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CN106795289B - 使用膜接触器以使气体和液体反应而形成有机硅产物的方法 - Google Patents

使用膜接触器以使气体和液体反应而形成有机硅产物的方法 Download PDF

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CN106795289B CN201580042467.5A CN201580042467A CN106795289B CN 106795289 B CN106795289 B CN 106795289B CN 201580042467 A CN201580042467 A CN 201580042467A CN 106795289 B CN106795289 B CN 106795289B
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Abstract

本发明所公开的各种实施例涉及形成有机硅产物的方法。在各种实施例中，本发明提供了形成有机硅产物的方法，所述方法包括将有机硅膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触。所述方法可包括将所述膜的第二侧与气体反应物接触。所述接触足以使所述气体反应物与所述液体反应物反应以在所述有机硅膜的所述第一侧上形成有机硅产物。所述有机硅膜可基本上不可渗透所述液体反应物并且基本上可渗透所述气体反应物。

Description

使用膜接触器以使气体和液体反应而形成有机硅产物的方法
背景技术
使气体与液体反应的典型方法涉及气体鼓泡或喷射通过液体。此类方法对气泡尺寸和分散性敏感，易于溢流，并且如果停留时间或反应器体积未被适当地控制，则可能产生浪费的气体。
发明内容
在各种实施例中，本发明提供了形成有机硅产物的方法。方法包括将膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触。方法还包括将膜的第二侧与气体反应物接触。接触足以使气体反应物与液体反应物反应。气体反应物与液体反应物的反应在膜的第一侧上形成有机硅产物。膜基本上不可渗透液体反应物并且基本上可渗透气体反应物。
在各种实施例中，本发明提供了形成有机硅产物的方法。方法包括将致密有机硅膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触，该非挥发性液体反应物包括具有至少一个硅键合的氢原子的化合物和铂族催化剂。方法还包括将膜的第二侧与气体反应物接触，该气体反应物包括具有至少一个碳-碳重键的化合物。接触足以使气体反应物与液体反应物通过氢化硅烷化反应来反应以在有机硅膜的第一侧上形成有机硅产物。有机硅膜基本上不可渗透液体反应物并且基本上可渗透气体反应物。
在各种实施例中，本发明提供了形成有机硅产物的方法。方法包括将致密有机硅膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触，该非挥发性液体反应物包括具有至少一个碳-碳重键的化合物和铂族催化剂。方法还包括将膜的第二侧与气体反应物接触，该气体反应物包括具有至少一个硅键合的氢原子的化合物。接触足以使气体反应物与液体反应物通过氢化硅烷化反应来反应以在有机硅膜的第一侧上形成有机硅产物。有机硅膜基本上不可渗透液体反应物并且基本上可渗透气体反应物。
在各种实施例中，本发明提供了形成有机硅产物的方法。方法包括将致密有机硅膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触，该非挥发性液体反应物包括不饱和有机硅化合物和氢化催化剂。方法还包括将膜的第二侧与包括氢的气体反应物接触，其中接触足以使气体反应物与液体反应物反应以在有机硅膜的第一侧上形成有机硅产物。有机硅膜基本上不可渗透液体反应物并且基本上可渗透气体反应物。
本发明提供了优于使气体和液体反应的其他方法(诸如优于包括液体的鼓泡或喷射的方法)的各种优点，其中至少一些是意想不到的。例如，在各种实施例中，本发明可提供比其他方法更有效的使气体与液体反应以提供有机硅产物的方法，从而提供更高产率、更高转化率、减少的工艺时间、更少的材料浪费、更大的工艺通用性、增强的反应选择性、提高的产物纯度、较便宜的设备、降低的操作成本和降低的维护成本中的至少一项。在各种实施例中，本发明可提供比使气体和液体反应的其他方法更可靠的方法。在各种实施例中，本发明可提供这样的方法，该方法需要与其他方法所需相比更小的反应器体积以产生给定量的产物。在各种实施例中，本发明可提供使液体和气体反应的方法，该方法比其他方法浪费更少的气体反应物。
在各种实施例中，本发明可提供使气体和液体反应的方法，该方法是比其他方法更方便且更易于控制中的至少一项的方法，诸如优于包括液体的鼓泡或喷射的方法。例如，在各种实施例中，本发明可提供比其他方法更大的工艺安全性。在各种实施例中，本发明提供了可避免与包括使气体鼓泡或喷射通过液体的方法相关的溢流的风险的方法。在各种实施例中，本发明可提供更容易的反应温度控制。在各种实施例中，本发明可提供比可能使用其他方法更精细的液体和气体流量的独立控制。在各种实施例中，本发明可提供用于使气体和液体反应的连续工艺。
具体实施方式
现将详细说明本发明所公开主题的某些实施例。尽管本发明所公开的主题将结合列举的权利要求进行说明，但应当理解，示例性的主题并不旨在将权利要求仅限制在本发明所公开的主题。
以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有的单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”的范围应当理解为不仅包括约0.1％至约5％，还包括在所指范围内的单个值(如，1％、2％、3％和4％)和子区间(如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则表述“约X至Y”与“约X至约Y”具有相同的含义。同样，除非另外指明，否则表述“约X、Y，或约Z”与“约X、约Y，或约Z”具有相同的含义。
在本文件中，术语“一”、“一个”或“该”用于包括一个或不止一个，除非上下文明确地另外指明。术语“或”用于指代非排他性的“或”，除非另外指明。陈述“A和B中的至少一者”具有与“A、B或A和B”相同的含义。另外，应当理解本文所用的措辞或术语仅用于说明的目的而并非旨在限制，除非另外指明。段落标题的任何使用旨在有助于文件的阅读而不应理解为限制；与段落标题相关的信息可出现在特定段落之内或之外。此外，在本文件中涉及的全部出版物、专利和专利文件均以引用方式全文并入本文，如同单独以引用方式并入。如果在本文件和以引用的方式并入的那些文件之间有不一致的用法，则在所并入的文件中的用法应当被视为对本文件的补充；对于不可调和的矛盾，以本文件的用法为准。
在本文所述的制造方法中，除了在明确述及时间顺序或操作顺序时外，其步骤可以任何顺序进行而不偏离本发明的原理。此外，指定的步骤可同时进行，除非有明确的权利要求语言述及它们单独进行。例如，进行X的要求保护步骤和进行Y的要求保护步骤可在单个操作内同时进行，并且所产生的方法将在要求保护的方法的字面范围内。
本文所述化合物内的所选取代基以递归程度呈现。在该语境中，“递归取代基”是指某取代基可引用其自身的另一实例，或引用自身引用第一取代基的另一取代基。递归取代基是所公开的主题的预期方面。由于此类取代基的递归性，因此在理论上，在任何给定的主张中可以存在大量取代基。有机化学领域的普通技术人员将理解此类取代基的总数由预期化合物的所需性质合理地限制。此类性质以举例而非限制的方式包括诸如分子量、溶解度之类的物理性质和诸如易合成性之类的实用性质。递归取代基可调用自身任何合适的次数，例如约1次、约2次、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、50、100、200、300、400、500、750、1000、1500、2000、3000、4000、5000、10,000、15,000、20,000、30,000、50,000、100,000、200,000、500,000、750,000或约1,000,000次或更多次。
如本文所用，术语“约”可允许值或范围具有一定程度的波动，例如在所述值或所述范围的极限的10％内、5％内或1％内。
如本文所用，术语“基本上”是指大多数或主要地，就像至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％或至少约99.999％或更多。
如本文所用，术语“有机基团”是指但不限于任何含碳官能团。例如，含氧基团，例如烷氧基基团、芳氧基基团、芳烷氧基基团、氧代基(羰基)基团、羧基基团(包括羧酸、羧酸盐和羧酸酯)；含硫基团，例如烷基和芳基硫化物基团；以及其他含杂原子的基团。有机基团的非限制性例子包括OR、OOR、OC(O)N(R)2、CN、CF3、OCF3、R、C(O)、亚甲基二氧基、亚乙基二氧基、N(R)2、SR、SOR、SO2R、SO2N(R)2、SO3R、C(O)R、C(O)C(O)R、C(O)CH2C(O)R、C(S)R、C(O)OR、OC(O)R、C(O)N(R)2、OC(O)N(R)2、C(S)N(R)2、(CH2)0-2N(R)C(O)R、(CH2)0-2N(R)N(R)2、N(R)N(R)C(O)R、N(R)N(R)C(O)OR、N(R)N(R)CON(R)2、N(R)SO2R、N(R)SO2N(R)2、N(R)C(O)OR、N(R)C(O)R、N(R)C(S)R、N(R)C(O)N(R)2、N(R)C(S)N(R)2、N(COR)COR、N(OR)R、C(＝NH)N(R)2、C(O)N(OR)R或C(＝NOR)R，其中R可以是氢(在包括其他碳原子的例子中)或基于碳的部分，并且其中基于碳的部分自身可被进一步取代。
