CN101184790A - 氢化硅氧烷的歧化和由其衍生的交联聚硅氧烷网状物 - Google Patents
氢化硅氧烷的歧化和由其衍生的交联聚硅氧烷网状物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101184790A CN101184790A CNA2006800166602A CN200680016660A CN101184790A CN 101184790 A CN101184790 A CN 101184790A CN A2006800166602 A CNA2006800166602 A CN A2006800166602A CN 200680016660 A CN200680016660 A CN 200680016660A CN 101184790 A CN101184790 A CN 101184790A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monovalence
- integer
- aryl
- group
- propyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/06—Preparatory processes
- C08G77/10—Equilibration processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/06—Preparatory processes
- C08G77/08—Preparatory processes characterised by the catalysts used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/56—Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种既包含残余的Si-H键又包含Lewis酸催化剂的交联聚硅氧烷网状物,其中所述网状物衍生自直链氢化硅氧烷、支链氢化硅氧烷、环状氢化硅氧烷、或者直链氢化硅氧烷或支链氢化硅氧烷与环状氢化硅氧烷的混合物。还公开了一种在有效量的Lewis酸催化剂存在下,使直链氢化硅氧烷、支链氢化硅氧烷、环状氢化硅氧烷、或者直链氢化硅氧烷或支链氢化硅氧烷与环状氢化硅氧烷的混合物反应而制造交联聚硅氧烷网状物的方法,所述交联聚硅氧烷网状物备选地伴有具有脂族、芳族或脂环族取代基的硅烷。
Description
技术领域
本发明涉及氢化硅氧烷的歧化以制造包含交联聚硅氧烷网状物的产物混合物。本发明还涉及由其制造的交联聚硅氧烷网状物。在一些特定实施方案中,本发明进一步涉及还包含结构RSiH3的单取代硅烷的产物混合物,其中R是脂族基、脂环基或芳基。有机官能性的硅烷或硅氧烷如烷氧基硅烷、乙酰氧基硅烷、氨基硅烷与硅烷醇封端的硅氧烷的缩聚反应可以用于通过交联过程形成硅氧烷网状物。许多这样的过程需要催化剂如质子酸、Lewis酸、有机和无机碱、金属盐或有机金属络合物的存在。(参见例如(a)“The Siloxane Bond”Ed.Voronkov,M.G.;Mileshkevich,V.P.;Yuzhelevskii,Yu.A.Consultant Bureau,NewYork and London,1978;和(b)Noll,W.“Chemistry and Technology ofSilicones”,Academia Press,New York,1968)。
背景技术
在硅化学中众所周知的是有机硅烷醇部分会与直接键合在硅(有机氢化硅烷)上的氢原子反应以生成氢分子和硅-氧键,(参见例如“Silicon in Organic,Organometallic and Polymer Chemistry”Michael A.Brook,John Wiley&Sons,Inc.,New York,Chichester,Weinheim,Brisbane,Singapore,Toronto,2000)。尽管未催化的反应将在升高的温度下进行,但是广泛已知的是该反应在过渡金属催化剂,尤其是贵金属催化剂如包含铂、钯等的那些,碱性催化剂如碱金属氢氧化物、胺等,或Lewis酸催化剂如锡化合物等的存在下更容易进行。近来已经报道了有机硼化合物对于有机氢化硅烷和有机硅烷醇之间的导致形成交联网状物的反应是非常有效的催化剂(WO 01/74938 A1)。令人不满意的是,该过程的副产物是危险的高反应性的氢。
包含Si-H官能团的脂族、脂环族和芳族硅烷通常通过氯硅烷的还原制备。这些Si-H官能性的硅烷用在电子材料、半导体、集成电路中,作为用于许多不同产品、以及类似的应用的有用的中间产物。但是,由于所述反应物的操作很危险,所以该合成反应很危险。因此,仍然需要开发一种改进该过程的灵活性和安全性的新反应,用来制备聚硅氧烷网状物以及脂族、脂环族和芳族硅烷。
发明内容
在本发明中,意外地发现在有效量的Lewis酸催化剂存在下,直链氢化硅氧烷、支链氢化硅氧烷、环状氢化硅氧烷,或者直链或支链氢化硅氧烷与环状氢化硅氧烷的混合物反应生成交联聚硅氧烷网状物。进一步发现该反应可以生成具有脂族、芳族或脂环族取代基的硅烷。与现有技术中描述的通常昂贵并使用危险材料的方法相比,本文中描述的方法是交联聚硅氧烷网状物以及通常具有脂族、芳族或脂环族取代基的硅烷的安全和方便的制造方法。
在一个实施方案中,本发明涉及一种制造交联聚硅氧烷网状物的方法,所述方法包括在有效量的Lewis酸催化剂存在下,使下列物质反应的步骤:
(a)由结构(I)表示的直链或支链氢化硅氧烷:
(I)(SiHR1O)a(SiR2R3O)b
