DE1236506B - Verfahren zur Herstellung von Organodikaliumsilanen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Organodikaliumsilanen

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DE1236506B
DE1236506B DEF46778A DEF0046778A DE1236506B DE 1236506 B DE1236506 B DE 1236506B DE F46778 A DEF46778 A DE F46778A DE F0046778 A DEF0046778 A DE F0046778A DE 1236506 B DE1236506 B DE 1236506B
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DE
Germany
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sodium
organodotassium
mol
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temperature
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DEF46778A
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English (en)
Inventor
Dr Karl Nuetzel
Dr Klaus Dinges
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C07f
Deutsche Kl.: 12 ο - 26/03
Nummer: 1236 506
Aktenzeichen: F 46778IV b/12 ο
Anmeldetag: 2. August 1965
Auslegetag: 16. März 1967
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Mono- und Polysilanderivaten, in denen an jedes Siliciumatom zwei Kohlenwasserstoffreste und .je Molekül 2 Kaliumatome an Silicium gebunden sind. Diese Verbindungen dienen als Zwischenprodukte zur Herstellung andersartig substituierter Silane und zur Einführung des Diorganosilylrestes in andere Verbindungen.
Alkalimetall-disubstituierte Derivate von Phenylpolysilanen, nämlich Dilithiumpolydiphenylsilane, hat man bisher aus cyclischen Phenylpolysilanen durch Ringöffnung mit Lithium in Tetrahydrofuran hergestellt. Diese Cyclopolysilane sind jedoch schwer zugänglich, und ihre Spaltung gelingt nur mit reinsten Reagenzien.
Wie nun gefunden wurde, lassen sich die analogen Kaliumverbindungen in technisch gut durchführbarer Weise mit hohen Ausbeuten aus den leicht erhältlichen Diorganodihalogensilanen, insbesondere aus dem Diphenyldichlorsilan des Handels, herstellen.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Herstellung von Organodikaliumsilanen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zu einer Dispersion von geschmolzenem Natrium in einem flüssigen Alkan, Cycloalkan oder aromatisehen Kohlenwasserstoff bei einer Temperatur zwischen 98 und 2000C unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß allmählich je Grammatom Na Va Mol eines Diorganodihalogensilans der Formel
Verfahren zur Herstellung von
Organodikaliumsilanen
RSi(C6H5)X2
gibt, worin R einen Aryl-, Alkaryl-, Ci- bis C12-Alkyl- oder C5- bis Ci-2-Cycloalkylrest und X Chlor oder Brom bedeutet, dem so erhaltenen Reaktionsgemisch bei einer Temperatur unterhalb 6O0C je Grammatom Si 1 bis 2 Mol flüssiges Ammoniak oder ein anderes Lösungsmittel mit Elektronendonatoreigenschaft und 0,125 bis 2 Grammatom Kalium, legiert mit Natrium im Gewichtsverhältnis 4 : 1 bis 5 : 1, zufügt und die so erhaltene Suspension von Organodikaliumsilan der Formel
(n = 1 bis 16) gegebenenfalls von dem fein teiligen Natrium durch Verrühren mit Quecksilber und Anmelder:
Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen
Als Erfinder benannt:
Dr. Karl Nützel, Opladen;
Dr. Klaus Dinges, Odenthal
mechanisches Entfernen des dabei gebildeten Amalgams befreit.
Sämtliche Gemischkomponenten sind in reinem, vor allem wasserfreiem Zustand anzuwenden. Zum Fernhalten von Sauerstoff und Wasserdampf ist es vorteilhaft, die Umsetzungen unter einer Schutzatmosphäre von Inertgas, wie reinstem Stickstoff oder Argon, durchzuführen, die ohne Nachteil auch Überdruck haben kann.
Nächst dem zuvor genannten Diphenyldichlorsilan seien als Beispiele der in diesem Verfahren zu verwendenden Diorganodihalogensilane noch Methylphenyldichlorsilan, Cyclohexylphenyldichlorsilan und Methylphenyldibromsilan angeführt. Als Dispersionsmittel für das Natrium eignen sich inerte Kohlenwasserstoffe, die oberhalb des Natrium-Schmelzpunktes sieden, wie Toluol, Xylol, Tetrahydronaphthalin und Octan. Zu bevorzugen ist Xylol, da es leicht gereinigt werden kann. Für die Dehalogenierung der Halogensilane in der ersten Verfahrensstufe, die zu Penta- und höheren Polysilanen führt, wählt man vorzugsweise eine Temperatur zwischen 100 und 1400C.
Um die Spaltung der Polysilane in der zweiten Verfahrensstufe zu erleichtern und damit die Reaktionsdauer zu verkürzen, ist es erforderlich, eine Elektronen spendende Komponente zu Hilfe zu nehmen, als welche außer dem bereits erwähnten Ammoniak bekanntermaßen Äther, beispielsweise Diäthyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan, zu verwenden sind. Die Temperatur kann dabei weitgehend beliebig gewählt werden, bevorzugt jedoch zwischen 20 und 6O0C.
