Способ получения тетраэтилового или тетрабутилового эфиров ортокремневой кислоты - SU927120A3

Описание

(5t) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАЭТИЛОВОГО ИЛИ ТЕТРАБУТИЛОВОГО ЭФ11РОВ ОРТОКРЕКНЕВОЙ КИСЛОТЫ

I

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к усовершенствованному способу получения тетраэтилового или тетрабутилового эфиров ортокремне- s вой кислоты, применяемых в различных областях науки и техники.

Известен способ получения тетраалкиловых эфиров ортокремневой кисты взаимодействием мета/ лического ю кремния или ферросилиция с алифатическим спиртом в присутствии в качестве катализатора алкоголята щелочного металла tl .

К недостаткам этого способа от- is носится сравнительно невысокий выход целевого продукта на единицу объем/время.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 20 мому результату является способ получения тетраэтилового или тетрабутилового эфиров ортокремневой кислоты взаимодействием кремния или ферросилиция с этанолом или бутанолом 25

в среде целевого продукта в присутствии алкоголята щелочного металла в качестве катализатора при кипении реакционно смеси 12.

Недостаток известного способа сравнительно невысокая производительность процесса, так как выход тетраэтилового и тетрабутилового эфиров ортокремневой кислоты составляет ТН г/л/ч и 16 г/л/ч соответственно .

Цель изобретения - повышение про изводительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения тетраэтилового или тетрабутилового эфиров ортокремневой кислоты, который заключается в том,что кремний или ферросилиций подвергают взаимодействию с этанолом или бутанолом в среде целевого продукта в присутствии алкоголята щелочного металла в качестве катализатора при кипении реакционной смеси, осуществляют дополнительную подачу в зону реакции или

монометилового эфира этиленгликолн, или тетраметилового эфира ортокремневой кислоты, или метилата щелочного металла по мере падения скорости реакции, в количестве 5 20% от веса коемйия в пересчете на метоксил.

Предлагаемый способ получения тетраэтилового и тетрабутилового эфиров ортокремневой кислоты позволяет повысить производительность процесса, т.е. повысить выход продукта на единицу объем/время для тетраэтилового эфира до 168 г/л/ч и для тетрабутилового эфира ортокремневой кислоты до 29 г/л/ч.

П р и м е р 1. В сосуд емкостью 1 л, снабженный якорной мешалкой, обратным холодильником, подающей трубой и прибором для измерения температуры жидкости, подают 500 г тетраэтилового эфира ортокремневой кислоты , 250 г ферро.силиция крупностью зерен 15 .- 20 мкм и 12,5 г этилата натрия. После нагрева до температуры кипения добавляют 150 г этанола. Реакция сразу же начинается с выделением водорода. По истечении одного часа количество .водорода составляет 6 л, что соответствует выходу тетраэтилового эфира 28,5 г/л/ч. Затем скорость реакции снижается до 2-3 л водорода, после чего добавляют kQ г метилата натрия (% от веса кремния в пересчете на метоксил). Скорость реакции сразу же повышается с выделением 180 л/ч водорода в течение k ч, после чего степень выделения водорода постепенно снижается до 100 л/ч в течение 5 ч. После повторной подачи 20 г метилата натрия степень выделения водорода повышается до 200 л в течение 50 мин, после чего степень выделения водорода снижается до 10 л в течение 190 мин.

Средний выход тетраэтилового эфира ортокремневой кислоты составляet 165 г/л/ч, а содержание эфира, в получаемом в течение всего процесса конденсате составляет 99-99,5 Пример 2. Повторяют пример 1 с той разницей, что после снижения степени выделения водорода до 2-3 л добавляют 15,5 г (5% от веса кремния в пересчете на метоксил тетраметилового эфира ортокремневой кислоты и процесс прекращают по истечении 10 ч. При этом средний выход

тетраэтилового эфира ортикремневой кислоты составляет 156 г/л/ч, а содержание эфира в получаемом в течение всего процесса конденсате составляет 99-99,5.

Пример 3- Повторяют пример 1 с той разницей, что после снижения степени выделения водорода до 2-3 л добавляют 1бО г монометилового эфиpa этиленгликоля (20 от веса кремния в пересчете на метоксил), и процесс прекращают по истечении 10 м. При этом средний выход тетраэтилового эфира ортокремневой кислоты

5 составляет 168 г/л/ч, а содержание эфира в получаемом в течение всего процесса конденсате составляет 99 99,5%.

Пример t. Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют 250 г кремния (99,9%)- При этом средний выход тетраэтилового эфира орто- . кремневой кислоты составляет iSt г/л/ч, а содержание эфира в получаемом в

течение всего процесса конденсате составляет 99-99,5%.

Пример 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют 500 г тетрабутилового эфира ортокремневой кислоты, 250 г кремния (99,9%) и 12,5 г бутилата натрия. После нагрева до температуры кипения добавляют 150 г ч -бутанола. Реакция сразу же начинается с выделением водорода в количестве 2,2 л в течение одного часа, что соответствует выходу эфира 16 г/л/ч. Затем степень выделения водорода снижается до 0,8 л, после чего добавляют 25 г тетраметилового эфира ортокремневой кислоты (8% от веса кремния в пересчете на метоксил). При этом скорость реакции сразу же повышается с выделением 9 л в течение 3 ч. При этом средний выход тетрабутилового эфира ортокремневой кислоты составляет 21,2 г/л/ч, а содержание эфира в получаемом в течение всего процесса конденсате составляет

98.5%.

Пример 6. Повторяют пример 5 с той разницей, что после снижения степени выделения водорода добавляют 55 г метилата калия (Э,от веса кремния в пересчете на метоксил ). При этом средний выход тетрабутилового эфира ортокремневой кислоты составляет 29 г/л/ч, а содержание эфира в получаемом в течеиие всего процесса конденсате составляет 99%.

Формула изобретения

Способ получения тетраэтилового или тетрабутилового эфиров ортокрем невой кислоты взаимодействием кремния или ферросилиция с этанолом или бутанолом в среде целевого продукта в присутствии алкоголята щелочно го металла в качестве катализатора при кипении реакционной смеси, о т.личающийся тем, что, с

271204

целью повышения производительности процесса, осуществляют дополнительную подачу в зону реакции или монометилового эфира этиленгликоля, или 5 тетраметилового эфира ортокремиевой кислоты, или метилата щелочного металла по мере падения скорости реакции, в количестве 5 20% от веса кремния в пересчете на метоксил. О , Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 1768781, кл. 120, 5/0, опублик. 1Э7.

2.Патент Великобритании № 1237159, 15 кл. С 3 S, опублик. 1971 (прототип).

Реферат

Формула