其中在每种情况中R2和R3独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“a”是2和10000之间的整数,“b”是0和10000之间的整数;或
(b)由结构(II)表示的环状氢化硅氧烷:
(II)(SiHR1O)c(SiR2R3O)d
其中在每种情况中R2和R3各自独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基、或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“c”是2和10之间的整数,“d”是0和8之间的整数,前提条件是“c”+“d”的和在含端值的3~10范围中;或
(c)至少一种式(I)的直链或支链硅氧烷和至少一种式(II)的环状硅氧烷的混合物。
在另一个实施方案中,本发明涉及一种制造(i)交联聚硅氧烷网状物和(ii)式R1SiH3的硅烷的方法;所述方法包括在有效量的Lewis酸催化剂存在下,使下列物质反应的步骤:
(a)由结构(I)表示的直链或支链氢化硅氧烷:
(I)(SiHR1O)a(SiR2R3O)b
其中R2和R3在每种情况中独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基、或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“a”是2和10000之间的整数,“b”是0和10000之间的整数;或
(b)由结构(II)表示的环状氢化硅氧烷:
(II)(SiHR1O)c(SiR2R3O)d
其中R2和R3在每种情况中独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基、或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“c”是2和10之间的整数,“d”是0和8之间的整数,前提条件是“c”+“d”的和在含端值的3~10范围中;或
(c)至少一种式(I)的直链或支链硅氧烷和至少一种式(II)的环状硅氧烷的混合物。
在再一个实施方案中,本发明涉及一种既包含残余的Si-H键又包含Lewis酸催化剂的交联聚硅氧烷网状物;其中所述交联网状物衍生自:
(a)由结构(I)表示的直链或支链氢化硅氧烷:
(I)(SiHR1O)a(SiR2R3O)b
其中R2和R3在每种情况中独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“a”是2和10000之间的整数,“b”是0和10000之间的整数;或
(b)由结构(II)表示的环状氢化硅氧烷:
(II)(SiHR1O)c(SiR2R3O)d
其中在每种情况中R2和R3独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“c”是2和10之间的整数,“d”是0和8之间的整数,前提条件是“c”+“d”的和在含端值的3~10范围中;或
(c)至少一种式(I)的直链或支链硅氧烷和至少一种式(II)的环状硅氧烷的混合物。
参照下列说明和附带的权利要求,本发明的多种其它特点、方面和优点将变得更明显。
发明详述
在下列说明书和权利要求中,将参考许多将被定义为具有下列含义的术语。除非上下文中明确另外指明,单数也包括复数被指物。
如本文中使用的,术语“脂族基”是指包含直链或支链而非环状的原子排列的至少一价的有机基团。脂族基被定义为包含1~40个碳原子。包含所述脂族基的原子排列可以只由碳和氢构成,或可以包括杂原子如氮、硫、硅、硒和氧,前提条件是所述杂原子不会例如通过部分或完全地使催化剂失活而干扰所述歧化反应。为了方便,术语“脂族基”在本文中被定义为包括宽范围的官能团如烷基、烯基、炔基、卤代烷基、共轭二烯基、醇基、醚基、醛基、酮基、羧基、酰基(例如羧酸衍生物如酯和酰胺)、胺基、硝基等作为“直链或支链而非环状的原子排列”的一部分,其前提条件是所述官能团不会例如通过部分或完全地使催化剂失活而干扰所述歧化反应。例如,4-甲基戊-1-基是包含甲基的C6脂族基,所述甲基是烷基官能团。脂族基可以是包含一个或多个可以相同或不同的卤素原子的卤代烷基。卤素原子包括例如氟、氯、溴和碘。包含一个或多个卤原子的脂族基包括烷基卤化物如三氟甲基、1,1,1-三氟丙基、溴代二氟甲基、氯代二氟甲基、六氟异亚丙基、氯甲基;二氟亚乙烯基;三氯甲基、溴代二氯甲基、溴乙基、2-溴三亚甲基(例如-CH2CHBrCH2-)等。合适的脂族基也包括式-R’-Si-(R)3的甲硅烷基脂族基,其中R是一价C1~C20脂族基或一价C3~C40脂环基,R’是C2~C10脂族基。进一步举例,C1~C10脂族基含有至少1个但不超过10个碳原子。甲基(即CH3-)是C1脂族基的例子。癸基(即CH3(CH2)10-)是C10脂族基的例子。
如本文中使用的,术语“芳基”是指包含至少一个含3~40个碳原子的芳基的、具有至少一价的原子排列。包含至少一个芳基的具有至少一价的原子排列可以包括杂原子如氮、硫、硒、硅和氧,或可以只由碳和氢构成。如本文中使用的,术语“芳基”包括但不局限于苯基、吡啶基、呋喃基、噻吩基、萘基、亚苯基和联苯基,前提条件是所述芳基不会例如通过部分或完全使催化剂失活而干扰所述歧化反应。所述芳基也可以包括非芳族部分。例如,苄基是包含苯环(所述芳基)和亚甲基(所述非芳族部分)的芳基。类似地,四氢萘基是包含稠合到非芳族部分-(CH2)4-上的芳基(C6H3)。为了方便,术语“芳基”本文中被定义为包括宽范围的官能团如烷基、烯基、炔基、卤烷基、卤芳基、共轭二烯基、醇基、醚基、醛基、酮基、羧基、酰基(例如羧酸衍生物如酯和酰胺)、胺基、硝基等,前提条件是所述官能团不会例如通过部分或完全使催化剂失活而干扰所述歧化反应。例如,4-甲基苯基是包含甲基的C7芳基,所述甲基是烷基官能团。芳基包括卤代芳基如三氟甲基苯基、六氟异亚丙基双(4-苯-1-基氧基)(即-OPhC(CF3)2PhO-)、氯甲基苯基、3-三氟乙烯基-2-噻吩基;3-三氯甲基苯-1-基(即3-CCl3Ph-)、4-(3-溴丙-1-基)苯-1-基(即BrCH2CH2CH2Ph-)等。术语“C3~C10芳基”包括含有至少3个但不超过10个碳原子的芳基。芳基1-咪唑基(C3H2N2-)表示C3芳基。苄基(C7H8-)表示C7芳基。
