DE1936069A1 - Verfahren zur Herstellung von Organodisiloxanen mit an Silicium gebundenem Wasserstoff - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Organodisiloxanen mit an Silicium gebundenem Wasserstoff

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DE1936069A1
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Curray James William
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Texas Instruments Inc
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Texas Instruments Inc
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0896—Compounds with a Si-H linkage

Description

DB-INO. blPL.-ING. U.»O. OIPL.-PHYS. DR. D1PL.-PHY».
HÖGER- STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART ^ _ _ _
A 37 488 b
12. JuIi 1969
b - 124
Texas Instruments Incorporated 135OO North Central Expressway Dallas, Texas (U.S.A.)
Verfahren zur'Herstellung von Organodisiloxanen mit an Silicium gebundenem Wasserstoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Organodisiloxanen mit Si-H-Gruppen als funktionellen Gruppen.
Ein Organodisiloxan mit Si-H-Gruppen wurde bislang durch vor-' sichtige Hydrolyse von Dxraethylchlorsilan mit Eiswasser unter sehr sorgfältig kontrollierten Temperaturbedingungen hergestellt. Die Ausbeuten an Organodisiloxan waren vielfach jedoch nur sehr gering, da die Si-H-Bindungen in dem Organodisiloxan durch den Chlorwasserstoff gespalten werden können, der sich bei der Reaktion als Nebenprodukt bildet. Die Spaltung der Si-H-Bindung führt zu einem linearen polymeren Dimethylsiloxan. Die Bildung dieser linear polymeren Substanz wird durch die folgende Gleichung wiedergegeben:
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b -
ft CH3-Si-Cl + η H2O —> J(CH3)2 SiO-J + η HCl + η H2 (1)
H n
Die Herstellung von Organosiloxanen mit Hilfe dieser Umsetzung als allgemein anwendbares Verfahren ist schon früher an mehreren Stellen beschrieben worden.
W Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Organodisiloxane auf einfachere Weise und mit höheren Ausbeuten herzustellen. Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck ein Diorganohalosilan mit einem tertiären Alkohol zur Reaktion gebracht.
Organodisiloxane mit funktioneilen Si-H-Gruppen können gemäß der vorliegenden Erfindung ohne die Notwendigkeit, niedere Temperaturen einzuhalten, und ohne die Gefahr der Spaltung von Si-H-Bindungen durch HCl hergestellt werden. Als tertiärer Alkohol eignet sich z.B. tert. Butylalkohol zur Umsetzung mit einem Diorganohalosilan, wie z.B. Dimethylchlorsilan. Die genauen Arbeitsbedingungen dieses Verfahrens werden in Beispiel I t angegeben, welches die Herstellung von sym-Tetramethyldisiloxan durch die nachfolgend formulierte Reaktion betrifft:
?H3 Lösungsmittel ?H3 ?H3 2 H-Si-Cl + 2(CH,), C OH > H-Si-O-Si-H
I J J Il
CH3 CH3 CH3
• + 2(CH3)3C Cl + H2O (2)
Beispiel I
In einen mit drei Hälsen versehenen Scheidetrichter, der sich auf Zimmertemperatur befand, und der über einen Kühler, der in
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einen der Hälse eingesetzt war, mit der Atmosphäre in Verbindung stand, wurden HUk9T g (6,0 Mole) tert. Butylalkohol, (CH,),C OH. und 2,5 Liter Toluol als Lösungsmittel eingefüllt. Durch einen Tropftrichter, der in einen anderen Hals des Scheidetrichters eingesetzt war, wurden 567,6 g (6,0 Mole) Dimethylchlorsilan hinzugefügt. Die Zugabe des Dimethylchlorsilans geschah tropfenweise im Verlauf von ungefähr 3,5 Stunden, während die Lösung im Scheidetrichter mit einem motorgetriebenen Rührer gerührt wurde, der durch den mittleren Hals in den Scheidetrichter eingeführt war. Nach der vollständigen Zugabe des Dimethylchlorsilans wurde noch eine halbe Stunde weiter gerührt. Die im Scheidetrichter befindliche Lösung ließ man dann über Nacht absitzen. Um das bei der Reaktion gebildete Wasser aus dem Lösungsmittel zu extrahieren, wurde eine geringe Menge Wasser zusätzlich in den Scheidetrichter gegeben, um die ' Abscheidung des in verhältnismäßig geringer Menge als Nebenprodukt entstandenen Wassers zu unterstützen. Die gesante wässrige Phase wurde dann abgelassen. Die organische Phase im Scheidetrichter ließ man über Nacht stehen, worauf man sie mit Na2SO^ trocknete und filtrierte. Sie wurde anschließend in einen Destillationskolben umgefüllt. Nach dem Abdestillieren des bei der Umsetzung gebildeten tert. Butylchlorids wurde das gesuchte Produkt, das sym. Tetramethyldisiloxan als eine bei Atmosphärendruck (743 - 747 Torr) zwischen 70,6 und 71,0°C übergehende Fraktion gesammelt.
Die Ausbeute an sym. Tetramethyldisiloxan betrug 311*3 g entsprechend 79,5 Prozent der theoretischen Ausbeute; der Brechungsindex der Substanz wurde zu n^ = 1,3674 gemessen.
Bei der oben formulierten Umsetzung (2) ergibt sich auch in einem geringen Umfang eine Nebenreaktion, an der das tert.
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b -
Butylchlorid beteiligt isb, und die Anlaß zur Bildung einer geringen HCl-Menge gibt. Diese beeinflußt das Organodisiloxan jed._och nicht, was aus der Tatsache hervorgeht, daß nach Abdestillieren aller leichter flüchtigen Bestandteile einschließlich des Lösungsmittels aus dem Reaktionsgemisch kein Rückstand verbleibt.
fc Für die oben formulierte Umsetzung können verschiedene tert. Alkohole verwendet werden, doch wird der tert. Butylalkohol bevorzugt eingesetzt. Beispiele für andere brauchbare tertiäre Alkohole sind: 3-Methyl-3-pentanol, 2,3-Dimethyl-2-butanol, 2-Methyl~2-pentanol, tert. Amylalkohol, 2-Methyl-3-buten-2-öl und Triphenylcarbinol sowie zahlreiche andere tertiäre Alkohole mit kleineren Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-Resten oder Ary!gruppen an der C-OH-Gruppe. . .
Außer Dimethylchlorsilan können auch andere Diorganohalosilane für diese Umsetzung verwendet werden, wie z.B. Diäthylchloreilan, Diphenylchlorsilan, Divinylchlorsilan, Diäthinylchloreilan, Dipropargylchlorsilan, Di-(chlorphenyl)-chlorsilan, w Di-(-C-naphtyl)-chlorsilan und andere Diorganohalosilane mit kleineren Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinyl-Resten oder Arylgruppen (unsubstituiert oder substituiert mit Halogenatomen oder Nitrogruppen) am Siliciumatom.
Des weiteren kann an Stelle des im obigen Beispiel verwendeten Toluöls jedes andere geeignete inerte Lösungsmittel zur Durchführung der Umsetzung verwendet werden, wie z.B. Pentan oder Xylol.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Organodisiloxane mit Si-H-Gruppen können in der gleichen Weise weiter verwendet werden, wie die nach den seitherigen Verfahren
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hergestellten gleichartigen Produkte. Die Verbindungen können zu siliciumorganischen Flüssigkeiten (Siliconöle), zu Emulgatoren, Harzen und zu Kautschuk verarbeitet werden.
Mit ihrer Hilfe oder mit aus ihnen hergestellten Verbindungen können Papier und Texti!materialien wasserabweisend gemacht werden.

