Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАМЕТИЛСИЛАНА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАМЕТИЛСИЛАНА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАМЕТИЛСИЛАНА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: продукт (CH3)4Si:C4H12Si Реагент 1: (CH3)3Si-O-Si(CH3)3 Реагент 2: GaJ3 или система Ga-J в молярном соотношении 1 3 при кипении.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2044739
Класс(ы) патента: C07F7/08
Номер заявки: 93002028/04
Дата подачи заявки: 11.01.1993
Дата публикации: 27.09.1995
Заявитель(и): Иркутский институт органической химии СО РАН
Автор(ы): Воронков М.Г.; Басенко С.В.; Устинов М.В.; Мирсков Р.Г.
Патентообладатель(и): Иркутский институт органической химии СО РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к новым способам получения тетраметилсилана (СН3)4Si, которые широко применяются в органическом и элементоорганическом синтезе, а также для получения углеродного волокна, газоразделительных мембран типа полых волокон с высокой степенью разделения кислорода и азота, в качестве стереоспецифического катализатора полимеризации и внутреннего стандарта в ЯМР.
Известны методы получения тетраметилсилана взаимодействием в течение 7 ч метилтрихлорсилана с предварительно приготовленной суспензией алюминия в эвтектической смеси из хлорида натрия и треххлористого алюминия, в которую в течение 5 ч пропускают хлористый метил с целью получения метил(дихлор)алюминия [1,2] В зависимости от условий проведения процесса выход колеблется от 20 до 49%
Если в качестве источника кремния используется силикагель, который вводят в реакцию с метил(дихлор)алюминием или при пропускании хлористого метила через смесь алюминия и боксита, то выход тетраметилсилана не превышает 46% Прибавление же триметил(трихлор)диалюминия порциями (8 ч, 275оС) к бентониту во вращающемся автоклаве повышает выход тетраметилсилана до 74% [3]
Использование вместо метилтрихлорсилана смеси хлористый метил: диметилдихлорсилан в мольном соотношении 0,8, подающейся со скоростью 0,32 моль/ч в вертикальный реактор, прогреваемый в токе азота до 350оС и содержащий 0,05-5% алюминия, 10-57% титана (с дисперсностью 10-100 мкм), до 100% порошка кремния, позволяет получить тетраметилсилан с выходом лишь 4,7% [4]
Использование для получения тетраметилсилана магнийорганических реагентов позволяет получить высокий выход (92%) только в присутствии гексаметилдисилана, однако в продукте реакции присутствуют трудно удаляемые триметилсилан, диметилсилан и др. [5]
Все перечисленные методы получения тетраметилсилана отличаются либо низким выходом целевого продукта, либо сложной технологией его получения.
Технической задачей изобретения является разработка нового способа получения тетраметилсилана с высоким выходом.
Эта задача решается предлагаемым способом, основанным на принципиально новом одностадийном методе получения. Он заключается во взаимодействии гексаметилдисилоксана с трииодидом галлия или с галлием и иодом (в мольном соотношении 1:3) при температуре кипения реакционной смеси (≈100оС), от которой целевой продукт отгоняется в процессе реакции.
Реакция протекает по схеме
n(CH3)3SiOSi(CH3)3 n(CH3)4Si + [(CH3)2SiO]n
Отличительным признаком предлагаемого способа является использование ранее неизвестной способности трииодида галия катализировать диспропорционирование гексаметилдисилоксана на тетраметилсилан и циклические диметилсилоксаны, которые также находят широкое применение в синтезе кремнийорганических полимеров.
Трииодид галлия в ходе реакции практически не расходуется, что позволяет его использовать в реакции диспропорционирования неоднократно. Выход тетраметилсилана достигает 92%
Полученный тетраметилсилан идентифицирован методами ГЖХ, ИК-, ПМР-спектроскопии, масс-спектрометрии и элементного анализа.
П р и м е р 1. В колбу Кляйзена с высоким елочным дефлегматором, объемом 200 мл, помещают 6,97 г (0,1 моля) галлия, 38,07 г (0,3 моля) иода и 162 г (1 моль) гексаметилдисилоксана. Смесь нагревают до кипения и отгоняют 81 г (92% ) тетраметилсилана т. кип. 26оС, nД20 1,3580, d4200,6420. Найдено, С 54,31; Н 13,75; Si 31,94; С4Н12Si. Вычислено, С 5445; Н 13,71; Si 31,84.
П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, только трииодид галлия приготовлялся отдельно и добавлялся в реакцию непосредственно. Выход тетраметилсилана составляет 90%
Спектр ПМР (τ м.д.): 10 (СН3); Спектр ИК (см-1): 695
Si СН3, 1440 δ (СН3), 2900 ν (С-Н). Масс-спектр: 88(1) М+, 73(100) (М-СН3)+, 59(3) SiН(СН3)2+.
Таким образом, разработан оригинальный способ получения тетраметилсилана с высоким выходом целевого продукта (более 90%) из промышленно доступного гексаметилдисилоксана.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАМЕТИЛСИЛАНА, отличающийся тем, что гексаметилдисилоксан подвергают диспропорционированию в присутствии трииодида галлия или системы галлий-йод, взятой в молярном соотношении 1:3, при температуре кипения реакционной смеси.