三甲基硅乙炔

2024/5/6 10:01:53 作者:贝克曼

背景技术

三甲基硅乙炔(TMSA)是一种很重要的医药中间体,生产工序比较复杂,生产条件苛刻。TMSA合成的主要反应为格式反应,该反应要求绝对无水、无氧,苛刻的反应条件增加了操作的难度。剧目前文献记载TMSA的合成反应中,通常采用四氢呋喃作为格式反应溶剂,通过大量水反复洗去除溶剂获得粗产品,粗产品经过蒸馏得到产品,产品提纯处理工程繁琐,收率比较低仅达到62%。水洗后溶剂在回收上存在困难,回收的熔剂含有大量水分,而四氢呋喃与水分离很困难,回收的熔剂是无法用在格式这样要求无水的反应中的,只能作废弃处理或他用,大量废弃溶剂不仅污染了环境,也使TMSA的成本居高不下,致使TMSA产品的市场价格昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种三甲基硅乙炔的制备方法,以2-甲基四氢呋喃作为格式反应溶剂,避免了使用大量水洗分离产品的过程,由于分离产品的过程简化而提高了收率。从根本上解决了溶剂与水分离困难、无法回收使用的问题,并且生产中蒸馏出的2-甲基四氢呋喃溶剂经过蒸馏处理后可实现无水,循环使用。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案实现:

一种三甲基硅乙炔的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

1)以乙炔饱和的2-甲基四氢呋喃作为格式反应溶剂,滴加到镁粉与卤代烃进行格式反应得到的反应液中,得到混合溶液;

2)在上述混合溶液中滴加2-甲基四氢呋喃溶液和三甲基氯硅烷的溶液的混合液,加热,得到反应液;

3)步骤2)的反应液在氮气保护条件下常压蒸馏,收集52~54℃以下馏分,得到三甲基硅乙炔成品。

具体反应路线如下反应方程式所示:

CH3CH2CH2CH2CL+Mg→CH3CH2CH2CH2MgCL    (1)

CH3CH2CH2CH2MgCL+CH≡CH→CH≡CMgCL+CH3CH2CH2CH3    (2)

CH≡CMgCl+(CH3)3SiCl→CH≡C-Si(CH3)3+MgCl2    (3)

                          TMSAO

本发明的优点是:提供一种合成TMSA的改良方法,以2-甲基四氢呋喃作为格式反应溶剂,改良产品提纯方法,最终产品TMSA通过精馏方法与溶剂分离,避免了使用大量水洗分离产品的过程,由于分离产品的过程简化而提高了收率.从根本上解决了溶剂与水分离困难、无法回收使用的问题,并且生产中蒸馏出的2-甲基四氢呋喃溶剂经过蒸馏处理后可实现无水,循环使用.以2-甲基四氢呋喃作为格式反应溶剂,因2-甲基四氢呋喃比现有技术所公开的溶剂的沸点高,使格式反应可在更高的温度下发生反应,从而提高了反应速度,节约了生产时间.这样使TMSA的生产成本大大降低,整个生产过程中由于溶剂的重复利用不产生大量废弃物,更利于环保.

具体实施方式

下面通过实施例说明本发明的具体实施方式,并与现有技术进行对比。

在带有加热、搅拌、温度计、回流冷凝管和氮气保护装置的2L四口烧瓶中加入镁粉180g,2-甲基四氢呋喃200mL,氮气保护下加热回流,滴加几滴1-氯丁烷与2-甲基四氢呋喃的混合液,加入少量碘单质引发。引发成功后,滴加780g 1-氯丁烷与2.5L 2-甲基四氢呋喃的混合物。滴加完毕后,加热回流3h,然后冷却到室温,获得反应液A。如反应方程式(1)所示。

在带有温度计、搅拌装置、回流冷凝管和控温装置的10L的反应釜中,加入2-甲基四氢呋喃2.5L,通入乙炔饱和1h,然后冷却到0℃以下,获得反应液B。

将反应液B滴加到反应液A的反应釜中,滴加过程中控温不超过20℃,滴加完毕后,继续反应0.5h,然后通入氮气保护。如反应方程式(2)。温度保持在15~20℃,滴加2-甲基四氢呋喃和三甲基氯硅烷的混合液,滴加完毕后,补加2-甲基四氢呋喃600mL,加热到约45~50℃保持1h。如反应方程式(3)。

反应液再旋转蒸发仪上,在常压下,采用氮气保护下蒸馏。蒸出的馏分以精馏柱,在常压下进行精馏,收集52~54℃以下馏分,得到三甲基硅乙炔(TMSA)产品501g。气相色谱分析纯度>98%,沸点52~53℃。相对三甲基氯硅烷的摩尔收率为85.1%。精馏釜液中的TMSA和2-甲基四氢呋喃混合物级2-甲基四氢呋喃在真空度为165mmHg,釜温30~55℃精馏出2-甲基四氢呋喃回收再利用。

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