本發(fā)明屬于合成有機(jī)硅化合物的領(lǐng)域，具體涉及一種采用結(jié)晶法制備高純度八苯基環(huán)四硅氧烷的方法。
背景技術(shù)：
八苯基環(huán)四硅氧烷是一種重要的有機(jī)硅中間體，可用于合成醫(yī)藥中間體、苯基硅油、苯基硅樹(shù)脂、苯基硅橡膠等；還可以用作聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、pp、pet、pe等的改性中間體，賦予新產(chǎn)品耐高低溫、耐輻射、耐老化等性能。
所述的八苯基環(huán)四硅氧烷結(jié)構(gòu)式為：
外觀為白色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)203℃，沸點(diǎn)334℃。
現(xiàn)有技術(shù)合成八苯基環(huán)四硅氧烷以二苯基二氯硅烷為原料，滴加到水、甲醇、甲苯的混合溶液中，在0~2℃下水解，得到環(huán)狀苯基硅氧烷和線(xiàn)性苯基硅油的混合物，然后在強(qiáng)堿性、高溫、高真空條件下裂解得到八苯基環(huán)四硅氧烷，同時(shí)副產(chǎn)大量的鹽酸。鹽酸需要用大量的堿吸收，污染大，且由于二苯基二氯硅烷的純度不高，雜質(zhì)多，造成水解后的混合物顏色黃。又因?yàn)榘吮交h(huán)四硅氧烷的熔點(diǎn)高達(dá)203℃，沸點(diǎn)334℃，通過(guò)高溫裂解得到八苯基環(huán)四硅氧烷，對(duì)設(shè)備要求極其高。
也可以采用二苯基二烷氧基硅烷為原料，水解得到八苯基環(huán)四硅氧烷，但八苯基環(huán)四硅氧烷不溶于水，易形成懸浮液，難分層，需加入芳香族溶劑萃取，但同樣會(huì)生成苯基環(huán)硅氧烷和線(xiàn)性苯基硅油，難以分離。
zl98108269.6公開(kāi)了在一種溶劑或溶劑混合物里堿催化水解二烷氧基二苯基硅烷制備八苯基環(huán)四硅氧烷的方法。該法將二甲氧基二苯基硅烷加到丙酮中，加入水和堿，然后升溫回流，大約40分鐘后有沉淀析出，過(guò)濾并用丙酮洗滌，得到八苯基環(huán)四硅氧烷，產(chǎn)率90%，熔點(diǎn)199℃。該方法可以在較為溫和的條件下得到八苯基環(huán)四硅氧烷，但副產(chǎn)大量的甲醇和丙酮的混合溶劑，且該混合溶劑無(wú)法循環(huán)使用，因?yàn)殡S著甲醇不斷增多，會(huì)抑制二甲氧基二苯基硅烷的水解，造成收率下降。且甲醇和丙酮沸點(diǎn)非常接近，很難分離回收，造成大量的溶劑浪費(fèi)和污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量穩(wěn)定、收率高的八苯基環(huán)四硅氧烷的制備方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：按質(zhì)量比向反應(yīng)容器中加入二苯基硅二醇與甲醇，攪拌至完全溶解，然后加入堿金屬氫氧化物催化劑，加溫至60~65℃，回流4~6h，冷卻至室溫，靜置5~8h，過(guò)濾，干燥，得到針狀結(jié)晶的八苯基環(huán)四硅氧烷。
本發(fā)明的反應(yīng)方程式為：
所述二苯基硅二醇與甲醇的質(zhì)量比為1:1~3。
所述堿催化劑的用量為二苯基硅二醇和甲醇總質(zhì)量的10~500ppm。
所述堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋰。
所述過(guò)濾濾布的目數(shù)為500~800目，所述干燥的條件為-0.090~-0.099mpa和40~80℃下，旋轉(zhuǎn)干燥4~8h。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果：
