甲基氯硅烷高沸物的质谱解析

氯硅烷高沸物1. 介绍氯硅烷高沸物氯硅烷高沸物是一类具有高沸点的有机化合物，其分子结构中含有氯原子和硅原子。

由于其独特的化学性质和物理性质，氯硅烷高沸物在许多工业领域中得到广泛应用。

2. 氯硅烷高沸物的化学性质2.1 氯硅烷高沸物的分子结构氯硅烷高沸物的分子结构通常由硅原子与氯原子以及其他有机基团组成。

这种结构使得氯硅烷高沸物在反应中具有一定的活性和选择性，能够进行多样化的官能团转化反应。

2.2 氯硅烷高沸物的化学反应氯硅烷高沸物可以与许多化合物发生反应，常见的反应类型包括亲核取代反应、加成反应和氧化反应等。

这些反应可以用于合成新的有机化合物或进行化学修饰，并在有机合成领域中大量应用。

2.3 氯硅烷高沸物的物理性质氯硅烷高沸物具有较高的沸点和较低的溶解度，常常是液体或固体态。

由于分子中含有较多的氯原子，氯硅烷高沸物在溶剂中常常显示出较高的极性和电子云的极化效应。

3. 氯硅烷高沸物的应用领域3.1 有机合成氯硅烷高沸物在有机合成领域中被广泛应用。

它们可以作为合成有机化合物的中间体或起始材料，参与多种有机反应。

氯硅烷高沸物的特殊结构和反应性质使其在有机合成中具有重要的地位。

3.2 表面处理剂氯硅烷高沸物具有较高的亲水性和亲油性，可以用作表面处理剂，用于提高材料表面的润湿性和耐久性。

例如，在建筑和汽车行业中，氯硅烷高沸物被广泛应用于涂层和防水处理。

3.3 有机硅材料氯硅烷高沸物是有机硅材料的重要组成部分，可以用于制备合成气凝胶、有机硅聚合物和硅橡胶等。

这些有机硅材料具有优异的热稳定性和化学稳定性，在电子、光电、医疗和航天等领域有广泛的应用。

3.4 功能性材料氯硅烷高沸物可以通过官能团的引入和化学修饰，制备具有特殊功能的材料。

例如，通过引入含有氨基或羟基官能团的氯硅烷高沸物，可以制备具有表面亲水性、抗菌性或生物相容性等特殊功能的材料。

4. 氯硅烷高沸物的安全性和环保性4.1 安全性评估氯硅烷高沸物在使用过程中需要注意其毒性和腐蚀性。

多氯联苯（PCBs ）是一类化学性质极其稳定的非极性氯代联苯芳烃化合物，是于1929年开始在北美商业化使用的一种人工合成有机化合物。

由于其毒性高、化学性能稳定，在环境中不易降解，虽然自20世纪70年代已在全球范围内停止其生产与使用，但它们仍然通过各种途径残留在环境中，是持久性有机污染物之一。

PCBs 主要通过食物链对人体产生持久性的伤害，著名的PCBs 引起的伤害事件有1968年日本米糠油中毒事件、1979年中国台湾省油症事件、1986年加拿大PCBs 泄露事件、2007年爱尔兰猪肉PCBs 事件等，对环境和人类健康均产生了巨大的影响。

我国政府也非常重视PCBs 污染问题，20世纪70年代开始陆续颁布了PCBs 产品的生产、流通、使用、废弃处理的相关法律法规。

早期的PCBs 分析方法沿用20世纪60年代有机氯农药的分析方法，目前多采用气相色谱电子捕获检测（GC-ECD ）及气相质谱检测（GC/MS ）方法。

比较常见的PCBs 测试前处理的方式主要有液液萃取法、固相萃取法、超声萃取法及索氏抽提法等。

针对不同基质，各种提取方法各有利弊，比如：索氏抽提法应用广泛，萃取能力强，但萃取时间长，从而延长了分析时间；超声萃取法萃取速度快，操作方便，但需要摸索最优萃取条件；液液萃取法有机溶剂使用量大，操作费时费力。