如本文中使用的,术语“脂环基”是指包含环状但不是芳环的原子排列的具有至少一价的基团。所述脂环基可以包含3~40个碳原子。如本文中定义的,“脂环基”不含有芳基。“脂环基”可以包含一个或多个非环部分。例如,环己基甲基(C6H11CH2-)是包含环己基环(环状但不是芳环的原子排列)和亚甲基(非环部分)的脂环基。所述脂环基可以仅由碳和氢构成,或可以包括杂原子如氮、硫、硒、硅和氧,前提条件是所述杂原子不会例如通过部分或完全使所述催化剂失活而干扰所述歧化反应。为了方便,术语“脂环基”本文中被定义为包括宽范围的官能团如烷基、烯基、炔基、卤代烷基、共轭二烯基、醇基、醚基、醛基、酮基、羧基、酰基(例如羧酸衍生物如酯和酰胺)、胺基、硝基等,前提条件是所述官能团不会例如通过部分或完全使所述催化剂失活干扰所述歧化反应。例如,4-甲基环戊-1-基是包含甲基的C6脂环基,所述甲基是烷基官能团。脂环基可以包含可以相同或不同的一个或多个卤素原子。卤素原子包括例如氟、氯、溴和碘。包含一个或多个卤素原子的脂环基包括2-三氟甲基环己-1-基、4-溴二氟甲基环辛-1-基、2-氯二氟甲基环己-1-基、六氟亚异丙基2,2-双(环己-4-基)(即-C6H10C(CF3)2C6H10-)、2-氯甲基环己-1-基;3-二氟亚甲基环己-1-基;4-三氯甲基环己-1-基氧基、4-溴二氯甲基环己-1-基硫基、2-溴乙基环戊-1-基、2-溴丙基环己-1-基氧基(例如CH3CHBrCH2C6H10-)等。合适的脂环基也包括式-R’-Si-(R)3的甲硅烷基脂环基,其中R是一价C1~C20脂族基或一价C3~C40脂环基,并且R’是C2~C10脂环基。术语“C3~C10脂环基”包括含有至少3个但不超过10个碳原子的脂环基。脂环基2-四氢呋喃基(C4H7O-)代表C4脂环基。环己基甲基(C6H11CH2-)代表C7脂环基。
本发明涉及意外地发现一种制造包含交联聚硅氧烷网状物的产物混合物的方法,所述方法包括在有效量的Lewis酸催化剂存在下,使下列物质反应的步骤:
(a)由结构(I)表示的直链或支链氢化硅氧烷:
(I)(SiHR1O)a(SiR2R3O)b
其中在每种情况中R2和R3独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“a”是2和10000之间的整数,“b”是0和10000之间的整数;或
(b)由结构(II)表示的环状氢化硅氧烷:
(II)(SiHR1O)c(SiR2R3O)d
其中R2和R3在每种情况中独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“c”是2和10之间的整数,“d”是0和8之间的整数,前提条件是“c”+“d”的和在含端值的3~10范围中;或
(c)至少一种式(I)的直链或支链硅氧烷和至少一种式(II)的环状硅氧烷的混合物。典型的R2和R3基团包括但不局限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、癸基、十二烷基、苯基、萘基、苄基、环己基、或甲基环己基。在本发明的典型的实施方案中,当选择的硅氧烷反应物是直链或支链硅氧烷时,所有Si-H键在内部,端基不含有任何Si-H键。本发明可以使用的典型硅氧烷是四甲基环四硅氧烷((SiMe(H)O)4;D4 H;CAS#2370-88-9)。在一些特定实施方案中,所述产物混合物还包含式R1SiH3的硅烷。在一个特定实施方案中,所述产物混合物还包含CH3SiH3。
所述反应在合适的催化剂存在下完成。用于所述反应的催化剂优选为Lewis酸催化剂。在一些实施方案中,用于所述反应的催化剂包含式(III)的Lewis酸催化剂。
MR4 xXy (III)
其中M是B、Al、Ga、In或T1;每个R4独立地相同或不同,并表示一价芳基,这样的一价芳基优选包含至少一个吸电子取代基;X是卤原子;“x”是1、2或3;“y”是0、1或2;前提条件是“x”+“y”=3。在其它实施方案中,用于所述反应的催化剂包含式(IV)的Lewis酸催化剂
BR4 xXy (IV)
其中R4各自独立地相同或不同,并表示一价芳基,这样的一价芳基优选包含至少一个吸电子取代基;X是卤原子;“x”是1、2或3;“y”是0、1或2;前提条件是“x”+“y”=3。这样的Lewis酸催化剂的典型例子包括但不局限于:
[C6H4(m-CF3)]3B;(C6H4(p-CF3))3B(C6H2-2,4,6-(CF3)3)3B,(C6H2-3,4,5-(CF3)3)3B,.
在特定的实施方案中,所述Lewis酸催化剂是硼酸三(五氟苯基)酯(B(C6F5)3;CAS#1109-15-5)。
所述催化剂的使用量通常在约1重量ppm至约10000重量ppm范围中,更优选约10重量ppm至约2000重量ppm,最优选约25重量ppm至约1000重量ppm。
所述反应可以在没有溶剂下或在一种溶剂或大于一种溶剂的混合物存在下进行。当存在溶剂时,所述溶剂可以提供增加的控制粘度、反应速率和该过程的放热的能力。当存在溶剂时,优选的溶剂包含脂族烃、芳烃、卤代烃以及不包含Si-H键的低聚环二有机硅氧烷。根据如试剂和催化剂的化学结构、催化剂的浓度和溶剂的存在和类型等示例性因素,所述反应可以在室温下进行或可以在较高的温度下进行。
