DE2602171B2 - Verfahren zur platinkatalysierten addition von chlorsilanen - Google Patents
Verfahren zur platinkatalysierten addition von chlorsilanenInfo
- Publication number
- DE2602171B2 DE2602171B2 DE19762602171 DE2602171A DE2602171B2 DE 2602171 B2 DE2602171 B2 DE 2602171B2 DE 19762602171 DE19762602171 DE 19762602171 DE 2602171 A DE2602171 A DE 2602171A DE 2602171 B2 DE2602171 B2 DE 2602171B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reaction
- platinum
- phenothiazine
- comparison
- adduct
- 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.)
- Granted
Links
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 title claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 47
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 title description 20
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical class Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 6
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- TZMSYXZUNZXBOL-UHFFFAOYSA-N 10H-phenoxazine Chemical compound C1=CC=C2NC3=CC=CC=C3OC2=C1 TZMSYXZUNZXBOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 42
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 10H-phenothiazine Chemical compound C1=CC=C2NC3=CC=CC=C3SC2=C1 WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229950000688 phenothiazine Drugs 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 16
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 14
- SSVFCHUBLIJAMI-UHFFFAOYSA-N platinum;hydrochloride Chemical compound Cl.[Pt] SSVFCHUBLIJAMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N Allyl chloride Chemical compound ClCC=C OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KTQYJQFGNYHXMB-UHFFFAOYSA-N dichloro(methyl)silicon Chemical compound C[Si](Cl)Cl KTQYJQFGNYHXMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000005048 methyldichlorosilane Substances 0.000 description 7
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 6
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 6
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 5
- SLBOQBILGNEPEB-UHFFFAOYSA-N 1-chloroprop-2-enylbenzene Chemical compound C=CC(Cl)C1=CC=CC=C1 SLBOQBILGNEPEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SJNALLRHIVGIBI-UHFFFAOYSA-N allyl cyanide Chemical compound C=CCC#N SJNALLRHIVGIBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004028 SiCU Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L platinum dichloride Chemical compound Cl[Pt]Cl CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- FLZPTLSRDKJVLE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethoxyethane-1,2-diol Chemical compound COC(O)C(O)OC FLZPTLSRDKJVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZXIZRZFGJZWBF-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trimethyl-2-(2,4,6-trimethylphenoxy)benzene Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1OC1=C(C)C=C(C)C=C1C OZXIZRZFGJZWBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFTVYYXWUBLQLZ-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(chloromethyl)phenyl]ethyl-trimethoxysilane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC1=CC=CC=C1CCl UFTVYYXWUBLQLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXKQNCDDHDBAPD-UHFFFAOYSA-N 4-n,4-n-diphenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 UXKQNCDDHDBAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FFXUNOBMAMUAGB-UHFFFAOYSA-N [Pb].Cl[SiH](Cl)Cl Chemical compound [Pb].Cl[SiH](Cl)Cl FFXUNOBMAMUAGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004965 chloroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004803 chlorobenzyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000007172 homogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 1
- 208000006278 hypochromic anemia Diseases 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- SHOJXDKTYKFBRD-UHFFFAOYSA-N mesityl oxide Natural products CC(C)=CC(C)=O SHOJXDKTYKFBRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000003822 preparative gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000005053 propyltrichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FMYXZXAKZWIOHO-UHFFFAOYSA-N trichloro(2-phenylethyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CCC1=CC=CC=C1 FMYXZXAKZWIOHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOEHJNBEOVLHGL-UHFFFAOYSA-N trichloro(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](Cl)(Cl)Cl DOEHJNBEOVLHGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXSLEABRPLKKBE-UHFFFAOYSA-N trichloro-[2-[2-(chloromethyl)phenyl]ethyl]silane Chemical compound ClCC1=CC=CC=C1CC[Si](Cl)(Cl)Cl FXSLEABRPLKKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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 Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/12—Organo silicon halides
- C07F7/14—Preparation thereof from optionally substituted halogenated silanes and hydrocarbons hydrosilylation reactions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Die Herstellung von organofunktionellen Silanen als Kupplungsmittel oder Haftverbesserer im Rahmen der
Herstellung von Kunststoffen, Klebstoffen, Überzügen oder ölen ist bekannt. Sie kann ausgehen von
Chlorsilanen, die ihrerseits durch Reaktion eines Chlorsilans mit einem Olefin in Gegenwart eines
Platinkatalysators synthetisiert worden sind. Die Temperatur dieser Chlorsilan-Olefin-Reaktion mit entsprechender
Geschwindigkeit erfordert ein Arbeiten unter Überdruck. Bei Olefinen die eine eine aktivierte
äthylenisch ungesättigte Bindung (Styrol oder Vinyltoluol) enthalten, steigt die Polymerisation mit höheren
Reaktionstemperaturen, was wiederum zu einer Verringerung der Ausbeute an dem gewünschten Additionsprodukt führt. Dies läßt sich teilweise vermeiden durch
Anwendung eines großen Überschusses von Chlorsilan, jedoch ist dies nicht wünschenswert, da man dann
wieder Reaktionspartner rückführen muß.