如本文所用，术语“取代的”是指这样的如本文所述的有机基团或分子，在其中，其中所含的一个或多个氢原子被一个或多个非氢原子所代替。如本文所用，术语“官能团”或“取代基”是指可取代到或取代到分子上或有机基团上的基团。取代基或官能团的例子包括但不限于：卤素(如，F、Cl、Br和I)；诸如羟基基团、烷氧基基团、芳氧基基团、芳烷氧基基团、氧代基(羰基)基团、羧基基团(包括羧酸、羧酸盐和羧酸酯)之类的基团中的氧原子；诸如硫醇基团、烷基硫化物和芳基硫化物基团、亚砜基团、砜基团、磺酰基基团和磺酰胺基团之类的基团中的硫原子；诸如胺、羟基胺、腈、硝基基团、N-氧化物、酰肼、叠氮化物和烯胺之类的基团中的氮原子；以及多种其他基团中的其他杂原子。可键合到被取代的碳(或其他)原子的取代基J的非限制性例子包括F、Cl、Br、I、OR、OC(O)N(R)2、CN、NO、NO2、ONO2、叠氮基、CF3、OCF3、R、O(氧代基)、S(硫代基)、C(O)、S(O)、亚甲基二氧基、亚乙基二氧基、N(R)2、SR、SOR、SO2R、SO2N(R)2、SO3R、C(O)R、C(O)C(O)R、C(O)CH2C(O)R、C(S)R、C(O)OR、OC(O)R、C(O)N(R)2、OC(O)N(R)2、C(S)N(R)2、(CH2)0-2N(R)C(O)R、(CH2)0-2N(R)N(R)2、N(R)N(R)C(O)R、N(R)N(R)C(O)OR、N(R)N(R)CON(R)2、N(R)SO2R、N(R)SO2N(R)2、N(R)C(O)OR、N(R)C(O)R、N(R)C(S)R、N(R)C(O)N(R)2、N(R)C(S)N(R)2、N(COR)COR、N(OR)R、C(＝NH)N(R)2、C(O)N(OR)R或C(＝NOR)R，其中R可以是氢或基于碳的部分，并且其中基于碳的部分自身可被进一步取代；例如，其中R可以是氢、烷基、酰基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂芳基或杂芳基烷基，其中任何烷基、酰基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂芳基或杂芳基烷基或R可以独立地被J单取代或多取代；或其中键合到一个氮原子或键合到相邻氮原子的两个R基团可与所述氮原子一起形成杂环基，该杂环基可被J单取代或独立地多取代。
如本文所用，术语“烷基”是指具有1至40个碳原子、1至约20个碳原子、1至12个碳原子或在一些实施例中1至8个碳原子的直链和支链烷基基团和环烷基基团。直链烷基基团的例子包括具有1至8个碳原子的那些，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基基团。支链烷基基团的例子包括但不限于异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、异戊基和2,2-二甲基丙基基团。如本文所用，术语“烷基”涵盖正烷基、异烷基和反异烷基基团以及烷基的其他支链形式。代表性的取代烷基基团可由本文所列的任何基团例如氨基、羟基、氰基、羧基、硝基、硫基、烷氧基和卤素基团取代一次或多次。
如本文所用，术语“烯基”是指如本文所定义的直链和支链以及环状的烷基基团，不同的是在两个碳原子之间存在至少一个双键。因此，烯基基团具有2至40个碳原子、或2至约20个碳原子、或2至12个碳原子或在一些实施例中2至8个碳原子。例子包括但不限于乙烯基、-CH＝CH(CH3)、-CH＝C(CH3)2、-C(CH3)＝CH2、-C(CH3)＝CH(CH3)、-C(CH2CH3)＝CH2、环己烯基、环戊烯基、环己二烯基、丁二烯基、戊二烯基和己二烯基等。
如本文所用，术语“炔基”是指直链和支链的烷基基团，不同的是在两个碳原子之间存在至少一个三键。因此，炔基基团具有2至40个碳原子、2至约20个碳原子、或2至12个碳原子或在一些实施例中2至8个碳原子。其中，例子包括但不限于–C≡CH、-C≡C(CH3)、-C≡C(CH2CH3)、-CH2C≡CH、-CH2C≡C(CH3)和-CH2C≡C(CH2CH3)。
如本文所用，术语“酰基”是指含有羰基部分的基团，其中该基团通过羰基碳原子键合。羰基碳原子还键合到另一个碳原子，其可以是烷基、芳基、芳烷基环烷基、环烷基烷基、杂环基、杂环基烷基、杂芳基、杂芳基烷基基团等的一部分。在其中羰基碳原子键合到氢的特殊情况下，基团是“甲酰基”基团，如本文所定义术语的酰基基团。酰基基团可包含键合到羰基基团的0至约12-20或12-40个额外碳原子。酰基基团可包括在本文含义内的双键或三键。丙烯酰基基团是酰基基团的例子。酰基基团还可包括在本文含义内的杂原子。烟酰基基团(吡啶基-3-羰基)是本文含义内的酰基基团的例子。其他例子包括乙酰基、苯甲酰基、苯基乙酰基、吡啶基乙酰基、肉桂酰基和丙烯酰基基团等。当含有键合到羰基碳原子的碳原子的基团含有卤素时，该基团被称为“卤代酰基”基团。例子是三氟乙酰基基团。
如本文所用，术语“环烷基”是指环状烷基基团，诸如但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基基团。在一些实施例中，环烷基基团可具有3至约8-12个环构件，而在其他实施例中，环碳原子的数目在3至4、5、6或7的范围内。环烷基基团还包括多环环烷基基团，诸如但不限于降冰片基、金刚烷基、冰片基、莰烯基、异莰烯基和蒈烯基基团，以及稠合环，诸如但不限于十氢萘基等。环烷基基团还包括被如本文所定义的直链或支链烷基基团取代的环。代表性的取代环烷基基团可为单取代的或不止一次取代的，诸如但不限于2,2-、2,3-、2,4-、2,5-或2,6-二取代的环己基基团或可被例如氨基、羟基、氰基、羧基、硝基、硫基、烷氧基和卤素基团取代的单、二或三取代的降冰片基或环庚基基团。术语“环烯基”单独或组合地指示环状烯基基团。
如本文所用，术语“芳基”是指在环中不包含杂原子的环状芳烃。因此芳基基团包括但不限于苯基、薁基、庚搭烯基、联苯基、并茚苯基、芴基、菲基、苯并菲基(triphenylenyl)、芘基、并四苯基、屈基(chrysenyl)、亚联苯基、蒽基和萘基基团。在一些实施例中，芳基基团在基团的环部分中包含约6至约14个碳。芳基基团可为未取代的或取代的，如本文所定义。代表性的取代芳基基团可为单取代的或不止一次取代的，诸如但不限于2-、3-、4-、5-或6-取代的苯基或2-8取代的萘基基团，其可被碳或非碳基团取代，诸如本文所列出的那些。
如本文所用，术语“芳烷基”是指如本文所定义的烷基基团，其中烷基基团的氢或碳键被置换为到如本文所定义的芳基基团的键。代表性芳烷基基团包括苄基和苯乙基基团和稠合(环烷基芳基)烷基基团，诸如4-乙基-茚满基。芳烯基基团是如本文所定义的烯基基团，其中烷基基团的氢或碳键被置换为到如本文所定义的芳基基团的键。
如本文所用，术语“杂环基”是指包含三个或更多个环构件的芳族和非芳族环化合物，其中一个或多个是杂原子，诸如但不限于N、O和S。
如本文所用，术语“杂芳基”是指包含5个或更多个环构件的芳族环化合物，其中一个或多个是杂原子，诸如但不限于N、O和S；例如，杂芳基环可具有5至约8-12个环构件。杂芳基基团是具有芳族电子结构的各种杂环基基团。
如本文所用，术语“烷氧基”是指连接到如本文所定义的烷基基团(包括环烷基基团)的氧原子。直链烷氧基基团的例子包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基等。支链烷氧基的例子包括但不限于异丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、异戊氧基、异己氧基等。环状烷氧基的例子包括但不限于环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基等。烷氧基基团可包含键合到氧原子的1至约12-20或约12-40个碳原子，并且还可包含双键或三键，并且还可包含杂原子。例如，烯丙氧基基团是在本文含义内的烷氧基基团。甲氧基乙氧基基团也是在本文含义内的烷氧基基团，如在其中结构的两个相邻原子被其取代的上下文中的亚甲二氧基基团。
如本文所用，除非另有说明，否则术语“卤代”、“卤素”或“卤化物”基团本身或作为另一取代基的一部分是指氟、氯、溴或碘原子。
如本文所用，术语“卤代烷基”基团包括单卤代烷基基团，其中所有卤素原子可以相同或不同的多卤代烷基基团，以及其中所有氢原子被卤素原子诸如氟置换的全卤代烷基基团。卤代烷基的例子包括三氟甲基、1,1-二氯乙基、1,2-二氯乙基、1,3-二溴-3,3-二氟丙基、全氟丁基等。
如本文所用，术语“单价”是指通过单键连接到取代分子的取代基。当取代基为单价，诸如F或Cl时，其键合到其正被单键取代的原子。
如本文所用，术语“烃”是指包含碳原子和氢原子的官能团或分子。该术语也可指通常包含碳原子和氢原子但其中所有的氢原子均被其他官能团取代的官能团或分子。
如本文所用，术语“树脂”是指包含至少一个硅氧烷单体的任何粘度的聚硅氧烷材料，所述至少一个硅氧烷单体通过Si-O-Si键键合到三个或四个其他硅氧烷单体。在一个例子中，聚硅氧烷材料包含如本文所定义的T基团或Q基团。
如本文所用，术语“固化”是指暴露于任何形式的辐射、加热或允许发生会导致硬化或粘度增加的物理或化学反应。
如本文所用，术语“孔”是指固体物体中任何大小或形状的凹陷、狭缝或孔洞。孔可贯穿物体或部分穿过物体。孔可与其他孔相交。
如本文所用，术语“自支撑”或“无支撑”是指膜的两个主要侧中每一者上的大部分表面积不接触基材的膜，无论基材是多孔的或不是多孔的。在一些实施例中，“自支撑”或“无支撑”的膜可在两个主要侧上100％不受支撑。“自支撑”或“无支撑”的膜可在膜的任一主要侧或两个主要侧上的边缘处或少部分(例如，小于约50％，或约45％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、5％、4％、3％、2％或约1％或更小)表面积处受支撑。
如本文所用，术语“受支撑”是指两个主要侧中至少一者上的大部分表面积接触基材的膜，无论基材是多孔的或不是多孔的。在一些实施例中，“受支撑”的膜可在至少一个侧上100％受支撑。“受支撑”的膜可支撑在膜的任一主要侧或两个主要侧上的大部分(例如，大于约50％，或约55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或约99％或更大)表面积处任何合适的位置处。
