Технология элементоорганических мономеров и полимеров - Андрианов К.А.
Скачать (прямая ссылка):
Полученную в виде пасты реакционную смесь азотом передавливают в гидролизер 12 на предварительно приготовленную и охлажденную до 4 °С соляную кислоту (2—3%-ную). Концентрированная соляная кислота из мерника 13 самотеком поступает в гидролизер, куда предварительно подается необходимое количество воды. Гидролизер снабжен мешалкой и рубашкой для охлаждения фреоном. При обработке реакционной смеси соляной кислотой непрореаги-
Методы с применением металлоорганических соединений
27
ровавший магний превращается в хлористый магний, который растворяется в кислоте, а образовавшиеся соли (магнийфторалкил-хлориды) разрушаются. Продукты реакции после перемешивания в гидролизере подвергают отстаиванию.
Водный слой, содержащий хлористый магний, нейтрализуют раствором щелочи, а органический слой сливают в сборник 14, откуда азотом (3 ат) передавливают в осушитель 15 с хлористым кальцием, а затем направляют на нутч-фильтр 16. Отфильтрованный органический слой самотеком сливается из фильтра в сборник 17, откуда азотом (0,7 ат) передавливается в куб ректификационной колонны 18, где дибутиловый эфир отгоняется от трис-(у-трифтор-пропил)-силана. В рубашку куба в качестве теплоносителя направляют дитолилметан или кремнийорганический теплоноситель — 1,3-бис-(трифеноксисилокси)-бензол. Колонна снабжена наружным змеевиком, в который также поступает теплоноситель, выходящий из рубашки куба. Отгонка дибутилового эфира идет при температуре в кубе 125 °С, а в верху колонны при 76 °С и остаточном давлении 50—90 мм рт. ст.
Пары, выходящие из колонны, конденсируются в конденсаторе 19. Сначала отгоняется фракция, выкипающая до 70 °С и содержащая низкокипящие побочные продукты. Она собирается в приемнике 20 и в дальнейшем используется для промывки куба колонны. Затем отгоняется дибутиловый эфир, который собирается в приемнике 21 и поступает на осушку. Оставшийся в кубе продукт, состоящий в основном из трис-(у-трифторпропил)-силана, охлаждается и через нутч-фильтр 22, где отфильтровываются смолистые вещества, сливается в сборник 23. Продукт, накопившийся в сборнике 23 с нескольких операций, передавливается азотом (0,7 ат) в куб колонны 24, где трис-(у-трифторпропил)-силан отгоняется от кубовых остатков. В рубашку куба подают дитолилметан или 1,3-бис-(трифенокси-силокси)-бензол, а в змеевик колонны — пар.
Трис-(у-трифторпропил)-силан отгоняется при температуре в кубе 130—160 °С, а в верху колонны при 75—80 °С и остаточном давлении 5—10 мм рт. ст. Вначале отгоняется фракция, выкипающая до 75 °С и содержащая дибутиловый эфир (она собирается в приемнике 26), затем-в приемник 27 отбирается трис-(у-трифторпропил)-силан и азотом (3 ат) в зависимости от коэффициента преломления либо подается на хлорирование в аппарат 28, либо возвращается в сборник 23.
Хлорирование трис-(у-трифторпропил)-силана ведется хлором в среде четыреххлористого углерода. Сначала четыреххлористый углерод из мерника 29 и трис-(у-трифторпропил)-силан из приемника 27 самотеком поступают в хлоратор 28. Газообразный хлор проходит ресивер и фильтр со стеклянной ватой (на схеме не показаны) и тоже подается в хлоратор. Процесс хлорирования ведут при атмосферном давлении и температуре 23—26 "С, которая
28
Гл. 1. Получение органохлорсиланов
поддерживается водой, подаваемой в рубашку хлоратора. Над хлоратором установлен обратный холодильник 30, охлаждаемый фреоном. Выделяющийся в процессе хлорирования хлористый водород вместе с отходящими газами направляется в затвор 31, где поглощается водой.
По окончании хлорирования хлористый водород удаляется током азота из реакционной массы; она направляется в отделение ректификации и самотеком поступает в куб ректификационной колонны 32. В колонне сначала отгоняются четыреххлорнстый углерод и промежуточная фракция. Отгонка ведется при температуре 120 °С в кубе колонны и при 30 °С и 1 ат вверху. Пары четыреххлористого углерода, выходящие из колонны, конденсируются в конденсаторе 33 и собираются в приемник 34; конденсат возвращается на хлорирование.
После отгонки четыреххлористого углерода куб охлаждают. Концентрат трис-(у-трифторпропил)-хлорсилана из куба сливают в сборник 35, где он накапливается от нескольких операций. По мере накопления возвращают концентрат в куб колонны, затем подключают колонну к вакуумной линии и начинают отгонку промежуточной фракции — смеси четыреххлористого углерода, непро-реагировавшего трис-(у-трифторпропил)-силана и побочных продуктов хлорирования. Отгонка ведется при 160—170 °С в кубе и при 80 °С и остаточном давлении 5—10 мм рт. ст. в верху колонны. Промежуточная фракция собирается в приемник 36. После отгонки промежуточной фракции температура в кубе повышается до 220 °С. При этом отгоняется трис-(7-трнфторпропнл)-хлорсилан, который собирается в приемнике 37. Отгонка целевого продукта ведется при 170—220 °С в кубе и при 80 СС и остаточном давлении 5—10 мм рт. ст. в верху колонны. Поскольку кристаллы трис-(у-трифтор-пропил)-хлорсилана плавятся при 20 °С, все коммуникации обогревают горячей водой. Кубовый остаток охлаждают до 40—50 °С и заливают в куб ацетон из мерника 38 для растворения кубового остатка. После полного растворения содержимое куба направляют на сжигание.