（1）本發(fā)明以二苯基硅二醇為原料，避免由于二苯基二氯硅烷原料純度低造成的產(chǎn)品雜質(zhì)多，顏色黃的缺點(diǎn)；所采用的原料不含氯，避免水解產(chǎn)生大量的鹽酸，有效避免氯離子的引入。
（2）本發(fā)明采用甲醇為溶劑，二苯基硅二醇完全溶解，而八苯基環(huán)四硅氧烷微溶，生成的八苯基環(huán)四硅氧烷可以迅速沉淀出來(lái)，不會(huì)生成線(xiàn)性苯基硅油。
（3）本發(fā)明采用甲醇為單一溶劑，反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)引入和副產(chǎn)其他溶劑，溶劑可回收循環(huán)使用，不影響反應(yīng)效果。
（4）本發(fā)明不需要在0~2℃下進(jìn)行，在60~65℃甲醇的沸點(diǎn)下反應(yīng)，溫度較為溫和。
（5）本發(fā)明產(chǎn)物八苯基環(huán)四硅氧烷常溫結(jié)晶，呈針狀晶體析出，易過(guò)濾分離。
（6）本發(fā)明收率高，八苯基環(huán)四硅氧烷含量達(dá)到99.7%，遠(yuǎn)高于文獻(xiàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)90%左右。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的解說(shuō)，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1
在5l三口瓶中加入質(zhì)量百分含量99.5%的二苯基硅二醇1000g，甲醇1000g，攪拌至完全溶解，加入0.02g氫氧化鈉，將溶液加熱至60℃，回流4h；冷卻至室溫，靜置5h，使八苯基環(huán)四硅氧烷充分結(jié)晶析出，然后用500目濾布過(guò)濾后，將濾餅在轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)/分下，離心30min，于-0.099mpa和40℃下旋轉(zhuǎn)干燥4h，除去表面吸附的水分和甲醇，得到干燥的針狀結(jié)晶物，即為八苯基環(huán)四硅氧烷，稱(chēng)重889g，收率97.48%，液相色譜檢測(cè)含量99.3%，熔點(diǎn)203℃。
實(shí)施例2
在5l三口瓶中加入質(zhì)量百分含量99.5%的二苯基硅二醇1000g，甲醇2000g，攪拌至完全溶解，加入0.3g氫氧化鈉，將溶液加熱至62℃，回流5h；冷卻至室溫，靜置6h，使八苯基環(huán)四硅氧烷充分結(jié)晶析出，然后用600目濾布過(guò)濾后，將濾餅在轉(zhuǎn)速1800轉(zhuǎn)/分下，離心40min，于-0.098mpa和50℃下旋轉(zhuǎn)干燥4h，除去表面吸附的水分和甲醇，得到干燥的針狀結(jié)晶物，即為八苯基環(huán)四硅氧烷，稱(chēng)重896g，收率98.24%，液相色譜檢測(cè)含量99.5%，熔點(diǎn)203℃。
實(shí)施例3
在5l三口瓶中加入質(zhì)量百分含量為99.8%的二苯基硅二醇1000g，甲醇3000g，攪拌至完全溶解，加入2g氫氧化鉀，將溶液加熱至64℃，回流6h；冷卻至室溫，靜置8h，使八苯基環(huán)四硅氧烷充分結(jié)晶析出，然后用800目濾布過(guò)濾后，將濾餅在轉(zhuǎn)速1600轉(zhuǎn)/分下，離心45min，于-0.095mpa和60℃下旋轉(zhuǎn)干燥5h，除去表面吸附的水分和甲醇，得到干燥的針狀結(jié)晶物，即為八苯基環(huán)四硅氧烷，稱(chēng)重892g，收率97.81%，液相色譜檢測(cè)含量99.7%，熔點(diǎn)203℃。
實(shí)施例4