如本文所用，术语“溶剂”是指可溶解固体、液体或气体的液体。溶剂的非限制性例子为有机硅、有机化合物、水、醇、离子液体和超临界流体。
如本文所用，术语“选择性”或“理想的选择性”是指较快渗透的气体相对较慢渗透的气体的渗透性比率，所述渗透性在室温下测量。
如本文所用，术语“渗透性”是指物质X通过膜的渗透系数(Px)，其中qmx＝Px*A*Δpx*(1/δ)，其中qmx为物质X通过膜的体积流量，A为物质X流动通过的膜的一个主要侧的表面积，Δpx为整个膜上物质X的分压的压差，并且δ为膜的厚度。Px还可表示为V·δ/(A·t·Δp)，其中Px为气体X在膜中的渗透性，V为渗透通过膜的气体X的体积，δ为膜的厚度，A为膜的面积，t为时间，Δp为气体X在渗余侧和渗透侧的压差。除非另外指明，否则在室温下测量渗透性。
如本文所用，术语“巴勒”是指渗透性的单位，其中1巴勒＝10-11(cm3气体)cm cm- 2s-1mmHg-1或10-10(cm3气体)cm cm-2s-1cm Hg-1，其中“cm3气体”表示在标准温度和压力下将占据一个立方厘米的气体的量。
如本文相对于膜所用，术语“总表面积”是指膜的一侧的总表面积，诸如一侧的暴露于气体反应物或液体反应物的部分。
如本文所用，术语“空气”是指气体混合物，其组成大约与从大气中(通常在地平面)采集的气体的天然组成相同。在一些例子中，空气采集自周围环境。空气的组成包含约78％氮气、21％氧气、1％氩气和0.04％二氧化碳以及少量其他气体。
如本文所用，术语“室温”是指约15℃至28℃的温度。
如本文所用，术语“标准温度和压力”是指20℃和101kPa。
如本文所用，术语“聚合物”是指具有至少一个重复单元的分子，并且可包括共聚物。
形成有机硅产物的方法。
在各种实施例中，本发明提供了形成有机硅产物的方法，该方法包括将膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触，并且至少部分地同时将膜的第二侧与气体反应物接触。在接触期间，气体反应物可渗透膜并且可与液体反应物反应。膜可基本上不可渗透液体反应物并且基本上可渗透气体反应物。液体反应物、气体反应物或它们的组合可包括一种或多种含硅化合物。气体反应物和液体反应物的反应在膜的第一侧上形成有机硅产物。
液体反应物和气体反应物之间的反应可为产生有机硅产物的任何合适的反应。在一些实施例中，反应可为氢化硅烷化反应、缩合反应，自由基反应和胺基基团与环氧基基团的反应中的至少一种。在一些实施例中，反应可为氢化硅烷化反应，诸如用烯烃封端硅-氢化物和制备有机硅聚醚中的至少一种。在一些实施例中，反应可为与包括氢的气体反应物，以及与包括碳-碳不饱和键的液体反应物的氢化反应，该碳-碳不饱和键在产物的制备中变得饱和。
在一些实施例中，气体反应物和液体反应物中的至少一者或两者可连续进料至膜。气体反应物和液体反应物中的至少一者或两者可以是再循环(例如，在接触后进料回到膜的相对侧)和进料至收集罐或排气口中的至少一种。在一个实施例中，膜是致密有机硅中空纤维模块的形式，并且液体反应物被进料至壳侧(例如，第一侧或渗透物侧)，同时气体逆流进料至孔侧(例如，第二侧或渗余物侧)。
气体反应物和液体反应物的流动构型可包括任何合适的流型，诸如交叉流、逆流、并流和径向流关系中的至少一种。流动构型可包括多种流型，例如约10、20、30、40、50、60、70、80或90体积％的气体反应物和液体反应物可具有交叉流流动，而另外的约90、80、70、60、50、40、30、20或10体积％的气体反应物和液体反应物可具有另一种流型。流型的任何合适的组合均包含在本发明的实施例内。膜的一侧上液体反应物的流量和膜的另一侧上气体反应物的流量可独立地变化以便为膜系统提供任何合适的液体反应物与气体反应物流动比。
液体和气体反应物可以任何合适的方式接触膜(例如，一个或多个膜)。在一些实施例中，可允许气体反应物以一定的压力接触膜，使得在跨过膜的气体反应物的分压中存在正梯度以驱动气体反应物渗透进入膜的第一侧(例如，膜的渗透物侧)。在一个例子中，允许气体反应物在大约环境压力下接触膜。在一些实施例中，允许液体反应物接触膜以使得在膜的第一侧与第二侧之间存在压差。该压差可使得液体反应物的压力(在膜的第一侧上)大于膜的第二侧的压力。在一个例子中，压差由于气体反应物的压力高于环境压力而引起；在此类例子中，气体反应物的压力可使用任何合适的装置诸如利用泵升到环境压力以上。在另一个例子中，该压差由于膜的第一侧处的压力处于环境压力或低于环境压力而引起。
在一些实施例中，可调节液体反应物的温度以提供所需的反应速率，这取决于气体反应物和膜的性质。液体反应物的温度可以是任何合适的温度，诸如约室温至约150℃、约-40℃至约250℃、约30℃至约150℃、约40℃至约110℃、约50℃至约90℃、或约室温、或约-40℃或更低、或约-35℃、-30、-25、-20、-15、-10、-5、0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、170、180、190、200、210、220、230、240℃或约250℃或更高。在一些实施例中，气体反应物可在有利的温度和压力下被引入到膜的第二侧，以达到下述的至少一项：实现气体反应物更快速地转移到膜的第一侧(例如，增加气体反应物通过膜的通量)，以及实现在膜的第一侧处的特定反应速率。气体反应物在接触期间可处于任何合适的温度，诸如约-60℃至约150℃、约-30℃至约150℃、约-20℃至约150℃、约-10℃至约150℃、约0℃至约150℃、约10℃至约150℃、约20℃至约150℃、约10℃至约110℃、约10℃至约90℃、或约-60℃或更低、或约-55℃、-50、-45、-40、-35、-30、-25、-20、-15、-10、-5、0、5、10、15、20、25、30、40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145℃或约150℃或更高。
液体反应物可在与膜的第一侧接触期间具有任何合适的压力。例如，液体反应物的压力可为0.01巴至约100,000巴、或约0.5巴至约5巴、或约0.01巴或更低、0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、25、30、40、50、75、100、150、200、250、500、750、1,000、1,500、2,500、5,000、10,000、50,000或约100,000巴或更高。气体反应物可在与膜的第二侧接触期间具有任何合适的压力。例如，气体反应物的压力可为约0.000,01巴至约100巴、或约0.001巴至约10巴、或约0.000,01巴或更低、约0.000,1巴、0.001、0.01、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、25、30、40、50、75或约100巴或更高。液体反应物与气体反应物之间的压差可为任何合适的压差，以使得可如本文所述执行所述方法。例如，液体反应物与气体反应物之间的压差可为约0巴、约0.000,01巴至约100,000巴、或约0.01巴至约10,000巴、或约0.000,01巴或更低、约0.000,1巴、0.001、0.01、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、25、30、40、50、75、100、150、200、250、500、750、1,000、1,500、2,500、5,000、10,000、50,000或约100,000巴或更高。
液体反应物和气体反应物中的每种的流量可为任何合适的流量。例如，液体反应物的流量可为约0.001L/min至约100,000L/min、约0.1L/min至约100L/min、或约0.001L/min或更低、0.01L/min、0.1、1、2、4、6、8、10、15、20、25、50、75、100、150、200、250、500、750、1,000、1,500、2,500、5,000、7,500、10,000、15,000、20,000、25,000、50,000、75,000或约100,000L/min或更高。气体反应物的流量可为0.001L/min至约100,000L/min、约0.1L/min至约100L/min、或约0.001L/min或更低、0.01L/min、0.1、1、2、4、6、8、10、15、20、25、50、75、100、150、200、250、500、750、1,000、1,500、2,500、5,000、7,500、10,000、15,000、20,000、25,000、50,000、75,000或约100,000L/min或更高。在一些例子中，液体反应物和气体反应物中的至少一种的流量可为每1m2膜面积约1至100,000,000cm3/min，每1m2膜面积1至100,000cm3/min，每1m2膜面积1至10,000cm3/min，每1m2膜面积约2至约5,000cm3/min，每1m2膜面积约5至约20cm3/min，或每1m2膜面积约1cm3/min或更低，或每1m2膜面积约2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、35、40、45、50、60、75、100、150、200、300、400、500、750、1,000、2,500、5,000、7,500、10,000、20,000、50,000、75,000、100,000、200,000、500,000、750,000、1,000,000、5,000,000、10,000,000、20,000,000、50,000,000或约100,000,000cm3/min或更高。
膜。
