Способ получения метилфенилдихлорсилана

 

Способ получения метилфенилдихлорсилана. Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно, к способу получения метилфенилдихлорсилана, применяемого для производства термостойких лаков, смол, каучуков. Для повышения безопасности и упрощения процесса отделения хлоридов магния предложен способ получения МФДХС, заключающийся в том, что металлический магний подвергают взаимодействию с хлорбензолом в среде углеводородного растворителя, например, ксилола и диалкиловых эфиров этиленгликоля или диэтиленгликоля при температуре 125-140^oC, причем эфиры гликолей берут в количестве 0,7-1,2 моля на 1 моль хлорбензола с последующим взаимодействием образующегося фенилмагнийхлорида метилтрихлорсиланом при 55-65^oC, метилтрихлорсилан берут в количестве 1,9-2,1 моля на 1 моль фенилмагнийхлорида, отделением хлорида магния фильтрацией и выделением целевого продукта фракционной перегонкой. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно, к усовершенствованному способу получения метилфенилдихлорсилана, полупродукта для получения ценных термостойких лаков, смол и каучуков.

Описан способ получения метилфенилдихлорсилана (МФДХС) путем взаимодействия магния с хлорбензолом и далее с метилтрихлорсиланом в среде серного эфира или углеводородного растворителя, например, ксилола или их смесей [1] Недостатком данного способа является низкий выход (37-50%) МФДХС.

Известен способ получения МФДХС путем взаимодействия магния с хлорбензолом и далее фенилмагнийхлорида с метилтрихлорсиланом в среде тетрагидрофурана. Выход фенилмагнийхлорида составляет 95% от теории, а выход МФДХС равен 73% [2] Недостатком способа является использование пожароопасного, образующего перекисные соединения, растворителя, трудность отделения образующихся хлоридов магния из-за их хорошей растворимости в тетрагидрофуране.

Для повышения безопасности и упрощения процесса отделения хлоридов магния предложен способ получения МФДХС, заключающийся в том, что металлический магний подвергают взаимодействию с хлорбензолом в среде углеводородного растворителя, например, ксилола и диалкиловых эфиров этиленгликоля или диэтиленгликоля при температуре 125-140^oC, причем эфиры гликолей берут в количестве 0,7-1,2 моля на 1 моль хлорбензола с последующим взаимодействием образующегося фенилмагнийхлорида с метилтрихлорсиланом при 55-65^oC, метилтрихлорсилан берут в количестве 1,9-2,1 моля на 1 моль фениламонийхлорида, отделением хлорида магния фильтрацией и выделением целевого продукта фракционной перегонкой.

Сравнительный анализ с известными способами позволяет сделать вывод, что заявляемый способ получения МФДХС отличается от известного использованием в качестве растворителя смеси углеводородного растворителя с диалкиловым эфиром этиленгликоля или диэтиленгликоля.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение безопасности и упрощения процесса за счет получения хорошо фильтруемого осадка хлоридов магния.

Повышение безопасности процесса и хорошая фильтруемость солей магния обусловлена отличительным признаком способа использованием при синтезе смеси растворителей углеводородного характера и алкиловых эфиров этиленгликоля или диэтиленгликоля, причем эфиры берут в количестве 0,7^oC1,2 моля на моль хлорбензола.

В качестве алкиловых эфиров применяют доступные диметиловые или диэтиловые эфиры этиленгликоля или диэтиленгликоля, предпочтительно диметиловый эфир диэтиленгликоля (диглими).

Осуществление способа получения МФДХС при использовании эфиров этиленгликоля или диэтиленгликоля в количестве, меньшем 0,7 моля на моль хлорбензола, приводит к уменьшению выхода фенилмагнийхлорида до 80% и МФДХС до 50% от теории.

Осуществление способа получения МФДХС при использовании эфиров этиленгликолей в количестве 1,2 моля на моль хлорбензола не сказывается на выходе МФДХС.

Осуществление способа получения МФДХС при использовании метилтрихлорсилана в количестве 1,9-2,1 моля позволяет получать оптимальные выходы метилфенилдихлорсилана и предотвратить образование значительных количеств (не более 1 3%) побочного продукта метилдифенилхлорсилана.

Проведение процесса магнийорганического синтеза при температуре ниже 125^oC не наблюдается образование фенилмагнийхлорида, а при температуре синтеза фенилмагнийхлорида выше 140^oC наблюдается его разложение до дифенила.

Проведение процесса конденсации фенилмагнийхлорида с метилтрихлорсиланом при температуре 605^oC обусловлено кристаллизацией магниевых солей с получением хорошо фильтруемых осадков.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Пример 1.

В аппарат колонного типа емкостью 1,0 л, разделенный по высоте рубашками на четыре реакционной зоны, снабженный сепаратором и мешалкой, а также приборами контроля температуры, расхода смеси и скорости вращения мешалки, загружают 500 г магния с размером гранул 1,0-2,5 мм и осуществляют подачу вниз реакционной зоны 500,0 мл/час смеси состава: 115 мл (1,1 моль) хлорбензола, 165 мл (1,11 моль) диметоксидиэтиленгликоля, 220 мл ортоксилола. Сверху реактора (в сепаратор) осуществляют подачу 30 г/ч магния. Температуру синтеза 125-140^oC поддерживают охлаждением первой и второй и подогревом третьей и четвертой зон и сепаратора. Скорость вращения мешалки поддерживают в пределах 140 об/мин. Продукт синтеза, представляющий собой раствор фенилмагнийхлорида в растворителе, анализируют и принимают на установку конденсации с метилтрихлорсиланом.

Состав смеси, мас.

фенилмагнийхлорид 30,0 о-ксилол 38 хлорбензол 2,0 диметоксидиэтиленгликоль 30 Процесс конденсации фенилмагнийхлорида с метилхлорсиланом осуществляют в аппарате емкостного типа, снабженный мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают 328,84 г (2,2 моля) метилтрихлорсилана и дозируют 490,65 г/ч пасты, содержащей 144,47 г (1,02 моля) фенилмагнийхлорида, поддерживая температуру 605^oC. Смесь перемешивают в течение 2-х часов, выделившийся осадок магниевых солей отфильтровывают, промывают 100 мл ортоксилола, получают 502 г раствора, который подвергают разгонке на фракции и получают 136,6 г (выход 70%) метилфенилдихлорсилана с содержанием основного вещества 99,6% Пример 2 приводят аналогично примеру 1, получая метилфенилдихлорсилана. Условия синтеза, компоненты и их количества приведены в таблице.

Формула изобретения

1. Способ получения метилфенилдихлорсилана взаимодействием магния с хлорбензолом в среде органического растворителя, включающего ксилол и алифатические простые эфиры, при повышенной температуре с последующим взаимодействием образующегося фенилмагнийхлорида с метилтрихлорсиланом, фильтрацией магниевых солей и разгонкой фильтрата на фракции, отличающийся тем, что в качестве алифатического эфира используют диалкиловые эфиры этиленгликоля или диэтиленгликоля, взятые в количестве 0,7 1,2 моля на 1 моль хлорбензола.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при мольном соотношении образующегося фенилмагнийхлорида и метилтрихлорсилана, равном 1 1,8 2,1 при температуре 60 5^oС.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве диалкиловых эфиров этиленгликоля или диэтиленгликоля используют диметиловые или диэтиловые производные.

РИСУНКИ

Рисунок 1