品干燥是可以完全除去，无需进行水洗，避免杂质离子引入；

[0018] (3)本发明采用酮类或醚类为溶剂，二苯基二烷氧基硅烷在其中是完全溶解的，而二苯基硅二醇在其中是微溶的，生成的二苯基硅二醇可以迅速沉淀出来，在弱酸环境下不会发生分子间脱水，不会生成苯基环硅氧烷和苯基硅油；

[0019] (4)本发明不需要在0～2℃低温下进行，55～65℃的反应温度较为温和；

[0020] (5)本发明产物采用常温结晶，二苯基硅二醇呈针状晶体析出，易过滤分离；而采用其他溶剂，则不能形成晶体析出，呈糊状，过滤困难；

[0021] (6)本发明只需提供极少量的水就可以实现，而采用其他方法都需要使用大量的水进行反应和水洗；

[0022] (7)本发明的二苯基硅二醇转化率高，产品含量达到99.7％，远远高于文献报告的数据90％左右。

具体实施方式

[0023] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的解说，但本发明的实施方式不限于此。

[0024] 实施例1

[0025] 在5L烧瓶中加入1000g二苯基二甲氧基硅烷(质量百分含量为99.5％)，1000g丙酮，搅拌均匀(搅拌的转速为80转/分，搅拌时间为10min)，然后加入150g的去离子水和0.021g醋酸，将溶液加热至60℃回流4h(在回流起始50min后，烧瓶内的溶液由透明变混，有沉淀析出)；冷却至室温，陈化5h，让二苯基硅二醇充分结晶析出，然后用500目滤布过滤掉溶液，将滤饼进行离心(离心转速为2000转/分，离心的时间为30min)，于-0.099MPa和40℃下旋转蒸发4h，除去表面吸附的水分和溶剂，得到干燥的针状结晶物，即为二苯基硅二醇，称重867g，收率97.97％，含量99.5％，熔点141℃。

[0026] 实施例2

[0027] 在5L烧瓶中加入1000g二苯基二甲氧基硅烷(质量百分含量为99.5％)，2000g丙酮，搅拌均匀(搅拌的转速为100转/分，搅拌时间为10min)，然后加入160g的去离子水和0.1g醋酸，将溶液加热至58℃回流5h(在回流起始48min后，烧瓶内的溶液由透明变混，有沉淀析出)；冷却至室温，陈化6h，让二苯基硅二醇充分结晶析出，然后用600目滤布过滤掉溶液，将滤饼进行离心(离心转速为1800转/分，离心的时间为40min)，于-0.098MPa和50℃下旋转蒸发4h，除去表面吸附的水分和溶剂，得到干燥的针状结晶物，即为二苯基硅二醇，称重870g，收率98.3％，含量99.6％，熔点141℃。

[0028] 实施例3

[0029] 在5L烧瓶中加入1000g二苯基二甲氧基硅烷(质量百分含量为99.8％)，3000g丙酮，搅拌均匀(搅拌的转速为120转/分，搅拌时间为8min)，然后加入180g的去离子水和1g醋酸，将溶液加热至56℃回流6h(在回流起始55min后，烧瓶内的溶液由透明变混，有沉淀析出)；冷却至室温，陈化8h，让二苯基硅二醇充分结晶析出，然后用800目滤布过滤掉溶液，将滤饼进行离心干燥(离心转速为1600转/分，离心的时间为45min)，于-0.095MPa和60℃下旋转蒸发5h，除去表面吸附的水分和溶剂，得到干燥的针状结晶物，即为二苯基硅二醇，称重864g，收率97.63％，含量99.7％，熔点141℃。