该膜可以是如本文进一步描述的任何合适的膜或膜的组合。例如，方法可包括将液体反应物和气体反应物跨过单个膜或任何尺寸、形状或形状因子(form factor)的膜的组或阵列(包括中空纤维膜的模块)接触。诸如在其中气体反应物溶解或与其他非反应性材料混合的实施例中，一个或多个膜可选择性地渗透气体反应物；在其他实施例中，一个或多个膜允许在膜的第二侧(例如，渗余物侧)处的非反应性材料(例如，与液体反应物不反应，或者以比气体反应物更低的速率反应的材料)连同气体反应物渗透到第一侧(例如，渗透物侧)。
膜可由任何合适的材料制成，使得该方法可以如本文所述进行。膜可包含聚合物，诸如乙酸纤维素、硝化纤维、纤维素酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯或聚氯乙烯。膜可包含交联或未交联的聚合物。例如，膜可包含交联聚合物，诸如聚乙烯基聚合物(例如，聚氯乙烯)、天然橡胶、合成橡胶诸如聚异戊二烯或聚丁二烯、EPDM(乙烯-丙烯二烯单体)橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、氟代丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、聚异丁烯、有机硅或氟硅酮。在一些实施例中，膜可包含热塑性塑料(例如，不含化学交联)，诸如苯乙烯嵌段共聚物、热塑性聚烯烃共混物或共聚物、热塑性聚氨酯、弹性体合金、热塑性聚酯共聚物、聚酯-聚醚共聚物、聚酰胺-聚醚共聚物，或有机硅热塑性塑料。在一些实施例中，膜可包含通过离子缔合交联的材料，诸如羧化、磺化或马来酸化聚合物的金属盐和包含此类化合物的离子和非离子聚合物的共混物。膜可包含通过相分离域中的物理交联化学或非化学交联的材料。膜可为陶瓷膜，包括无机材料，诸如氧化铝、二氧化钛、氧化锆氧化物、碳化硅或玻璃状材料。膜可为有机硅膜，诸如有机聚硅氧烷膜。
膜可为有机硅膜，例如，包括有机硅组合物的固化产物。有机硅组合物可以为任何合适的有机硅组合物。有机硅组合物的固化得到该有机硅组合物的固化产物。可固化的有机硅组合物包含至少一种合适的有机聚硅氧烷化合物。有机硅组合物包含允许组合物以任何合适的方式固化的合适成分，例如氢化硅烷化固化、缩合固化、自由基固化、胺-环氧基固化、辐射固化、冷却，或它们的任何组合。除了所述至少一种合适的聚硅氧烷外，有机硅组合物可包含任何合适的附加成分，包括任何合适的有机或无机组分，包括不含硅的组分，或包括不含聚硅氧烷结构的组分。在一些例子中，有机硅组合物的固化产物包含聚硅氧烷。
可固化的硅组合物可包含有机硅化合物。有机硅化合物可以为任何有机硅化合物。有机硅化合物可以为例如硅烷(如，有机硅烷)、聚硅烷(如，有机聚硅烷)、硅氧烷(如，有机硅氧烷，例如有机单硅氧烷或有机聚硅氧烷)或聚硅氧烷(如，有机聚硅氧烷)或聚硅氧烷-有机聚合物，例如本领域已知的此类化合物中的任何合适的一种。可固化的有机硅组合物可包含任何数量的合适的有机硅化合物以及任何数量的合适的有机化合物。有机硅化合物可包含允许固化的任何官能团。
在一些实施例中，有机硅化合物可包含硅键合的氢原子，例如有机氢硅烷或有机氢硅氧烷。在一些实施例中，有机硅化合物可包含烯基基团，例如有机烯基硅烷或有机烯基硅氧烷。在其他实施例中，有机硅化合物可包含允许固化的任何官能团。有机硅烷可以是一硅烷、二硅烷、三硅烷或聚硅烷。相似地，有机硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。有机硅化合物的结构可以是直链的、支链的、环状的或树脂的。环硅烷和环硅氧烷可具有3至12个硅原子，或者3至10个硅原子，或者3至4个硅原子。
有机硅化合物可以为有机聚硅氧烷化合物。在一些例子中，有机聚硅氧烷化合物平均具有至少一个、两个或多于两个允许固化的官能团。有机聚硅氧烷化合物可具有直链的、支链的、环状的或树脂的结构。有机聚硅氧烷化合物可为均聚物或共聚物。有机聚硅氧烷化合物可为二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。有机聚硅氧烷化合物可以是单种有机聚硅氧烷或包含两种或更多种在以下各项中的至少一项有所不同的有机聚硅氧烷的组合：结构、粘度、平均分子量、硅氧烷单元和排序。
膜可为致密膜，诸如致密有机硅膜。膜可为无孔的，诸如无孔有机硅膜。一些类型的孔可从膜的一个主要侧穿透到另一个主要侧，例如大致呈圆柱体状的圆柱形孔，或例如海绵孔，例如包括无规成形的腔体或通道而这些腔体或通道形成从一个主要侧到另一个主要侧的连接的孔。一些类型的孔不从膜的一个主要侧穿透到另一个主要侧，例如盲孔，也称为表面孔。一些类型的海绵孔也可不从膜的一个主要侧穿透到另一个主要侧。在一些实施例中，本发明的致密膜可为基本上无孔的并且可基本上不含孔，既基本上不含从一个主要侧穿透到另一个主要侧的孔，也基本上不含不从一个主要侧穿透到另一个主要侧的孔，诸如每mm2少于约100,000个孔，或每mm2少于约10,000、1000、100、50、25、20、15、10、5或少于约1个孔。在一些实施例中，致密膜可基本上不含从一侧穿透到另一侧的孔，例如每mm2少于约100,000个穿透孔，或每mm2少于约10,000、1000、100、50、25、20、15、10、5或少于约1个穿透孔，但该膜也可包含任何合适数量的不从膜的一个主要侧穿透到另一个主要侧的孔，例如表面孔和海绵孔中的至少一种，比如等于或多于每mm2约100,000个非穿透孔，或每mm2少于10,000、1000、100、50、25、20、15、10、5或等于或多于约1个非穿透孔。在一些实施例中，致密膜可具有基本上零个从膜的一个主要侧穿透到另一个主要侧的直径大于约0.00001、0.0001、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1或大于约2μm的孔，例如每mm2少于约100,000个孔，或每mm2少于约10,000、1000、100、50、25、20、15、10、5或少于约1个孔。孔径可通过其路径贯穿膜的整个厚度或仅部分穿过膜的孔的平均大小来确定。孔径可通过膜表面的孔的平均大小来确定。可使用任何合适的分析技术来确定孔径。实施例涵盖这样的致密膜，其具有在本段落中给出的各类型孔的尺寸的大约最大值的任意组合，所述各类型孔为：贯穿膜的孔、圆柱体孔、海绵孔、盲孔、任何其他类型的孔或其组合。在一些实施例中，致密膜确实具有一直穿过膜的孔、圆柱体孔、海绵孔、盲孔和任何其他类型的孔中的至少一种，其中该孔的尺寸小于本段中给出的尺寸的最大值。
膜可具有任何合适的厚度。在一些例子中，膜的厚度为约1μm至约20μm，或约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15μm至约20μm。在一些例子中，膜的厚度为约0.1μm至约300μm，或约10、15、20、25或30μm至约200μm。在其他例子中，膜的厚度为约0.01μm至约2000μm，或约0.01μm或更小，约0.1μm、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1250、1500、1750μm或约2000μm或更大。
在一些实施例中，诸如当在液体反应物不存在于膜的另一侧上(例如，空气在膜的另一侧上)的情况下在室温下进行测试时，膜具有约0.001或更小，或至少约0.01巴勒、0.1、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、240、280、300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800或至少约2000巴勒的所述一种或多种气体反应物的渗透系数。膜对于在膜的第二侧上的包括气体反应物的组合物中的其他组分可基本上可渗透或基本上不可渗透；在一些实施例中，膜对于膜的第二侧上的其他组分基本上不可渗透，而在其他实施例中，膜对于膜的第二侧上的一种或多种其他组分可基本上可渗透。
膜可基本上不可渗透液体反应物，使得在该方法期间很少或没有液体反应物通过膜。膜对于在膜的第一侧上的包括液体反应物的组合物中的其他组分可基本上可渗透或基本上不可渗透；在一些实施例中，膜对于膜的第一侧上的其他组分基本上不可渗透，而在其他实施例中，膜对于膜的第一侧上的一种或多种其他组分可基本上可渗透。液体反应物的渗透系数可为0.000,001巴勒至约50巴勒，约0.000,01巴勒至约40巴勒，约0.001巴勒至约10巴勒，或约0.000,001巴勒或更小，约0.000,01巴勒、0.000,1、0.001、0.01、0.1、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45或约50巴勒或更大。
膜可具有任何合适的形状。在一些例子中，膜可为板框式膜、螺旋缠绕膜、管状膜、毛细纤维膜或中空纤维膜。方法可包括诸如在含有多个中空纤维膜且每根纤维具有孔侧和壳侧的中空纤维膜模块中，将气体反应物和液体反应物跨过一个或多个膜而接触。所述中空纤维膜模块中的纤维可全体具有能通过模块每侧上的单个连接器而进入的孔侧和壳侧。或者，所述中空纤维膜模块中的纤维可具有能通过置于模块中的各个点的多个连接器而进入的孔侧和壳侧。在方法的一些实施例中，气体反应物可接触一个或多个中空纤维膜的孔侧(例如，第二侧或渗余物侧)，并且液体反应物可接触壳侧(例如，第一侧或渗透物侧)。在方法的其他实施例中，气体反应物可接触一个或多个中空纤维膜的壳侧(例如，第二侧或渗余物侧)，并且液体反应物可接触孔侧(例如，第一侧或渗透物侧)。
分离可使用任意数量的膜来实现。可以使用自支撑和受支撑膜的任意组合。可使用膜的组合中的膜的任何合适的表面积。例如，每个膜的表面积或膜的总表面积可为约0.01m2、0.1、1、2、3、4、5、10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3800、4000、5000、10,000、50,000、100,000、500,000或约1,000,000m2。