Claims (6)

12. 7. 1969 - 6 - . I3JDUO3 b - 124 Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Organodisiloxanen mit funktioneilen Si-H-6ruppen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diorganohalosilan mit einem tertiären Alkohol zur Reaktion gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung'in Lösung in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt wird, und daß das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte einschließt: Abtrennen des organischen Lösungsmittels mit dem darin gelösten Produkt von dem bei der Umsetzung gebildeten Wasser und Destillieren des vom Wasser befreiten Reaktionsgemisches, um das gebildete Reaktionsprodukt vom Lösungsmittel abzutrennen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein tertiärer Alkohol mit der Strukturformel
«2
R1-C-R3
OH
mit einem Diorganohalosilan der Formel (R^)2Si HX zur Umsetzung gebracht wird, worin mit H-, Rp* R-* und Rj. unabhängig voneinander eine der folgenden Gruppen bezeichnet ist: kleinere Alkyl-, Cycloalkyl-, kleinere Alkenyl-, kleinere Alkinyl-, Aralkyl- und Alkylreste, wovon die letzteren ünsubstituiert oder mit Halogen oder Nitrogruppen substituiert sein können, und worin X Chlor, Brom oder Jod bedeutet.
0ÖS8ÖS/1771
12. 7. 1969 - 7 -
b - 1
4. Verfahren nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnet, daß
R1, Rp, .R, und R1, sämtlich Alkylreste sind.
5. Verfahren nach Anspruch '3, dadurch gekennzeichnet, daß als tertiärer. Alkohol tert. Butylalkohol und als Diorganohalosilan ein Dialkylchlorsilan verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß als tertiärer Alkohol tert. Butylalkohol und als Diorganohaloeilan Dimethylchlorsilan verwendet werden.
009809/1771
DE19691936069 1968-07-31 1969-07-16 Verfahren zur Herstellung von Organodisiloxanen mit an Silicium gebundenem Wasserstoff Pending DE1936069A1 (de)

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