在任选的溶剂存在下,通过将包含至少一种直链或支链硅氧烷或至少一种环状硅氧烷或它们的混合物的反应物和Lewis酸催化剂组合而制备通常的反应混合物。在本发明的一个方面,这样的制剂的贮存期可以任选地通过加入稳定剂而延长。典型的稳定剂是能与Lewis酸催化剂形成络合物的Lewis碱。示例性Lewis碱包括但不局限于氨、伯胺、仲胺、叔胺和有机膦。
可以使所述反应进行到所述催化剂基本或完全夹在所述交联聚硅氧烷网状物中,变得与反应物不可接触,如由产物生成速率降低所示。在备选的实施方案中,任选地可以在任何给定的时间加入淬灭剂以终止所述反应。使用淬灭剂时,所述淬灭剂可以选自能与所述Lewis酸催化剂形成强络合物的Lewis碱。典型的淬灭剂包括但不局限于氨、伯胺、仲胺、叔胺、有机膦和碱性金属氧化物,碱性金属氧化物的示例性例子包括氧化钙、氧化镁等。
所述反应的产物包含交联聚硅氧烷网状物。所述交联聚硅氧烷网状物通常包含基本或完全夹在其中的Lewis酸催化剂。如果需要,可以通过本领域技术人员已知的典型方法从所述反应混合物中将所得产物分离和提纯,或可以不分离而直接使用。所述交联聚硅氧烷网状物用在许多应用中,包括但不局限于硅氧烷弹性体、硅氧烷涂料、胶囊、密封剂、绝缘材料和化妆品。
所述交联聚硅氧烷网状物产物仍然可以包含可用来进一步反应的大量的Si-H键。使交联聚硅氧烷网状物与合适的试剂和任选地催化剂进一步反应,从而将低于100%的残余Si-H键转化成另一种键,所述另一种键包括Si-OH、Si-OR、Si-R或Si-OAr中的至少一种,这也处于本发明的范围内,其中R是一价C1~C20脂族基、甲硅烷基脂族基、甲硅烷基脂环基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基,并且其中“Ar”是一价C3~C40芳基。
在一些实施方案中,所述反应的另一种产物是由式R1SiH3表示的单取代的硅烷化合物,其中R1是一价脂族基、一价芳基或一价脂环基。示例性的在所述硅烷上的R1基团包括但不局限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、癸基、十二烷基、1,1,1-三氟丙基、苯基、萘基、苄基、环己基、或甲基环己基。所述硅烷化合物的物理状态取决于如在硅原子上取代基等因素和温度、压力和其它主要反应条件。如果需要,可以用本领域技术人员已知的标准方法分离和提纯该产物。例如,当以气体生成时,所述硅烷产物可以原样地冷凝到合适的容器中,可以任选地冷冻该容器以防止蒸发,或可以冷凝到溶剂中,可以任选地冷冻该溶剂以防止蒸发。收集和储存硅烷产物的方法对于本领域的技术人员是已知的,并且可以用在本发明的方法中。如本文中描述的硅烷化合物在几种应用中是有用的,包括但不局限于许多过程如化学气相沉积中的电子应用。
不用进一步的详细描述,认为本领域的人员使用本文的说明可以最完全程度地利用本发明。包括下列实施例以给本领域的人员在实施要求保护的发明时提供另外的指导。提供的实施例仅仅代表促进本申请教导的工作。因此,如所附带的权利要求中定义的,这些实施例不是用来以任何方式限定本发明的。
实施例
在下列实施例中,四甲基环四硅氧烷[(SiMe(H)O)4;D4 H]和包含Si-H部分的直链硅氧烷共聚物得自GE Silicones,Waterford,New York。使用的催化剂是得自Aldrich Chemical Co.,Milwaukee,Wisconsin的硼酸三(五氟苯基)酯。使用连接质谱仪的气相色谱仪(GC/MS)进行任何气态产物的分析。用固态29Si NMR光谱仪分析交联聚硅氧烷网状物。
实施例1
在配备磁力搅拌棒的20毫升(ml)玻璃闪烁管中,将5克(g)(0.024摩尔)D4 H与0.0025g(4.88×10-6摩尔)硼酸三(五氟苯基)酯混合。用塑料盖密封该瓶,并在室温下磁力搅拌该反应混合物。所述反应混合物粘度迅速增加,然后在5分钟后固化以形成弹性凝胶。在随后的5分钟内在所述凝胶中开始形成气泡,这导致在所述瓶中压力增加。在随后几分钟内,所述弹性凝胶变成固体和脆的泡沫。这时观察到气体形成速率显著降低。释放的气体的GC/MS分析表明形成MeSiH3和小于1%的Me2SiH2。固态29Si NMR分析证实形成MeSiO3/2和MeSiH2O1/2基团。
实施例2
在配备磁力搅拌棒的20ml玻璃闪烁管中,将包含约50摩尔%二甲基硅氧烷结构单元和50摩尔%甲基氢化硅氧烷结构单元的5g直链硅氧烷共聚物与0.005g(9.76×10-6摩尔)硼酸三(五氟苯基)酯混合。用塑料盖密封该瓶,并在室温下磁力搅拌该反应混合物。所述反应混合物粘度迅速增加,然后在5分钟后固化以形成弹性凝胶。在随后的5分钟内在所述凝胶中开始形成气泡。在随后的几分钟内,所述弹性凝胶变成固体泡沫。这时观察到所述气体形成速率显著降低。所释放的气体的GC/MS分析表明形成MeSiH3和小于1%的Me2SiH2。
尽管本发明已经在典型的实施方案中被解释和描述,但是不意于被局限于所示的详细内容,这是由于在不能以任何方式脱离本发明的精神下而作出许多修改和替换。同样,仅使用常规试验,本领域的技术人员可以作出本文中公开的发明的进一步修改和等价物,并且可以认为所有这样的修改和等价物在如权利要求所定义的本发明的精神和范围内。本文中引用的所有专利和公开文章都通过参考并入本文中。
Claims (25)
1.一种制造交联聚硅氧烷网状物的方法,所述方法包括在有效量的Lewis酸催化剂存在下使下列物质反应的步骤:
(a)由结构(I)表示的直链或支链氢化硅氧烷:
(I)(SiHR1O)a(SiR2R3O)b