[0030] 实施例4

[0031] 在5L烧瓶中加入1000g二苯基二甲氧基硅烷(质量百分含量为99.8％)，1000g甲乙酮，搅拌均匀(搅拌的转速为125转/分，搅拌时间为8min)，然后加入200g的去离子水和0.5g醋酸，将溶液加热至63℃回流5h(在回流起始52min后，烧瓶内的溶液由透明变混，有沉淀析出)；冷却至室温，陈化7h，让二苯基硅二醇充分结晶析出，然后用600目滤布过滤掉溶液，将滤饼进行离心干燥(离心转速为1500转/分，离心的时间为45min)，于-0.090MPa和80℃下旋转蒸发5h，除去表面吸附的水分和溶剂，得到干燥的针状结晶物，即为二苯基硅二醇，称重871g，收率98.42％，含量99.7％，熔点141℃。

[0032] 实施例5

[0033] 在5L烧瓶中加入1000g二苯基二乙氧基硅烷(质量百分含量为99.5％)，1000g甲乙酮，搅拌均匀(搅拌的转速为150转/分，搅拌时间为5min)，然后加入240g的去离子水和0.6g醋酸，将溶液加热至63℃回流5h(在回流起始50min后，烧瓶内的溶液由透明变混，有沉淀析出)；冷却至室温，陈化8h，让二苯基硅二醇充分结晶析出，然后用800目滤布过滤掉溶液，将滤饼进行离心干燥(离心转速为1200转/分，离心的时间为50min)，于-0.092MPa和70℃下旋转蒸发6h，除去表面吸附的水分和溶剂，得到干燥的针状结晶物，即为二苯基硅二醇，称重770g，收率96.98％，含量99.5％，熔点141℃。

[0034] 实施例6

[0035] 在5L烧瓶中加入1000g二苯基二乙氧基硅烷(质量百分含量为99.5％)，3000g四氢呋喃，搅拌均匀(搅拌的转速为150转/分，搅拌时间为6min)，然后加入250g的去离子水和0.8g醋酸，将溶液加热至65℃回流6h(在回流起始55min后，烧瓶内的溶液由透明变混，有沉淀析出)；冷却至室温，陈化7h，让二苯基硅二醇充分结晶析出，然后用500目滤布过滤掉溶液，将滤饼进行离心干燥(离心转速为1000转/分，离心的时间为60min)，于-0.098MPa和50℃下旋转蒸发6h，除去表面吸附的水分和溶剂，得到干燥的针状结晶物，即为二苯基硅二醇，称重776g，收率97.73％，含量99.5％，熔点141℃。

[0036] 实施例7

[0037] 在5L烧瓶中加入1000g二苯基二乙氧基硅烷(质量百分含量为99.8％)，2000g四氢呋喃，搅拌均匀(搅拌的转速为130转/分，搅拌时间为7min)，然后加入280g的去离子水和1.64g醋酸，将溶液加热至65℃回流5h(在回流起始大约60min后，烧瓶内的溶液由透明变混，有沉淀析出)；冷却至室温，陈化6h，让二苯基硅二醇充分结晶析出，然后用800目滤布过滤掉溶液，将滤饼进行离心干燥(离心转速为1500转/分，离心的时间为45min)，于-
0.098MPa和50℃下旋转蒸发5h，除去表面吸附的水分和溶剂，得到干燥的针状结晶物，即为二苯基硅二醇，称重780g，收率98.24％，含量99.7％，熔点141℃。

[0038] 实施例8

[0039] 在5L烧瓶中加入1000g二苯基二乙氧基硅烷(质量百分含量为99.8％)，1000g丙酮，搅拌均匀(搅拌的转速为125转/分，搅拌时间为6min)，然后加入300g的去离子水和1g醋酸，将溶液加热至58℃回流5h(在回流起始58min后，烧瓶内的溶液由透明变混，有沉淀析出)；冷却至室温，陈化5h，让二苯基硅二醇充分结晶析出，然后用500目滤布过滤掉溶液将滤饼进行离心干燥(离心转速为1600转/分，离心的时间为50min)，于-0.099MPa和40℃下旋转蒸发4.5h，除去表面吸附的水分和溶剂，得到干燥的针状结晶物，即为二苯基硅二醇，称重781g，收率98.36％，含量99.7％，熔点141℃。