在5l三口瓶中加入質(zhì)量百分含量為99.8%的二苯基硅二醇1000g，甲醇1000g，攪拌至完全溶解，然后加入0.5g氫氧化鋰，將溶液加熱至60℃，回流5h；冷卻至室溫，靜置7h，使八苯基環(huán)四硅氧烷充分結(jié)晶析出，然后用600目濾布過(guò)濾后，將濾餅在轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分下，離心45min，于-0.090mpa和80℃下旋轉(zhuǎn)干燥5h，除去表面吸附的水分和甲醇，得到干燥的針狀結(jié)晶物，即為八苯基環(huán)四硅氧烷，稱(chēng)重891g，收率97.70%，液相色譜檢測(cè)含量99.7%，熔點(diǎn)203℃。
實(shí)施例5
在5l三口瓶中加入質(zhì)量百分含量為99.5%的二苯基硅二醇1000g，甲醇1000g，攪拌至完全溶解，然后加入0.1g氫氧化鈉，將溶液加熱至60℃，回流5h；冷卻至室溫，靜置8h，使八苯基環(huán)四硅氧烷充分結(jié)晶析出，然后用800目濾布過(guò)濾后，將濾餅在轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分下，離心50min，于-0.092mpa和70℃下旋轉(zhuǎn)干燥6h，除去表面吸附的水分和甲醇，得到干燥的針狀結(jié)晶物，即為八苯基環(huán)四硅氧烷，稱(chēng)重886g，收率97.15%，液相色譜檢測(cè)含量99.5%，熔點(diǎn)203℃。
實(shí)施例6
在5l三口瓶中加入質(zhì)量百分含量為99.5%的二苯基硅二醇1000g，實(shí)施例3回收的濾液2000g，攪拌至完全溶解，然后加入0.05g氫氧化鉀，將溶液加熱至63℃，回流6h；冷卻至室溫，靜置7h，使八苯基環(huán)四硅氧烷充分結(jié)晶析出，然后用500目濾布過(guò)濾后，將濾餅在轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分下，離心60min，于-0.098mpa和50℃下旋轉(zhuǎn)干燥6h，除去表面吸附的水分和甲醇，得到干燥的針狀結(jié)晶物，即為八苯基環(huán)四硅氧烷，稱(chēng)重901g，收率98.79%，液相色譜檢測(cè)含量99.7%，熔點(diǎn)203℃。
實(shí)施例7
在5l三口瓶中加入質(zhì)量百分含量為99.8%的二苯基硅二醇1000g，實(shí)施例6回收的濾液1000g，攪拌至完全溶解，然后加入0.05g氫氧化鉀，將溶液加熱至60℃，回流5h；冷卻至室溫，靜置6h，使八苯基環(huán)四硅氧烷充分結(jié)晶析出，然后用800目濾布過(guò)濾后，將濾餅在轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分下，離心45min，于-0.098mpa和50℃下旋轉(zhuǎn)干燥5h，除去表面吸附的水分和甲醇，得到干燥的針狀結(jié)晶物，即為八苯基環(huán)四硅氧烷，稱(chēng)重899g，收率98.57%，液相色譜檢測(cè)含量99.7%，熔點(diǎn)203℃。
實(shí)施例8
在5l三口瓶中加入質(zhì)量百分含量為99.8%的二苯基硅二醇1000g，實(shí)施例2回收的濾液1000g，攪拌至完全溶解，然后加入0.1g氫氧化鈉，將溶液加熱至60℃，回流5h；冷卻至室溫，靜置5h，使八苯基環(huán)四硅氧烷充分結(jié)晶析出，然后用500目濾布過(guò)濾后，將濾餅在轉(zhuǎn)速1600轉(zhuǎn)/分下，離心50min，于-0.099mpa和40℃下旋轉(zhuǎn)干燥4.5h，除去表面吸附的水分和甲醇，得到干燥的針狀結(jié)晶物，即為八苯基環(huán)四硅氧烷，稱(chēng)重898g，收率98.46%，液相色譜檢測(cè)含量99.7%，熔點(diǎn)203℃。