其中在每种情况中R2和R3独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“a”是2和10000之间的整数,“b”是0和10000之间的整数;或
(b)由结构(II)表示的环状氢化硅氧烷:
(II)(SiHR1O)c(SiR2R3O)d
其中R2和R3在每种情况中独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基、或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“c”是2和10之间的整数,“d”是0和8之间的整数,前提条件是“c”+“d”的和在含端值的3~10范围中;或
(c)至少一种式(I)的直链或支链硅氧烷与至少一种式(II)的环状硅氧烷的混合物。
2.如权利要求1所述的方法,其中该方法还制造出式R1SiH3的硅烷,其中R1选自氢、一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基、和一价C3~C40脂环基。
3.如权利要求2所述的方法,其中从所述反应混合物中分离出所述硅烷。
4.如权利要求2所述的方法,其中所述硅烷包含甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、1,1,1-三氟丙基、苯基、萘基、苄基、环己基、或甲基环己基。
5.如权利要求1所述的方法,其中在每种情况中R2和R3独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、1,1,1-三氟丙基、苯基、萘基、苄基、环己基、或甲基环己基。
6.如权利要求1所述的方法,其中从所述反应混合物中分离出所述交联聚硅氧烷网状物。
7.如权利要求1所述的方法,其中以约1重量ppm至约10000重量ppm范围的量使用所述催化剂。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述催化剂包含硼。
9.如权利要求8所述的方法,其中所述催化剂为硼酸三(五氟苯基)酯。
10.如权利要求1所述的方法,其中所述反应在溶剂存在下进行。
11.如权利要求1所述的方法,其中所述反应在约0℃至约150℃范围的温度下进行。
12.如权利要求1所述的方法,其中所述反应被淬灭。
13.一种用权利要求1所述的方法制备的具有残余Si-H键的交联聚硅氧烷网状物。
14.一种制造(i)交联聚硅氧烷网状物和(ii)式R1SiH3的硅烷的方法,所述方法包括在有效量的Lewis酸催化剂存在下使下列物质反应的步骤:
(a)由结构(I)表示的直链或支链氢化硅氧烷:
(I)(SiHR1O)a(SiR2R3O)b
其中在每种情况中R2和R3独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“a”是2和10000之间的整数,“b”是0和10000之间的整数;或
(b)由结构(II)表示的环状氢化硅氧烷:
(II)(SiHR1O)c(SiR2R3O)d
其中R2和R3在每种情况中独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“c”是2和10之间的整数,“d”是0和8之间的整数,前提条件是“c”+“d”的和在含端值的3~10范围中;或
(c)至少一种式(I)的直链或支链硅氧烷与至少一种式(II)的环状硅氧烷的混合物。
15.如权利要求14所述的方法,其中在每种情况中R2和R3独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、1,1,1-三氟丙基、苯基、萘基、苄基、环己基或甲基环己基。
16.如权利要求14所述的方法,其中从所述反应混合物中分离出所述交联聚硅氧烷网状物。
17.如权利要求14所述的方法,其中从所述反应混合物中分离出所述硅烷。
18.如权利要求14所述的方法,其中所述包含硼的Lewis酸催化剂为硼酸三(五氟苯基)酯。
19.如权利要求14所述的方法,其中所述反应在约0℃至约150℃范围的温度下进行。
20.如权利要求14所述的方法,其中所述反应在溶剂存在下进行。
21.一种制造(i)交联聚硅氧烷网状物和(ii)式R1SiH3的硅烷的方法,所述方法包括在约100重量ppm硼酸三(五氟苯基)酯催化剂存在下和任选地在溶剂存在下,在室温下使下列物质反应的步骤:
(a)由结构(I)表示的直链或支链氢化硅氧烷:
(I)(SiHR1O)a(SiR2R3O)b
其中在每种情况中R2和R3独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、苯基、萘基、苄基、环己基、或甲基环己基;R1是氢或与R2相同;并且“a”是2和10000之间的整数,“b”是0和10000之间的整数;或
(b)由结构(II)表示的环状氢化硅氧烷:
(II)(SiHR1O)c(SiR2R3O)d
其中在每种情况中R2和R3独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、苯基、萘基、苄基、环己基、或甲基环己基;R1是氢或与R2相同;并且“c”是2和10之间的整数,“d”是0和8之间的整数,前提条件是“c”+“d”的和在含端值的3~10范围中;或
(c)至少一种式(I)的直链或支链硅氧烷与至少一种式(II)的环状硅氧烷的混合物。
22.一种既包含残余的Si-H键又包含Lewis酸催化剂的交联聚硅氧烷网状物。
23.如权利要求22所述的交联聚硅氧烷网状物,其中所述交联网状物衍生自:
(a)由结构(I)表示的直链或支链氢化硅氧烷:
(I)(SiHR1O)a(SiR2R3O)b