在一个例子中，所述一个或多个膜是一个或多个中空管或纤维膜。可以使用任何数量的中空管或纤维膜。例如，可将1个中空管或纤维膜、2、3、4、5、10、20、50、100、500、1000、2000、5000、10,000、100,000或约1,000,000个中空管或纤维膜一起用作所述一个或多个膜。在一个例子中，所述一个或多个膜是交联有机硅或有机聚硅氧烷中空管或纤维膜。在一个例子中，一个或多个膜是一个或多个自支撑中空管或纤维膜(例如，不具有多孔载体)。在一个例子中，一个或多个膜是交联有机硅或有机聚硅氧烷自支撑中空管或纤维膜(例如，不具有多孔载体)。所述一个或多个中空管或纤维膜可以为模块化盒的形式，以使得可容易地更换或维护所述一个或多个膜。在一个实施例中，所述一个或多个中空管或纤维膜的内侧可以是所述一个或多个膜的第一侧，而所述一个或多个中空管或纤维膜的外侧可以是所述一个或多个膜的第二侧。在另一个实施例中，所述一个或多个中空管或纤维膜的外侧可以是所述一个或多个膜的第一侧，而所述一个或多个中空管或纤维膜的内侧可以是所述一个或多个膜的第二侧。在一些例子中，在所述一个或多个中空管或纤维膜的第一侧与第二侧之间维持压差。
在一些实施例中，本发明的各种实施例可提供允许从气体反应物到液体反应物的有限热传递或没有热传递或反之亦然的模块。在其他实施例中，本发明的各种实施例可提供允许从气体反应物到液体反应物的实质性热传递或反之亦然的模块。例如，本发明可提供允许气体反应物和液体反应物之间同时发生热和质量交换的系统。
在一些实施例中，膜被支撑在多孔或高渗透性的无孔基材上。基材可为任何合适的基材。在受支撑膜中，膜的两个主要侧中的至少一者的大部分表面积接触多孔或高渗透性的无孔基材。多孔基材上的受支撑膜可被称为复合膜，其中所述膜为膜与多孔基材的复合物。其上设置受支撑膜的多孔基材可允许气体或液体穿过孔并到达膜。受支撑膜可附接(如，粘附)到多孔基材。受支撑膜可与基材接触而不粘附。多孔基材可以是与膜部分一体化、完全一体化或未一体化的。多孔基材可为例如过滤器，或包括纤维结构或任何结构的任何合适形状的任何基材。该多孔基材可以是织造的或非织造的。该多孔基材可以是熔块。多孔基材可为本领域技术人员已知的呈任何形状的任何合适的多孔材料，诸如具有包括平坦、弯曲或其任意组合的膜的表面。该表面可具有任何周边形状。多孔基材可具有任何数量的表面，并且可以是任何三维形状。三维形状的例子包括立方体、球体、锥体以及具有任何厚度(包括可变厚度)的其平面部分，以及多孔中空纤维。该多孔基材可具有许多孔，并且孔可以具有任何尺寸、深度、形状和分布。在一个例子中，多孔基材具有从约0.2nm至约500mm的孔径，并且可具有任何合适数目的孔。
在一些实施例中，膜是无支撑的，也称为自支撑。自支撑的膜的两个主要侧中的每一者上的大部分表面积不接触基材，无论基材是多孔的或不是多孔的。在一些实施例中，自支撑的膜可以是100％无支撑的。自支撑的膜可在边缘处或在膜的任一或两个主要侧上的少部分(如，小于50％)表面积处受支撑。自支撑膜可以具有任何合适的形状，无论受支撑的自支撑膜百分数为怎样。所述自支撑膜的合适形状的例子包括例如具有任何厚度(包括可变厚度)的正方形、矩形、圆形、管、立方体、球体、锥体、圆柱体及其平坦部分。
非挥发性液体反应物和气体反应物。
方法包括将膜的第一侧与液体反应物接触。液体反应物是可与气体反应物(例如，与气体反应物中的一种或多种气体化合物)反应的一种或多种化合物。液体反应物可以包含液体反应物的组合物的形式与膜的第一侧接触，其中在膜的第一侧处的组合物包括不可与气体反应物反应的化合物，诸如一种或多种溶剂(例如，有机溶剂)或任何其他合适的材料。在本文中，在液体反应物在膜的第一侧处的性质或状况(诸如压力、流量、温度和液体反应物的其他方面)的描述中，应当理解，在膜的第一侧上的包括液体反应物的组合物可具有相同的性质或状况，或使得组合物中的液体反应物具有所述性质或状况的性质或状况。液体反应物在包括液体反应物的组合物中可具有任何合适的浓度，诸如约0.001重量％至约99.999重量％，或约1重量％至约99重量％，或约0.001重量％或更小，0.01重量％、0.1、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99、99.9、99.99、或约99.999重量％或更大。
非挥发性液体反应物在标准温度和压力下是液体，并且在101kPa下可具有约30℃至约1,500℃，或约50℃至约1,000℃，或约75℃至约500℃，或约100℃至约400℃，或约30℃或更低，或约40℃、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、220、240、260、280、300、350、400、450、500、550、600、700、800、900、1,000、1,250、或约1,500℃或更高的沸点。在标准温度和压力下，非挥发性液体反应物可具有约0.000,1kPa至80kPa，约0.001kPa至约50kPa，约0.001kPa至约25kPa，或约0.000,1kPa或更低，或约0.001kPa、0.01、0.1、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、或约80kPa或更低的沸点。诸如在与膜的第一侧接触时，包括液体反应物的组合物中的其他组分(如果有的话)可以是液体(例如，液体反应物可溶解在液体中)或气体(例如，接触膜的第一侧并且包括液体反应物的液体组合物可包括其中溶解的气体)。
在各种实施例中，液体反应物和气体反应物之间的反应可为氢化硅烷化反应。在氢化硅烷化反应中，包含具有硅键合的氢原子的硅原子的有机硅化合物可与不饱和基团诸如烯基基团反应，从而加入不饱和基团并且导致不饱和基团失去至少一个不饱和度(例如，双键转化为单键)，使得硅原子键合到原始不饱和基团的一个碳原子，并且氢原子键合到原始不饱和基团的另一个碳原子。在一些实施例中，氢化硅烷化催化剂存在于液体反应物中。在其他实施例中，氢化硅烷化催化剂不存在于液体反应物中。
在一些实施例中，氢化硅烷化催化剂可为任何氢化硅烷化催化剂，包括铂族金属或含铂族金属的化合物。铂族金属可包括铂、铑、钌、钯、锇和铱。氢化硅烷化催化剂的例子包括Willing在美国专利No.3,419,593中所公开的氯铂酸与某些含乙烯基的有机硅氧烷的络合物，诸如氯铂酸与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的反应产物；微封装的氢化硅烷化催化剂，包括封装在热塑性树脂中的铂族金属，如美国专利No.4,766,176和美国专利No.5,017,654中示例的；以及光活化的氢化硅烷化催化剂，诸如铂(II)双(2,4-戊二酸)，如美国专利No.7,799,842示例的。合适的氢化硅烷化催化剂的例子可包括1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的铂(IV)络合物。在另一个实施例中，氢化硅烷化催化剂可为至少一种光活化的氢化硅烷化催化剂。光活化氢化硅烷化催化剂可以是包含铂族金属或含铂族金属的化合物的任何熟知氢化硅烷化催化剂。包含液体反应物的组合物中氢化硅烷化催化剂的浓度可足以催化液体反应物和气体反应物的氢化硅烷化。氢化硅烷化催化剂的浓度可足以在液体反应物中提供约0.1至约1000ppm的铂族金属，约0.5至约500ppm的铂族金属，或约1至约100ppm的铂族金属。
方法包括将膜的第二侧与气体反应物接触。气体反应物是可与液体反应物(例如，与一种或多种液体反应物)反应的一种或多种化合物。气体反应物可以包括气体反应物的组合物的形式接触膜的第二侧，例如，组合物可包含一种或多种有机溶剂或者一种或多种气体(例如，惰性气体或其他气体)。与膜的第二侧接触的包括气体反应物的组合物可以包含这样的化合物，该化合物可实现基本上可透过膜和基本上不可透过膜中的至少一种，并且该化合物可实现可与液体反应物反应和基本上不与液体反应物反应中的至少一种。包括气体反应物的组合物在与膜接触时可以是液态或气态。在一些实施例中，气体反应物在膜的第二侧处溶解于一种或多种液体组分；而在其他实施例中，气体反应物在膜的第二侧处与其他气体组分混合。在本文中，在气体反应物在膜的第二侧处的性质或条件(诸如压力、流量、温度和气体反应物的其他方面)的描述中，应当理解，在膜的第二侧上的包括气体反应物的组合物可具有相同的性质或条件，或使得组合物中的气体反应物具有所述的性质或条件的性质或条件。气体反应物在包括气体反应物的组合物中可具有任何合适的浓度，诸如约0.001重量％至约99.999重量％，或约1重量％至约99重量％，或约0.001重量％或更小，0.01重量％、0.1、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99、99.9、99.99、或约99.999重量％或更大。
气体反应物在标准温度和压力下可为气体(例如，气体或蒸气)、液体或固体，并且在101kPa下可具有约-500℃至约150℃，或约-250℃至约100℃，或约-200℃至约50℃，或约-100℃至约25℃，或约-500℃或更低，或约-450℃、-400、-350、-300、-250、-200、-150、-100、-50、-25、-10、0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、或约150℃的沸点或升华点。在各种实施例中，变成该气体反应物或包括气体反应物的组合物的材料可以是被加热的和经受减压(例如，低于环境压力)的中的至少一种，使得该材料在接触膜的第二侧时是气态的。诸如在与膜的第二侧接触时，包括气体反应物的组合物中的其他组分(如果有的话)可以是液体(例如，气体反应物可溶解在液体中)或气体。在一些实施例中，可通过将可升华的固体(例如，干冰)或产生气体的固体(例如，碳酸铵)暴露于足以产生气体反应物(例如，CO2或氨，其随后可接触膜的第二侧)的条件(例如，温度或压力)下来使气体反应物接触膜的第二侧。
非挥发性液体反应物可具有可与气体反应物诸如通过氢化硅烷化反应而反应的至少一个官能团。在一些例子中，液体反应物可包含Si-H键，诸如有机聚硅氧烷(例如，聚有机氢硅氧烷或包含有机氢硅氧烷重复单元的共聚物)或硅烷，并且气体反应物可包含碳-碳不饱和键。在一些例子中，液体反应物可包含碳-碳不饱和键，并且气体反应物可以包含Si-H键，诸如有机聚硅氧烷(例如聚有机氢硅氧烷或包含其的共聚物)或硅烷。碳-碳不饱和键可为非芳香族，非共轭和脂族中的至少一种。碳-碳不饱和键可为双键或三键。在一些实施例中，液体反应物可通过氢化反应与气体反应物，与包含氢的气体反应物和包含具有至少一个碳-碳不饱和键的含硅化合物的液体反应物反应。