Die angewendete Menge Kalium bestimmt den Polymerisationsgrad des Endproduktes gemäß fol-
709 519/588
genden Reaktionsgleichungen (X = Cl oder Br; Ph = Phenyl):
Ph
X — Si — X
R
-2Na
-2NaX
Ph
Ll +1-K(Na)1 b1^ -(Na)
Ph
Der Beginn der Spaltung zeigt sich durch Verfärbung und leichten Temperaturanstieg an; er kann dadurch beschleunigt werden, daß man dem Reaktionsgemisch eine protonaktive organische Hydroxylverbindung, z. B. einen Alkohol oder eine Carbonsäure, in einer Menge zwischen 0,01 und 0,1 Mol je Grammatom Si zufügt. Am Ende erhält man eine braune oder fast schwarze Suspension von Organodikaliumsilan, Natrium und Natriumhalogenid. Das Natrium entfernt man daraus durch Verrühren mit Quecksilber und Dekantieren der verbliebenen Suspension von dem dabei gebildeten festen Amalgam. Das Natriumhalogenid stört in aller Regel nicht die eingangs erwähnte Verwendung des Verfahrensproduktes, so daß dessen weitgehende Isolierung sich erübrigt.
Beispiel
In einen mit Schnellrührer, Rückflußkühler und Tropftrichter ausgestatteten Kolben gibt man 636 g Xylol und 33 g Natrium, erhitzt den Kolbeninhalt auf HO3C und dispergiert das geschmolzene Metall durch 10 Minuten währendes intensives Rühren. Dann unterbricht man das Heizen und läßt zu der Natriumdispersion 292 g Diphenyldichlorsilan so tropfen, daß die Temperatur zwischen 110 und 12O0C gehalten wird. Die danach erhaltene blaustichigweißgetrübte Suspension rührt man weitere 2 Stunden, kühlt sie annähernd auf Raumtemperatur ab, vermischt sie unter Rühren mit 64 g Diäthyläther und der flüssigen Legierung von 20 g Natrium und 93 g Kalium und läßt sie 24 Stunden stehen. Währenddessen verfärbt sie sich in der ersten halben Stunde grau, in einer weiteren braun, schließlich fast schwarz werdend. Zum Schluß gibt man dazu 400 g Quecksilber, rührt das Gemisch V2 Stunde und dekantiert es dann von dem am Boden liegenden Amalgam. Man erhält eine feine Suspension von Dikaliumdiphenylsilan und Natriumchlorid, die man unter Stickstoff zur späteren Verwendung vorrätig halten kann.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Organodikaliümsilanen, dadurch gekennzeichnet, daß man zu einer Dispersion von geschmolzenem Natrium in einem flüssigen Alkan, Cycloalkan oder aromatischen Kohlenwasserstoff bei einer Temperatur zwischen 98 und 2000C unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß allmählich je Grammatom Na V2 Mol eines Diorganodihalogensilans der Formel
    RSi(C6H5)X2
    gibt, worin R einen Aryl-, Alkaryl-, Ci- bis Ci2-Alkyl- oder C5- bis C^-Cycloalkylrest und X Chlor oder Brom bedeutet, dem so erhaltenen Reaktionsgemisch bei einer Temperatur unterhalb 6O0CJe Grammatom Si 1 bis 2 Mol flüssiges Ammoniak oder ein anderes Lösungsmittel mit Elektronendonator-Eigenschaft und 0,125 bis 2 Grammatom Kalium, legiert mit Natrium im Gewichtsverhältnis 4:1 bis 5:1, zufügt und die so erhaltene Suspension von Organodikalium- · silan der Formel
    K-
    (n — 1 bis 16) gegebenenfalls von dem feinteiligen Natrium durch Verrühren mit Quecksilber und mechanisches Entfernen des dabei gebildeten Amalgams befreit.
    709 519/588 3.67 © Bundesdruckerei Berlin
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BE684792D BE684792A (de) 1965-08-02 1966-07-29
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SE (1) SE330167B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2846529A1 (de) 1977-10-26 1979-05-03 Res Inst For Special Inorganic Polycarbosilan, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung als material zur herstellung von siliciumcarbid
DE3511615A1 (de) * 1984-04-05 1985-10-17 United States Department Of Energy, Washington, D.C. Positive polysilan-photoresistmaterialien und verfahren zu deren verwendung
US4587205A (en) * 1984-04-05 1986-05-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method of using polysilane positive photoresist materials

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US4588801A (en) * 1984-04-05 1986-05-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Polysilane positive photoresist materials and methods for their use

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US3491136A (en) 1970-01-20
CH471835A (de) 1969-04-30
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