甲基氯硅烷是制备有机硅材料的原料，是整个有机硅工业的基础和支柱，广泛应用于工业、农业、医疗、国防、日用品、建筑等领域。

但是由于甲基氯硅烷在目前的工艺条件下会不可避免地产生PCBs 等副产物，而国内标准中PCBs 的分析主要针对电子电气、食品、食品接触材料、纺织品、染料等成品，并未对原料中PCBs 的分析有明确的方法指导和要求。

本文尝试建立一种测定甲基氯硅烷中PCBs 的方法，以期帮助生产企业从内部质控方面做好对有害副产物的监控，促进企业改进生产工艺，提高企业的社会形象。

在碱性前处理条件下，利用气相质谱分析技术，建立了快速检测甲基氯硅烷类产品中PCBs 含量的方法。

气相色谱-质谱法同时测定高纯三氯氢硅中4种甲基氯硅烷的方法研究杨红燕【摘要】以1,2-二氯乙烷为内标,采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪用内标法对多晶硅生产用高纯三氯氢硅(SiHCl3)中一甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基三氯硅烷及二甲基二氯硅烷4种杂质快速分离与测定.结果表明,4种甲基氯硅烷经毛细管柱在3min之内实现较好的分离,该方法重现性较好,可用于多晶硅生产用三氯氢硅中含碳杂质甲基氯硅烷的分析测定.【期刊名称】《分析仪器》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】5页(P88-92)【关键词】GC-MS;三氯氢硅;一甲基二氯硅烷;三甲基一氯硅烷;一甲基三氯硅烷;二甲基二氯硅烷【作者】杨红燕【作者单位】云南冶金云芯硅材股份有限公司,曲靖 655000;云南省光电子硅材料制备技术重点实验室,曲靖 655000【正文语种】中文三氯氢硅(沸点：33℃)是一种重要的硅化合物中间体，主要用于制造多晶硅或者有机硅材料。

三氯氢硅中的主要含碳杂质是甲基氯硅烷[1]，常见的4钟甲基氯硅烷的化学性质极其活泼、沸点接近(一甲基二氯硅烷，沸点：41.9℃；三甲基一氯硅烷，沸点：57.7℃；一甲基三氯硅烷，沸点：66.4℃；二甲基二氯硅烷，沸点：70.5℃)，在精馏工序中较难分离去除。

因此，要控制多晶硅中碳含量，必须严格控制三氯氢硅中甲基氯硅烷的浓度。

三氯氢硅中4种甲基氯硅烷的分离具有相当的难度，一直是有机氯硅烷工业的难点和技术关键，至今没有较好的检测分析方法。

俄罗斯标准采用傅里叶红外光谱仪测定[2]，其样品处理操作条件非常严格复杂，容易对分析仪器及操作人员产生腐蚀和毒害，分析时间较长并且分析结果准确度差。

国内一些多晶硅工厂采用气相色谱法分析[3，4]，但该方法检测限不能满足生产电子级多晶硅用高纯三氯氢硅中碳含量的控制检测要求。

沈立俊[5]等采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术，以1,2-二氯乙烷为内标,用内标法对三氯氢硅(SiH3Cl)中的含碳杂质甲基二氯硅烷快速分离并进行了分析测定方法研究。

第一部分化学品及企业标识化学品中文名：甲基氯硅烷化学品英文名：methylchlorosilane；chloromethylsilane化学品别名：氯甲基硅烷CAS No.：993-00-0EC No.：213-600-4分子式：CH5ClSi第二部分危险性概述紧急情况概述气体。

极端易燃,有爆炸危险。

高压，遇热有爆炸危险。

会引起皮肤烧伤，有严重损害眼睛的危险。

有严重损害眼睛的危险。

GHS危险性类别根据GB30000-2013化学品分类和标签规范系列标准（参阅第十六部分），该产品分类如下：易燃气体，类别1；高压气体，压缩气体；皮肤腐蚀/刺激，类别1A；眼损伤/眼刺激，类别1。