在各种实施例中，气体反应物和液体反应物中的至少一者可包含具有Si-H键的至少一种有机聚硅氧烷，诸如有机氢聚硅氧烷或其共聚物。在一些例子中，有机氢聚硅氧烷化合物平均具有至少一个、至少两个或多于两个硅键合的氢原子。有机聚硅氧烷化合物可具有直链的、支链的、环状的或树脂的结构。有机聚硅氧烷化合物可为均聚物或共聚物。有机聚硅氧烷化合物可为二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。在有机硅化合物中，硅键合氢原子可位于末端位置、侧链位置或末端位置和侧链位置二者兼有。
在各种实施例中，有机氢聚硅氧烷化合物可具有平均每分子1个Si-H单元，平均每分子约2、3、4、5个，或小于约5个，或至少约5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、100、200个，或大于约200个Si-H单元。
在一个例子中，有机氢聚硅氧烷可包括下式的化合物
(a)Rx 3SiO(Rx 2SiO)α(RxR2SiO)βSiRx 3，或
(b)R4Rx 2SiO(Rx 2SiO)χ(RxR4SiO)δSiRx 2R4。
在式(a)中，α具有约0至约500,000的平均值，而β具有约1至约500,000的平均值。每个Rx独立地为单价官能团。合适的单价官能团包括(但不限于)丙烯酸基团、烷基；卤代烃基团、烯基；炔基；芳基；以及氰基烷基。每个R2独立地为H或Rx。在一些实施例中，β为约1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、40、60、80、100、120、140、160、180，或约200或更高。在式(b)中，χ具有0至500,000的平均值，而δ具有0至500,000的平均值。每个Rx独立地如上所述。每个R4独立地为H或Rx。在一些实施例中，δ为约1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、40、60、80、100、120、140、160、180，或约200或更高。
有机氢聚硅氧烷的例子可包括具有以下平均单元式的化合物
(RxR4R5SiO1/2)w(RxR4SiO2/2)x(R4SiO3/2)y(SiO4/2)z (I)，
其中Rx独立地如上所定义，R4为H或Rx，R5为H或Rx，0≤w≤1，0≤x<1，0≤y<1，0≤z<0.95，并且w+x+y+z≈1。在一些实施例中，R1为C1-10烃基或C1-10卤素取代的烃基，两者都不含脂族不饱和基团或C4至C14芳基。在一些实施例中，w为0.01至0.6，x为0至0.5，y为0至0.95，z为0至0.4，并且w+x+y+z≈1。
有机氢聚硅氧烷可为环状聚硅氧烷，诸如环状聚(取代或未取代的(C1-C20)烃基)氢硅氧烷、环状聚(取代或未取代的(C1-C10)烷基)氢硅氧烷、环状聚(取代或未取代的(C1-C5)烷基)氢硅氧烷、环状聚((C1-C3)烷基)氢硅氧烷，或环状聚甲基氢硅氧烷，诸如四甲基四环硅氧烷，其中每个烃基和每个烷基被独立地选择。
在一些实施例中，气体反应物和液体反应物中的至少一者可包含具有Si-H键的至少一种硅烷。包含Si-H键的硅烷可为任何合适的硅烷。在一些例子中，硅烷可为(卤素)a(取代或未取代的(C1-C20)烃基)b-Si-H，其中a+b＝3而且a为1、2或3，并且b为1、2或3(例如，HMe2SiCl)，或者硅烷可为(取代或未取代的(C1-C20)烃基)3-Si-H、(取代或未取代的(C1-C10)烷基)3-Si-H、(取代或未取代的(C1-C5)烷基)3-Si-H、((C1-C3)烷基)3-Si-H、或三甲基硅烷，其中每个取代或未取代的烃基和取代或未取代的烷基被独立地选择。
在一些实施例中，气体反应物和液体反应物中的至少一者可包含具有至少一个不饱和碳-碳键的至少一种化合物。含有脂族不饱和碳-碳键的基团的例子可包括烯基基团，诸如乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基；炔基基团，例如乙炔基、丙炔基和丁炔基；以及丙烯酸酯官能团，诸如丙烯酰氧基烷基或甲基丙烯酰氧基丙基。在一些实施例中，具有至少一个碳-碳不饱和键的化合物可为(i)每分子具有至少一个不饱和脂族碳-碳键(例如，每分子至少一个烯基或炔基基团)的有机硅化合物，或(ii)每分子具有至少一个不饱和脂族碳-碳键(例如，每分子至少一个烯基或炔基基团)的至少一种有机化合物。
具有至少一个碳-碳不饱和键的化合物可为平均每分子具有至少一个脂族不饱和碳-碳键的有机硅化合物。平均每分子具有至少一个脂族不饱和碳-碳键的有机硅化合物可为任何合适的有机硅化合物，其中不饱和碳-碳键可为硅键合的基团的一部分；例如，有机硅化合物可具有至少一个含有硅键合的脂族不饱和碳-碳键的基团。在一些实施例中，有机硅化合物每分子具有至少一个、两个或至少三个脂族不饱和碳-碳键。不饱和碳-碳键可直接键合到硅原子(例如，Si-Vi)，可通过烃基隔离物(例如Si-(取代或未取代的(C1-C10)烃基)-乙烯基)与硅原子间隔开，或可在中间(非末端)位置(例如，Si-CH2-CH2-CH＝CH-CH2-CH3)处。有机硅化合物可为聚(C1-C10)烯基(C1-C10)烷基硅氧烷，诸如聚乙烯基甲基硅氧烷，诸如聚乙烯基甲基硅氧烷-聚二甲基硅氧烷共聚物。有机硅化合物可为烯基卤代硅烷，诸如(卤素)a(取代或未取代的(C1-C20)烯基)b-Si-H，其中a+b＝3，而且a为1、2或3，并且b为1、2或3(例如，ViMe2SiCl)。
有机硅化合物可以是有机硅烷或有机硅氧烷。有机硅烷可以是单硅烷、二硅烷、三硅烷或聚硅烷，并且有机硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。有机硅化合物的结构可以是直链的、支链的、环状的或树脂的。环硅烷或环硅氧烷可具有3至12个硅原子。在无环聚硅烷和聚硅氧烷中，脂族不饱和碳-碳键可位于末端位置和侧链位置的至少一者处。
具有碳-碳键的有机硅烷的例子包括Vi4Si、PhSiVi3、MeSiVi3、PhMeSiVi2、Ph2SiVi2和PhSi(CH2CH＝CH2)3、ViSiMe3，其中Me为甲基，Ph为苯基，并且Vi为乙烯基。
在一些实施例中，具有至少一个碳-碳不饱和键的化合物为以下式的有机聚硅氧烷：
(a)Ry 3SiO(Ry 2SiO)α(RyR2SiO)βSiRy 3，
(b)Ry 2R4SiO(Ry 2SiO)χ(RyR4SiO)δSiRy 2R4，
或它们的组合。
在式(a)中，α具有0至2000的平均值，诸如0、1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、40、60、80、100、120、140、160、180、或约200或更高。在式(a)中，β具有1至2000的平均值，诸如1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、40、60、80、100、120、140、160、180、或约200或更高。每个Ry独立地为单价有机基团，诸如针对本文的Rx所列出的那些；或为丙烯酸系官能团，诸如丙烯酰氧基丙基和甲基丙烯酰氧基丙基；烯基，如乙烯基、烯丙基和丁烯基；炔基，如乙炔基和丙炔基；氨基烷基，如3-氨基丙基、6-氨基己基、11-氨基十一烷基、3-(N-烯丙基氨基)丙基、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基、N-(2-氨基乙基)-3-氨基异丁基、对氨基苯基、2-乙基吡啶和3-丙基吡咯；环氧烷基，如3-缩水甘油氧基丙基、2-(3,4-环氧环己基)乙基和5,6-环氧己基；异氰酸酯和掩蔽的异氰酸酯官能团，如3-异氰酸酯基丙基、三-3-丙基异氰脲酸酯、丙基叔丁基氨基甲酸酯和丙基乙基氨基甲酸酯；醛官能团，如十一醛和丁醛基；酸酐官能团，如3-丙基琥珀酸酐和3-丙基马来酸酐；羧酸官能团，如3-羧丙基和2-羧乙基；以及羧酸的金属盐，如3-羧丙基和2-羧乙基的锌、钠或钾盐。每个R2独立地为如本文所述的含有不饱和单价脂族碳-碳键的基团，或为Ry。在式(b)中，χ具有0至2000的平均值，诸如0、1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、40、60、80、100、120、140、160、180、或约200或更高。在式(b)中，δ具有1至2000的平均值，诸如1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、40、60、80、100、120、140、160、180、或约200或更高。每个Ry独立地如上文所定义，并且R4独立地与上文对R2的定义相同。
平均每分子具有至少一个脂族不饱和碳-碳键的有机聚硅氧烷的例子包括具有以下平均单元式的化合物：
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d (I)
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6是独立地选自如上所定义的Ry或R2的有机基团，0≤a<0.95，0≤b<1，0≤c<1，0≤d≤1，a+b+c+d＝1。
具有包括至少一个碳-碳键的化合物可为平均每分子具有至少一个脂族不饱和碳-碳键的有机化合物，诸如烯基或炔基基团。有机化合物可为每分子含有至少一个脂族不饱和碳-碳键的任何有机化合物。有机化合物可以是二烯、三烯或多烯。不饱和化合物可具有直链的、支链的或环状的结构。在无环有机化合物中，不饱和碳-碳键可位于末端位置、侧链位置或末端位置和侧链位置二者兼有。例子可以包括1,4-丁二烯、1,6-己二烯、1,8-辛二烯以及它们的内部不饱和变体。
