[发明专利]线性含乙酰氧基的硅氧烷及派生产物

说明书

本发明涉及线性含乙酰氧基的硅氧烷及派生产物。描述了一种用于生产酸化的、优选超酸酸化的、特别是三氟甲磺酸酸化的末端平衡的线性含有α,ω‑乙酰氧基的硅氧烷的方法，其中使用酸、优选超酸、特别优选全氟烷磺酸、尤其优选三氟甲磺酸作为催化剂使线性含有α,ω‑羟基的硅氧烷在添加乙酸的情况下与乙酸酐反应。

技术领域

本发明属于有机硅化学领域。本发明涉及生产线性含乙酰氧基的硅氧烷的方法及其用于生产派生产物诸如基于SiOC的聚醚硅氧烷的用途。

背景技术

已经在文献中描述了获得乙酰氧基官能的硅氧烷的路线。例如，已知在催化剂的存在下用乙酸酐使简单的未支化的硅氧烷环不平衡地开环以提供短链的含有链端乙酰氧基的硅氧烷。

Borisov和Sviridova描述了在催化量的氯化铁(III)存在下用乙酸酐使环状二甲基硅氧烷开环以提供短链α,ω-乙酰氧基硅氧烷(S.N.Borisov,N.G.Sviridova,J.Organomet.Chem.11(1968),27-33)。在US 4,066,680中Lewis等人提及了短链α,ω-硅氧烷二醇的生产，其中八甲基环四硅氧烷与乙酸酐在酸处理过的漂白土上反应并且由此获得的短链α,ω-乙酰氧基硅氧烷的混合物在碱化水中水解。

US 3,346,610同样公开了一种获得含乙酰氧基的短链硅氧烷的路线，该路线基于具有张力的环状硅氧烷(strained cyclic siloxane)的金属卤化物诱导的乙酰氧基改性，做法是，使所述硅氧烷与含乙酰氧基的有机硅化合物反应。在此多种Friedel-Crafts活性金属卤化物用作催化剂，其中优选推荐氯化锌。US 3,3466,10的一个具体目的是在有意避免平衡过程的情况下对具有张力的二有机硅氧烷环的乙酰氧基改性。

因此，现有技术涉及这样的努力，其涉及用含酰氧基的反应物使环状硅氧烷(在此有时为具有张力的环硅氧烷)开环，并且其目的是获得仍然需要通过分馏分离的限定的线性短链硅氧烷物类。

然而，已经通过该路线合成的具有限定的摩尔质量的纯链乙酰氧基改性的硅氧烷化合物不适合生产用于要求苛刻的工业应用中(例如用于PU泡沫稳定化中或燃料消泡中等)的有机改性的硅氧烷、特别是聚醚硅氧烷。有效地解决这种应用领域问题的活性成分的特征经常在于宽低聚物(包括高、中和低摩尔质量)分布，原因是可以很普遍地推断存在于其中的低聚物根据其摩尔重量和因此根据其扩散特征在相应方法的不同时间窗中承担不同的表面活性剂任务。

同样已知酰氧基有机聚硅氧烷且这里特别是具有末端酰氧基的有机硅氧烷作为后续反应的起始原料。因此，例如可以使二有机硅氧烷上的酰氧基水解，然后可以将水解产物脱水并且使经脱水的水解产物聚合以形成可流动的二有机聚硅氧烷。这些可流动的聚硅氧烷适合作为用于生产可固化以提供有机硅弹性体的粘性油和橡胶的起始原料。

提供有末端酰氧基的有机硅氧烷例如可以通过使烷基硅氧烷与有机酸和/或其酸酐在作为催化剂的硫酸存在下反应而获得。在美国专利2910496(Bailey等人)中描述了这种方法。尽管该方法原则上也提供具有末端酰氧基的有机硅氧烷，但是该方法具有以下缺点：反应产物由具有不同组成的含酰氧基的硅氧烷和含酰氧基的硅烷的混合物组成。特别地，在这方面的教导解释了通过该方法将由M、D和T单元构成的烷基硅氧烷共聚物裂解成三甲基酰氧基硅烷、二酰氧基二甲基硅氧烷和甲基三酰氧基硅烷。因此，Bailey在八甲基环四硅氧烷与乙酸酐和乙酸的反应中在中和用作催化剂的硫酸、分离盐并除去水、残留的乙酸和乙酸酐之后得到当然未平衡的复杂的物质混合物，然后对其进行分馏(参见实施例，同上)。如此获得的馏分II和IV的化学身份仍然是不清楚的，因此难以以这种方式获得限定的产物或以高收率将这些产物从混合物中分离出来。