其中在每种情况中R2和R3独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基、或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;并且“a”是2和10000之间的整数,“b”是0和10000之间的整数;或
(b)由结构(II)表示的环状氢化硅氧烷:
(II)(SiHR1O)c(SiR2R3O)d
其中在每种情况中R2和R3独立地为一价C1~C20脂族基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基;R1是氢或与R2相同;“c”是2和10之间的整数,“d”是0和8之间的整数,前提条件是“c”+“d”的和在含端值的3~10范围中;或
(c)至少一种式(I)的直链或支链硅氧烷与至少一种式(II)的环状硅氧烷的混合物。
24.如权利要求22所述的交联聚硅氧烷网状物,其中所述Lewis酸催化剂为硼酸三(五氟苯基)酯。
25.如权利要求22所述的交联聚硅氧烷网状物,其中随后将低于100%的残余Si-H键转化成另一种键,所述另一种键包括Si-OH、Si-OR、Si-R、或Si-OAr中的至少一种,其中R是一价C1~C20脂族基、甲硅烷基脂族基、甲硅烷基脂环基、一价C3~C40芳基或一价C3~C40脂环基,其中Ar是一价C3~C40芳基。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/081,070 US20060211836A1 (en) | 2005-03-15 | 2005-03-15 | Disproportionation of hydridosiloxanes and crosslinked polysiloxane network derived therefrom |
US11/081,070 | 2005-03-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101184790A true CN101184790A (zh) | 2008-05-21 |
Family
ID=36571228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2006800166602A Pending CN101184790A (zh) | 2005-03-15 | 2006-03-10 | 氢化硅氧烷的歧化和由其衍生的交联聚硅氧烷网状物 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060211836A1 (zh) |
EP (1) | EP1861451A1 (zh) |
JP (1) | JP2008537753A (zh) |
KR (1) | KR20070112837A (zh) |
CN (1) | CN101184790A (zh) |
BR (1) | BRPI0609383A2 (zh) |
MX (1) | MX2007011278A (zh) |
RU (1) | RU2007138034A (zh) |
WO (1) | WO2006101778A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103059301A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-24 | 曹坚林 | 一种led封装用苯基含氢网状硅树脂及其制备方法 |
CN109134891A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-04 | 山东圣佑高科催化材料有限公司 | 苯基有机硅弹性体的制备方法 |
CN115124842A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-30 | 东莞市润银实业有限公司 | 一种宽温使用耐存储硅橡胶及其制备方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8048819B2 (en) * | 2005-06-23 | 2011-11-01 | Momentive Performance Materials Inc. | Cure catalyst, composition, electronic device and associated method |
DE102007037292A1 (de) | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Evonik Goldschmidt Gmbh | Verfahren zur Herstellung von verzweigten Polyorganosiloxanen |
US9246173B2 (en) | 2012-11-16 | 2016-01-26 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for synthesis of hybrid siloxy derived resins and crosslinked networks therefrom |
CN103865065B (zh) * | 2014-03-26 | 2017-01-04 | 苏州桐力光电股份有限公司 | 一种mt树脂的制备方法 |
KR20190137916A (ko) | 2017-05-23 | 2019-12-11 | 와커 헤미 아게 | 하이드리도실록산과 실리콘(ii) 화합물의 가교 |