在一个例子中，平均每分子具有至少一个烯基基团的有机化合物是醚或聚醚，诸如(C2-C10)烯基-O-(取代或未取代的(C1-C10)烃基)或(C2-C10)烯基-O-(取代或未取代的(C1-C10)亚烃基)DP-(取代或未取代的(C1-C10)烃基)。化合物可具有结构(C2-C5)烯基-O-(取代或未取代的(C2-C5)亚烷氧基)DP-(C2-C5)烯基或HO-(取代或未取代的(C2-C5)亚烷氧基)DP-(C2-C5)烯基。化合物可具有结构(C2-C5)烯基-O-(取代或未取代的(C2-C3)亚烷氧基)DP-(C2-C5)烯基或HO-(取代或未取代的(C2-C3)亚烷氧基)DP-(C2-C5)烯基。化合物可具有结构(C2-C3)烯基-O-(取代或未取代的乙烷氧基)DP-(C2-C3)烯基或HO-(取代或未取代的乙烷氧基)DP-(C2-C3)烯基。DP是机化合物的聚合度并且可为约1至约100,000，约2至约100，约2至50，约2或更低，或约4、6、8、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、250、500、1,000、10,000，或约100,000或更高。在一些例子中，有机化合物可为单烯丙基封端的聚乙二醇或烯丙基缩水甘油醚。
其他组分。
本文所述的任何任选成分可存在于膜，形成膜的组合物，气体反应物和液体反应物中的至少一种中；本文所述的任何任选成分可不存在于膜，形成膜的组合物，气体反应物和液体反应物中的至少一种中。此类任选的另外组分的例子包括但不限于表面活性剂、乳化剂、分散剂、聚合稳定剂、交联剂、聚合物和交联剂的组合、用于提供粒子的二次聚合反应或交联反应的催化剂、流变改性剂、密度改性剂、氮丙啶稳定剂、固化改性剂，例如，对苯二酚和受阻胺、自由基引发剂、聚合物、稀释剂、酸受体、抗氧化剂、热稳定剂、阻燃剂、净化剂、甲硅烷基化剂、泡沫稳定剂、溶剂、稀释剂、增塑剂、填充剂和无机粒子、颜料、染料和干燥剂。可任选地使用液体。液体的例子包括水、有机溶剂、任何液态有机化合物、有机硅液体、有机油、离子流体和超临界流体。其他任选的成分包括每个分子具有至少一个烯基基团的聚醚、增稠剂、填充剂和无机粒子、稳定剂、蜡或类蜡材料、有机硅、有机官能化硅氧烷、烷基甲基硅氧烷、硅氧烷树脂、有机硅树胶，有机硅甲醇流体可以是任选的组分、水溶性的或水分散性的有机硅聚醚组合物、有机硅橡胶、氢化硅烷化催化剂抑制剂、增粘剂、热稳定剂、UV稳定剂和流动控制添加剂。
实例
可参考以举例说明方式提供的以下实例来更好地理解本发明的多种实施例。本发明不限于本文给出的实例。
实例1。
制备包含49.9g的数均聚合度为约11个环氧乙烷单元的单烯丙基封端的聚乙二醇(Dow Chemical
Figure BDA0001221340110000261
)和0.1g的异丙醇中Karstedt’s催化剂形式的1％Pt(重量比)(催化剂1)的混合物(“混合物1”)并且在瓶中充分混合。使用具有1.42mm内径管的ManostatCarter Cassette泵将总共23g的混合物泵送到0.25m2有机硅中空纤维膜(HFM)模块(梅达雷公司(MedArray,Inc.))的壳侧。将流体泵送通过一段1/8英寸的不锈钢管，然后进入HFM模块。将不锈钢管和模块两者缠上由单独的温度控制器控制的加热带。两者还缠上玻璃纤维绝缘层。以100rpm的设置(对应于10.6mL/min的大致速率)将混合物泵送通过模块。使三甲基硅烷(TMS)(盖勒斯特公司(Gelest))通过HFM的孔侧。将TMS调节至5psi的压力和5cc/min的流量。总共8.4g TMS用于该实验。TMS出口装配有起泡器，使得可视觉验证流动。将模块上未使用的端口密封。
监测进入和退出模块的流体温度。对于整个实验，从小的贮存器再循环流体。该实验的稳态温度为流体入口处的64℃和流体出口处的51℃。
每小时取样并且在装配有单个弹跳衰减全反射装置(硒化锌晶体)的红外光谱仪上进行测试。反应产物证实随着反应进行，在3080cm-1处的C＝C双键峰逐渐消失，直到在5小时后不可再检测到。
实例2。(预测性)
遵循实例1的方法，但使用包含50.0g的PHMS-PDMS和0.1g的催化剂1的混合物(混合物2)。以100rpm的设置(对应于10.6mL/min的大致速率)将总共23g的混合物泵送到HFM的壳侧。将乙烯气体(C2H4)
Figure BDA0001221340110000271
Figure BDA0001221340110000272
泵送通过HFM的孔侧。将C2H4调节至5psi的压力和5cc/min的流量持续16小时。该实验的稳态温度为流体入口处的70℃和流体出口处的60℃。反应产物证实在2160cm-1处的SiH峰逐渐消失，证明了该方法用气相反应物使SiH基团封端的效用。
实例3。(预测性)
遵循实例2的方法，但是使用不同的气相试剂。以100rpm的设置(对应于10.6mL/min的大致速率)将总共23g的混合物2泵送到HFM的壳侧。将用氢醌单甲醚(MEHQ)和吩噻嗪抑制剂稳定的苯乙烯
Figure BDA0001221340110000274
加热至70℃，然后通过HFM的孔侧以产生蒸气。将苯乙烯调节至5psi的压力和5cc/min的流量持续16小时。该实验的稳态温度为流体入口处的90℃和流体出口处的75℃。反应产物证实在2160cm-1处的SiH峰逐渐消失，证明了该方法制备芳族改性的有机硅产品的效用。
实例4。(预测性)
遵循实例2的方法，但是使用不同的气相试剂。以100rpm的设置(对应于10.6mL/min的大致速率)将总共23g的混合物2泵送到HFM的壳侧。将用MEHQ和吩噻嗪抑制剂稳定的α-甲基苯乙烯
Figure BDA0001221340110000273
加热至70℃，然后通过HFM的孔侧以产生蒸气。将α-甲基苯乙烯调节至5psi的压力和5cc/min的流量持续16小时。该实验的稳态温度为流体入口处的90℃和流体出口处的75℃。反应产物证实在2160cm-1处的SiH峰逐渐消失，证明了该方法制备芳族改性的有机硅产品的效用。
实例5。(预测性)
遵循实例2的方法，但是使用不同的气相试剂。以100rpm的设置(对应于10.6mL/min的大致速率)将总共23g的混合物2泵送到HFM的壳侧。使1-丙烯通过HFM的孔侧进料。将丙烯调节至5psi的压力和5cc/min的流量持续16小时。该实验的稳态温度为流体入口处的70℃和流体出口处的55℃。反应产物证实在2160cm-1处的SiH峰逐渐消失，证明了该方法制备用烷基基团改性的硅氧烷的效用。
实例6。(预测性)
遵循实例1的方法，但是使用不同的液相和气相反应物。通过混合50g的烯丙基缩水甘油醚和0.1g的催化剂1来制备混合物3。以100rpm的设置(对应于10.6mL/min的大致速率)将总共23g的混合物3泵送到HFM的壳侧。使四甲基四环硅氧烷(D4H)通过HFM的孔侧进料。将D4H调节至5psi的压力和2cc/min的流量持续4小时。该实验的稳态温度为流体入口处的70℃和流体出口处的55℃。反应产物证实在2160cm-1处的SiH峰逐渐消失，证明了该方法制备用烷基基团改性的硅氧烷的效用。
实例7a。(比较例)
在250mL的三颈玻璃反应器中添加乙烯基三甲基硅烷(VTMS)(25.1g)。该烧瓶装配有回流冷凝器、具有温度控制器的热电偶探针，以及含有10g的三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚氢化甲基硅氧烷共聚物(PHMS-PDMS)(24.0g)的加料漏斗，该共聚物在25℃下的粘度为约0.03Pa·s，并且氢化甲基硅氧烷基团与二甲基硅氧烷基团的摩尔比为约2.4，并且在25℃下的粘度为约0.030Pa·s。将反应器放置在保持于实验室环境温度(20℃)下的油浴中。然后向该反应器添加0.12g的Karstedt’s催化剂络合物(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷与氯铂酸的加合物)于甲苯中的稀释物(其含有0.26％Pt(重量比))(催化剂2)，并进行磁力搅拌。将约5ml的PHMS-PDMS逐滴加到反应器，并且温度逐渐上升至设定点65℃。在63℃下平衡之后，继续滴加PHMS-PDMS。观察到温度在接下来的13分钟内显著上升，指示发生了所需的放热氢化硅烷化反应。通过根据参考实例2的方法的ATR-IR对反应产物进行测试，与相同浓度反应物的未经催化的冷混合物相比，在2155cm-1处的SiH峰强度上显示出较大的下降。通过在差示扫描量热法(DSC)盘中将产物进一步加热至160℃来驱使反应完成，显示出指示残余反应物的反应的小幅放热。
在该反应中观察到的挑战之一是VTMS组分的高挥发性，从而需要非常高的冷凝器以防止VTMS逸出。这限制了可以增加反应温度和/或反应时间以提高反应转化率的程度。此外，在该程序中以小规模观察到的显著反应放热带来需要仔细监测反应条件和措施(诸如反应容器上的冷却套管)以避免在以较大规模进行时危险的失控条件的风险。
实例7b。(预测性)
遵循实例2的方法，但是使用不同的液相和气相反应物。通过混合50g的聚乙烯基甲基硅氧烷-聚二甲基硅氧烷共聚物(乙烯基甲基硅氧烷基团与二甲基硅氧烷基团的摩尔比为约2.4)和0.1g的催化剂1来制备混合物4。以100rpm的设置(对应于10.6mL/min的大致速率)将总共23g的混合物4泵送到HFM的壳侧。使三甲基硅烷(TMS)通过HFM的孔侧进料。将三甲基硅烷调节至5psi的压力和6cc/min的流量持续5小时。该实验的稳态温度为流体入口处的70℃和流体出口处的60℃。反应产物证实随着反应进行，在3080cm-1处的C＝C双键峰逐渐消失，直到在5小时后不可再检测到。
比较例7a可被视为实例7b的对照，因为产物的结构相同或相似。该实例说明了通过氢化硅烷化反应形成产物，同时避免了比较例7a的不利方面中的一些(例如，不需要的大冷凝器，高转化水平，有限的放热)。
实例8。(预测性)
