【连载】节能、环保、绿色的硅氧烷合成路线的动态

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今日推送第二十九篇——

节能、环保、绿色的硅氧烷合成路线的动态

目前，工业上甲基氯硅烷的合成工艺仍是用石英砂在电炉中以碳作还原剂于高温下还原所得的硅作原料。再在流化床中于铜催化剂存在下与氯甲烷反应生成组分复杂的甲基氯硅烷。然后甲基氯硅烷经过精密分馏，水解、裂解（如精馏所得的二甲基二氯硅烷纯度高，可省却此操作）制得硅氧烷。此工艺耗费大量的电能。近来国际上正兴起开发全新的合成工艺。

（1）日本政府主导的“绿色可持续发展的化学”

2012年初，日本经产省为了强化绿色创新，在2012年度的预算中拨款32.5亿日元（约合2亿元人民币）强化“绿色可持续发展的化学”（GSC，Green Sustainable Chemistry）的基础技术开发。

其中一项就是要避免使用每吨耗电14000度和大量木炭冶炼出来的金属硅，直接使用硅石作原料来合成有机硅下游产品。即用绿色、节能、环保的新的催化技术用石英砂作起始物料直接合成有重大作用和用途的有机硅产品。随即，日本政府经产省在2013年预算中又拨给项目有关单位添置先进设备的补助金24亿日元（约合1.4亿元人民币）。

2013年日本媒体报道说已经组成以产业技术综合研究所为主，有信越化学工业、东丽道康宁、昭和电工3家公司和大阪市立大学、群马大学、早稻田大学和关西大学4所大学组成的国家级团队进行创新性课题的科学研究和攻关。并且订出指标，打算通过10年努力，实现合成低成本、超高性能有机硅材料。

（2）美国Ball州立大学研究人员的研究动态

2014年3月JACS（美国化学会会志）发表了Ball州立大学化学系研究人员的研究成果：在室温下采用电化学的方法，将硅石与甲醇反应，直接获得D3（得率17～28%）、D4（得率64～80%）和D5（得率5～8%）的硅氧烷单体混合环体。甲醇转化率很高，而反应所需的电压却很低。

新工艺直接用硅石作原料，省去了用碳还原硅石制取金属硅的步骤。这样就大大降低有机硅单体合成的能源消耗，成本也会随之大幅降低。如果此项技术能够产业化，将会给全球有机硅产业带来革命性变革。

以上两项都是具有战略性和前瞻性的研究课题。是节约资源、绿色环保、降低成本的重大技术创新。是有机硅行业想要实现可持续发展必须关注的、重要的科研工作。