US11685817B2 (en) | 2019-06-04 | 2023-06-27 | Dow Silicones Corporation | Bridged frustrated Lewis pairs as thermal trigger for reactions between Si-H and epoxide |
KR20220016899A (ko) * | 2019-06-04 | 2022-02-10 | 다우 실리콘즈 코포레이션 | 실릴 수소화물과 실록산의 열적으로 개시된 산 촉매화된 반응 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2731485A (en) * | 1949-07-26 | 1956-01-17 | Union Carbide & Carbon Corp | Polysiloxanes produced by the reaction of dialkyldialkoxysilanes in the presence of aluminum or boron halides |
GB876708A (en) * | 1958-03-28 | 1961-09-06 | Director Of The Agency Of Ind | Process for producing alkylhydrosilanes |
GB8615862D0 (en) * | 1986-06-28 | 1986-08-06 | Dow Corning Ltd | Making siloxane resins |
FR2729961B1 (fr) * | 1995-01-31 | 1997-04-25 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de preparation de resine polyorganosiloxane, eventuellement alcoxylee, par condensation non hydrolytique |
US5516867A (en) * | 1995-05-12 | 1996-05-14 | Dow Corning Corporation | Modified hydrogen silsesquioxane resin |
FR2800380B1 (fr) * | 1999-10-29 | 2002-01-18 | Rhodia Chimie Sa | Amorceur de polymerisation et/ou reticulation de polyorganosiloxanes a groupements fonctionnels reticulables, compositions correspondantes et leurs utlisations |
FR2806930B1 (fr) * | 2000-04-04 | 2002-06-28 | Rhodia Chimie Sa | Utilisation d'un derive de bore a titre de catalyseur thermoactivable pour la polymerisation et/ou reticulation de silicone par deshydrogenocondensation |
US7064173B2 (en) * | 2002-12-30 | 2006-06-20 | General Electric Company | Silicone condensation reaction |
-
2005
- 2005-03-15 US US11/081,070 patent/US20060211836A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-03-10 RU RU2007138034/04A patent/RU2007138034A/ru not_active Application Discontinuation
- 2006-03-10 CN CNA2006800166602A patent/CN101184790A/zh active Pending
- 2006-03-10 KR KR1020077022762A patent/KR20070112837A/ko not_active Application Discontinuation
- 2006-03-10 JP JP2008501924A patent/JP2008537753A/ja not_active Withdrawn
- 2006-03-10 MX MX2007011278A patent/MX2007011278A/es unknown
- 2006-03-10 EP EP06737796A patent/EP1861451A1/en not_active Withdrawn
- 2006-03-10 BR BRPI0609383-3A patent/BRPI0609383A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2006-03-10 WO PCT/US2006/008656 patent/WO2006101778A1/en active Application Filing
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103059301A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-24 | 曹坚林 | 一种led封装用苯基含氢网状硅树脂及其制备方法 |