遵循实例1的方法，但是使用不同的液相和气相反应物。在70℃下使用20ppm的Karstedt's催化剂，由具有数均12个EO单元的单烯丙基封端的聚乙二醇和1,1,1,2,3,3,3-七甲基三硅氧烷的氢化硅烷化反应制备有机硅聚醚产物。所得产物具有约10重量％的由末端不饱和单元的异构化产生的未反应的聚醚。通过混合50g的该产物与5g的5％Pd/C催化剂(庄信万丰公司(Johnson Matthey))来制备混合物5并且以100rpm的设置(对应于10.6mL/min的大致速率)将该混合物进料到HFM的壳侧。将氢气进料到HFM的孔侧。将H2调节至5psig的压力和5ccm的流量持续5小时。该实验的稳态温度为流体入口处的70℃和流体出口处的60℃。通过1H NMR和13C NMR来研究反应产物，并且在2小时后显示该反应产物没有残余不饱和基团。
已采用的术语和措辞是用作描述性而非限制性的术语，并且在这类术语和措辞的使用中并不试图排除所示的和所描述的特征或其部分的任何等同物，而是应认识到在本发明的实施例的范围内可以作出各种修改形式。因此，应当理解，虽然本发明已通过具体的实施例和任选的特征具体地进行公开，但本领域普通技术人员可能作出本文所公开的构思的修改形式和变型形式，而此类修改形式和变型形式将被视为在本发明的实施例的范围内。
附加实施例。
提供以下示例性实施例，其编号不应视为表示重要性程度：
实施例1提供了形成有机硅产物的方法，该方法包括：
将膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触；并且
将膜的第二侧与气体反应物接触，其中接触足以使气体反应物与液体反应物反应以在膜的第一侧上形成有机硅产物，其中膜基本上不可渗透液体反应物并且基本上可渗透气体反应物。
实施例2提供了实施例1的方法，其中膜是有机硅膜。
实施例3提供了实施例1的方法，其中膜是无孔的。
实施例4提供了实施例3的方法，其中膜是致密膜。
实施例5提供了实施例1-4中任一项的方法，其中膜的厚度为1至300μm。
实施例6提供了实施例1-5中任一项的方法，其中膜是自支撑膜。
实施例7提供了实施例1-6中任一项的方法，其中膜是包括一束中空纤维的中空纤维膜模块，其中纤维共同具有孔侧和壳侧，其中中空纤维膜的第一侧是孔侧并且中空纤维膜的第二侧是壳侧，或者中空纤维膜的第一侧是壳侧并且中空纤维膜的第二侧是孔侧。
实施例8提供了实施例1-7中任一项的方法，其中液体反应物包含具有至少一个硅键合的氢原子的化合物，并且气体反应物包含具有至少一个碳-碳重键的化合物。
实施例9提供了实施例8的方法，其中具有至少一个硅键合的氢原子的化合物是有机聚硅氧烷。
实施例10提供了实施例1-7中任一项的方法，其中液体反应物包含具有至少一个碳-碳重键的化合物，并且气体反应物包含具有至少一个硅键合的氢原子的化合物。
实施例11提供了实施例10的方法，其中具有至少一个硅键合的氢原子的化合物是硅烷或硅氧烷。
实施例12提供了实施例10-11中任一项的方法，其中具有至少一个碳-碳重键的化合物是聚醚。
实施例13提供了实施例10-12中任一项的方法，其中具有至少一个碳-碳重键的化合物是有机聚硅氧烷。
实施例14提供了实施例8-13中任一项的方法，其中液体反应物包含铂族催化剂。
实施例15提供了根据实施例1-14中任一项的方法，其中气体反应物通过将液体转化为气态而产生。
实施例16提供了实施例1-15中任一项的方法，其中有机硅产物是有机硅-聚醚共聚物。
实施例17提供了实施例1-4中任一项的方法，其中液体反应物包含不饱和有机硅化合物和氢化催化剂，并且气体反应物包含氢。
实施例18提供了形成有机硅产物的方法，该方法包括：
将致密有机硅膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触，该非挥发性液体反应物包括具有至少一个硅键合的氢原子的化合物和铂族催化剂；并且
将膜的第二侧与包含具有至少一个碳-碳重键的化合物的气体反应物接触，其中接触足以使气体反应物与液体反应物通过氢化硅烷化反应而反应以在有机硅膜的第一侧上形成有机硅产物，其中有机硅膜基本上不可渗透液体反应物并且基本上可渗透气体反应物。
实施例19提供了形成有机硅产物的方法，该方法包括：
将致密有机硅膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触，该非挥发性液体反应物包括具有至少一个碳-碳重键的化合物和铂族催化剂；并且
将膜的第二侧与包含具有至少一个硅键合的氢原子的化合物的气体反应物接触，其中接触足以使气体反应物与液体反应物通过氢化硅烷化反应而反应以在有机硅膜的第一侧上形成有机硅产物，其中有机硅膜基本上不可渗透液体反应物并且基本上可渗透气体反应物。
实施例20提供了形成有机硅产物的方法，该方法包括：
将致密有机硅膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触，该非挥发性液体反应物包括不饱和有机化合物和氢化催化剂；并且
将膜的第二侧与包含氢的气体反应物接触，其中接触足以使气体反应物与液体反应物反应以在有机硅膜的第一侧上形成有机硅产物，其中有机硅膜基本上不可渗透液体反应物并且基本上可渗透气体反应物。
实施例21提供了实施例1-21中任一项或任何组合的方法，其任选地被配置成使得所有所述的要素或选项可加以使用或选择。

Claims (26)

1.一种形成有机硅产物的方法，所述方法包括：
将膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触，所述液体反应物包含具有至少一个硅键合的氢原子的化合物；并且
将所述膜的第二侧与气体反应物接触，所述气体反应物包含具有至少一个碳-碳重键的化合物，其中所述接触足以使所述气体反应物与所述液体反应物通过氢化硅烷化反应而反应以在所述膜的所述第一侧上形成有机硅产物，其中所述膜基本上不可渗透所述液体反应物并且基本上可渗透所述气体反应物，其中“基本上”是指50％或更多。
2.一种形成有机硅产物的方法，所述方法包括：
将膜的第一侧与非挥发性液体反应物接触，所述液体反应物包含具有至少一个碳-碳重键的化合物；并且
将所述膜的第二侧与气体反应物接触，所述气体反应物包含具有至少一个硅键合的氢原子的化合物，其中所述接触足以使所述气体反应物与所述液体反应物通过氢化硅烷化反应而反应以在所述膜的所述第一侧上形成有机硅产物，其中所述膜基本上不可渗透所述液体反应物并且基本上可渗透所述气体反应物，其中“基本上”是指50％或更多。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述膜是有机硅膜。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述膜是无孔的。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述膜是致密膜。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述膜的厚度为1至300μm。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述膜是自支撑膜。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述膜是包括一束中空纤维的中空纤维膜模块，其中所述纤维共同具有孔侧和壳侧，其中所述中空纤维膜的所述第一侧是孔侧并且所述中空纤维膜的所述第二侧是壳侧，或者所述中空纤维膜的所述第一侧是壳侧并且所述中空纤维膜的所述第二侧是孔侧。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中具有至少一个硅键合的氢原子的所述化合物是有机聚硅氧烷。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中具有至少一个硅键合的氢原子的所述化合物是硅烷或硅氧烷。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中具有至少一个碳-碳重键的所述化合物是聚醚。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述液体反应物还包括铂族催化剂。
13.根据权利要求2所述的方法，其中所述膜是致密有机硅膜，所述非挥发性液体反应物包含不饱和有机化合物和氢化催化剂，所述气体反应物包含氢。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指60％或更多。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指70％或更多。
16.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指80％或更多。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指90％或更多。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指95％或更多。
19.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指96％或更多。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指97％或更多。
21.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指98％或更多。
22.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指99％或更多。
23.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指99.5％或更多。
24.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指99.9％或更多。
25.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指99.99％或更多。
26.根据权利要求1或2所述的方法，其中“基本上”是指99.999％或更多。
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