标签要素象形图警示词：危险危险信息：极端易燃气体，内装高压气体；遇热可能爆炸，造成严重皮肤灼伤和眼损伤，造成严重眼损伤。

预防措施：远离热源、热表面、火花、明火以及其它点火源。

禁止吸烟。

不要吸入粉尘/烟/气体/烟雾/蒸气/喷雾。

作业后彻底清洗。

戴防护手套/穿防护服/戴防护眼罩/戴防护面具。

事故响应：立即呼叫中毒急救中心/医生。

沾染的衣服清洗后方可重新使用。

漏气着火：切勿灭火，除非漏气能够安全地制止。

一旦发生泄漏，除去所有点火源。

如误吸入：将受人转移到空气新鲜处，保持呼吸舒适的体位。

如误吞咽：漱口。

不要诱导呕吐。

如皮肤(或头发)沾染：立即去除/脱掉所有沾染的衣服。

用水清洗皮肤或淋浴。

如进入眼睛：用水小心冲洗几分钟。

如戴隐形眼镜并可方便地取出，取出隐形眼镜。

继续冲洗。

安全储存：存放在通风良好的地方。

存放处须加锁。

防日晒。

存放于通风良好处。

废弃处置：按照地方/区域/国家/国际规章处置内装物/容器。

物理化学危险：极端易燃气体，有爆炸危险。

高压压缩气体，遇热有爆炸危险。

健康危害：腐蚀物能引起呼吸道刺激，伴有咳嗽、呼吸道阻塞和粘膜损伤。

吸入该物质可能会引起对健康有害的影响或呼吸道不适。

由于本品的物理状态，一般没有危害。

在商业/工业场合中，认为本品不太可能进入体内。

分析甲基氯硅烷高沸物制备高沸硅油的工艺技术作者：刘雨来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第10期摘要：本文重点研究和分析了以甲基氯硅烷高沸物为原料，制备高沸硅油的工艺技术，同时对影响高沸硅油的黏度与吸收率的相关因素进行了分析和研究，通过分析实验数据，得到无水乙醇和去离子水含量对黏度影响最为明显，反应时间对收率的影响最为明显。

关键词：有机硅；高沸物；甲基氯硅烷有机硅材料是新型高分子材料，在社会各个领域当中都有着非常广泛的应用。

甲基氯硅烷是有机硅生产过程中最基本的原材料，通过直接法合成。

在生产过程中，除去目标产物中的二甲基二氯硅烷外，还生成了其他副产物，主要包括：甲基三氯烷、三甲基氯硅烷、甲基二氯硅烷、高沸、低沸产物等。

其中高沸产物主要是指在反应过程中，生成物沸点≥80℃的部分，当前我国在甲基氯硅烷实际生产中，高沸物的质量分数占到7%～8%，国外则保持在3%～5%。

高沸物为酱黑色，带有刺激性气味，具有比较强烈的腐蚀性，常温状态下密度：1.13g/cm3左右，沸程：80℃～215℃。

1 实验研究1.1 实验材料和设备甲基氯硅烷高沸物：纯度≥99%，自产；无水乙醇（AR）：纯度≥99.7%，天津某化学品研制公司；氨气：纯度≥99.99%，成都某特种气体生产有限责任公司；去离子水，自制。

实验设备：直流电机搅拌器，型号为JJ-2，江苏省某仪器研究所；数字电热鼓风机干燥设备，型号为HN 101-2，武汉某设备仪器研制公司；循环式多功能真空泵，型号SHB-3，武汉某科技研究公司。

1.2 高沸硅油制备流程将500g的甲基氯烷高沸物放置在2L的三口烧瓶中，以125r/min的速度匀速搅拌，缓慢滴加400g无水乙醇和去离子水，滴加时间为2.5h，反应温度控制在70℃来进行醇的水解反应，反应结束后，冷却至常温状态，然后转移至分液漏斗中静置、分层，分离出反应液中的下层酸性硅油，然后再放置在另一个2L的三口烧瓶当中，通入氨气之后调整反应液的pH值到6～8之间，加入水溶解中和反应物生成的盐，然后再进行静置处理，分离出下层盐水，得到中性高沸硅油。

有机硅高沸物裂解工艺研究作者：朱艳娜来源：《科学与财富》2018年第30期摘要：在直接法合成甲基氯硅烷单体过程中会产生大量的副产物---高沸物，对有机硅高沸物进行裂解可以制备成甲基氯硅烷。

本文针对有机硅高沸物裂解工艺进行了重点解析，探讨了有机硅高沸物裂解的反应机理，为这种技术的应用和发展积累一些技术资料。

关键词：有机硅高沸物；裂解工艺；工业化0引言在以往的许多年间，我国工业产业领域中有机硅原料单体生产过程中副产的高沸物始终无法被妥善处理，国内对高沸物无害化处理技术的研究始终没有突破性进展，只有少量高沸物被用来生产防水剂和硅树脂，二次利用率非常低，并且这些产品应用领域不多，几乎没有市场，每年仅有五分之一的高沸物得到了有效处理，其余的部分大量积压，既污染生态环境，而且存在一定的危险。