CN109134891A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-04 | 山东圣佑高科催化材料有限公司 | 苯基有机硅弹性体的制备方法 |
CN115124842A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-30 | 东莞市润银实业有限公司 | 一种宽温使用耐存储硅橡胶及其制备方法 |
CN115124842B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-10-17 | 东莞市润银实业有限公司 | 一种宽温使用耐存储硅橡胶及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2007011278A (es) | 2008-03-19 |
JP2008537753A (ja) | 2008-09-25 |
WO2006101778A1 (en) | 2006-09-28 |
RU2007138034A (ru) | 2009-04-27 |
US20060211836A1 (en) | 2006-09-21 |
BRPI0609383A2 (pt) | 2010-03-30 |
EP1861451A1 (en) | 2007-12-05 |
KR20070112837A (ko) | 2007-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101184790A (zh) | 氢化硅氧烷的歧化和由其衍生的交联聚硅氧烷网状物 | |
US7064173B2 (en) | Silicone condensation reaction | |
JP5905125B2 (ja) | 二酸化炭素溶媒を用いたポリシルセスキオキサンの製造方法及びそのポリシルセスキオキサン | |
JP6526821B2 (ja) | 熱伝達流体として使用される分岐状オルガノシロキサン | |
EP2635621B1 (en) | Hydrosilicone resin and preparation process thereof | |
KR20160052631A (ko) | 2,2,4,4-테트라실릴펜타실란 및 이의 조성물, 방법 및 용도 | |
JP2002504608A (ja) | 不飽和有機末端基を有するシリルおよびシロキシル置換カルボラン組成物 | |
JP6651515B2 (ja) | アミノ基を有するオルガノシリコン化合物の製造方法 | |
KR20170035981A (ko) | 모노실란, 폴리실란, 및/또는 올리고실란에서 규소-규소 결합 및/또는 규소-염소 결합의 분해 방법 | |
EP1136513A2 (en) | Poly (aminoorganofunctionaldisiloxanes) | |
CN103687865B (zh) | 用于制备铂羰基硅氧烷化合物的方法 | |
CA1053252A (en) | Preparation of organosilicon products | |
JP2008540797A5 (zh) | ||
Döhlert et al. | Depolymerization protocol for linear, branched, and crosslinked end‐of‐life silicones with boron trifluoride diethyl etherate as the depolymerization reagent | |
Neumeyer et al. | One‐Step Synthesis of Siloxanes from the Direct Process Disilane Residue | |
CN101595112B (zh) | 具有β-氰基酯基团的有机硅烷化合物的制备方法 | |
KR20190058653A (ko) | 하이드리도실란의 제조 방법 | |
Mori et al. | Silicone as a New Class of Organosilicon Reagent for the Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reaction | |
KR101719585B1 (ko) | 오르가노폴리실록산의 제조 방법 | |
JP2001335585A (ja) | ポリ(アミノ有機官能基シロキサン) | |
CN101228209A (zh) | 通过氢化硅氧烷的歧化合成二有机硅烷的方法 | |
JP5829318B2 (ja) | 末端ヒドロキシ基を有するシロキサンの安定化方法 | |
Tsai et al. | NMR spectroscopic studies of dimethyldiethoxy silane hydrolysis and polysiloxane conversion | |
JP2018533562A (ja) | オルガノシロキサンを調製する方法 | |
Kupareva et al. | The base‐catalyzed transformation of tetramethyldisiloxane: influence of reaction media |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080521 |