在国内某化工公司成功攻克了裂解工艺难关之前，工业领域尚没有高沸物工业化利用的可靠技术或相关工艺，高沸物的综合利用问题已经成为我国有机硅工业发展的严峻课题，因此裂解工艺的成功研发及工业化对整个行业来说具有较为深渊的意义。

1 高沸物成分及来源有机硅高沸物是指在有机硅原料单体合成过程中产生的，较有机硅单体沸点在80～215℃之间，主要组分为二硅烷类混合物的总称。

一般地，它是由混合单体经分离工段脱高塔分离后，由回收塔塔底采出，约占单体总量的百分之五。

它是一种带有刺激性气味并具有强烈腐蚀性的液体，常因含杂质而呈黑色。

目前全球有机硅单体生产及加工企业已愈数千家，每年，有机硅单体的总产能将达到约二百五十万吨，产量约二百万吨。

随着世界有机硅生产技术进步及其系列产品应用领域的迅速开发拓展，有机硅产品的品级及牌号已近一万个，常用的也有五千余个。

2 有机硅高废物裂解工艺高沸物裂解生产甲基氯硅烷单体包括高沸物裂解和混合单体分馏精制2个单元。

其中，高沸物裂解单元主要由高沸物上料、高沸物裂解、混合单体采出等组成；混合单体分馏精制单元主要由脱高、脱低、中切、单体精馏等组成。

有机硅高沸物制备高品质硅油方法引言有机硅材料具有优异的耐高低温和电绝缘性能，广泛应用于农业、工业、军事等领域。

甲基氯硅烷单体是生产各类有机硅材料的基础原料，其合成技术与有机硅工业的发展密切相关。

1941年美国GE公司发明了直接法合成甲基氯硅烷的技术[1]。

直接法是目前国内外单体企业生产甲基氯硅烷的重要方式，但伴随主反应的进行，也会有一系列的副反应发生，生成一甲基三氯硅烷、一甲含氢氯硅烷、三甲基氯硅烷、低沸物、高沸物等副产物。

高沸物约占产物总质量的4%至10%，利用价值较低且组成复杂。

高沸物中各组分的沸点高于80℃，具有较强的刺激性，储存与运输均存在一定安全风险，高沸物中主要由Si-Si、Si-O- Si、Si-C- Si等结构的硅烷混合物组成。

高沸物通过裂解法可合成有价值的氯硅烷单体，通过水解或醇解反应可制成硅油产品，也可用于生产气相法白炭黑[2]。

高沸物醇解制备的有机硅高沸水解油含有羟基封端或烷氧基封端的结构，在酸碱性条件下易交联结构化，严重影响产品质量。

高沸物中含有大量的三氯、四氯等结构的硅烷高沸物质，在水解过程中会产生交联，生成凝胶物质，导致生产的高沸水解油粘度大、浑浊和酸值偏高等问题。

高沸物的处理过程中存在组成不稳定、转化过程难以控制、产品品质波动大等问题。

本文采用水解法处理高沸物，制备高沸硅油，并采用吸附、离子交换、膜分离耦合方法对高沸硅油进行处理，得到高品质高沸硅油。

1、实验部分1.1主要原料及设备有机硅高沸物：三甲基三氯二硅烷、二甲基四氯二硅烷总含量30%左右；强酸型阳离子交换树脂：外购；去离子水：自制；亲油疏水膜：外购；三甲基一氯硅烷：自产；碳酸氢钠：外购。

流电机搅拌机；500ml三口烧瓶；250ml烧杯；分液漏斗；滤纸；粘度计；透光仪；油浴锅；真空泵；回流管。

1.2实验过程取200g高沸物和一定量的三甲基氯硅烷于500ml的三口烧瓶中搅拌混匀制成混合液。

在循环水浴（温度控制在20℃以内）的条件下，然后向混合液中缓慢滴加一定量的去离子水进行水解，水解反应得同时进行回流（水解反应温度控制在20℃以内）。