Eine andere Schwierigkeit, die durch die Anwendung aktivierter Olefine auftritt, ist die Tatsache, daß das
Produkt zwei Isomere enthalten kann. So ist beispielsweise das Additionsprodukt von Chlorsilan mit zumindest
einer SiH-Bindung mit Styrol ein Gemisch von /9-Phenyläthylchlorsilan und Λ-Phenyläthylchlorsilan.
Nach der US-PS 29 54 390 gelingt die Herstellung von nur ß-Isomeren, wenn die Reaktion in Gegenwart eines
Katalysators durchgeführt wird, der auf y-Tonerde Platin aufweist und ein hochpolarer organischer Äther
als Lösungsmittel angewandt wird. Dieses Verfahren hat jedoch wirtschaftliche Nachteile, da die Anwesenheit
von organischem Lösungsmittel im allgemeinen in der 2- bis 4fachen Gewichtsmenge, bezogen auf das
eingesetzte Styrol, die Leistungsfähigkeit eines Reaktors wesentlich herabsetzt. Mit Tetrahydrofuran kommt
es auch noch zu einer Verringerung der Ausbeute an /Msomer, bezogen auf Chlorsilan.
Die Herstellung von y-Chlorpropyltrichlorsilan aus
Allylchlorid und Trichlorsilan führt zu geringen Ausbeuten des y-Isomeren wegen der Bildung großer
Mengen an Nebenprodukten. Nach der US-PS 26 37 738 werden große Mengen an Siliciumtetrachlorid
und Propyltrichlorsilan gebildet, wenn sich der Platinkatalysator auf Aktivkohle befindet. Nach ]. W. R y a η et
al. in J.Amer ehem. Soc, 82, 3601 (1960) wird
Platinchlorwasserstoffsäure als Katalysator angewandt. Über die Isomerisierung von Alkenen während der
Hydrosilierung in Gegenwart von Platinkatalysatoren aufgrund einer Wanderung der Doppelbindung wird in
»Homogeneous Catalysis by Metal Complexes«, M.M.Taqui Khan et al. S.66-68, Bd. II, Academic
Press, N YC (1974) berichtet.
Aufgabe der Erfindung ist nun die Herstellung von Adaitionsprodukten substituierter olefinisch ungesättig
ter Kohlenwasserstoffe an Chlorsilane in der Weise, dai nur ein Isomer als Hauptreaktionsprodukt entsteh
wobei eine verbesserte Reaktion am nichtsubstituiertei Kohlenstoffatom der Doppelbindung mit dem Chlorsi
lan stattfindet. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahrei erhält man hohe Ausbeuten der angestrebten Additions
produkte ohne Bildung nennenswerter Anteile ai Nebenprodukten.
ίο Die platinkatalysierte Additionsreaktion von Chlorsi
lanen mit mindestens ein an siliciumgebundener Wasserstoffatom an olefinisch ungesättigte Kohlenwas
serstoffe mit Ausnahme von Acrylnitril wird erfindungs gemäß dadurch verbessert, daß man in Gegenwart vor
Phenothiazin, Diphenylamin, N1N-Diphenyl-p-phenylendiamin
und/oder Phenoxazin als Promotor arbeitet
Der Platinkatalysator ist nicht kritisch; bevorzugl wird jedoch eine homogene Lösung in den anderen
Komponenten des Reaktionsgemisches, z. B. Platinchlorwasserstoffsäure, H2PtCI6, Komplexe von Dichlorplatin
mit Mesityloxid. Gegebenenfalls kann man auch einen heterogenen Katalysator anwenden, wie Platin
allein oder auf einem Träger, wie y-Tonerde oder Aktivkohle. Diese Platinkatalysatoren für die Addition
von Chlorsilanen an Olefine sind bekannt.
Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich als olefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe Äthylen und
an einem Kohlenstoffatom substituiertes Äthylen, wobei der Substituent eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe.
Alkyl-, Chloralkyi- oder Chlorbenzylgruppe sein kann, wie Styrol, Vinyltoluol, Vinylbenzylchlorid,
Allylchlorid und Allylcyanid.
Acrylnitril hat sich nicht als zufriedenstellend als olefinisch ungesättigter Kohlenwasserstoff für die
erfindungsgemäße Additionsreaktion mit Chlorsilan herausgestellt. Versuche, Trichlorsilan mit Acrylnitril in
Gegenwart von Platinchlorwasserstoffsäure und gegebenenfalls in Kombination mit Phenothi;azin zu kondensieren,
schlugen fehl.
Die verwendbaren Chlorsilane sind bekannt. Bevorzugt wird Trichlorsilan und Methyldichlorsilan.
Die Reaktionstemperatur ist nicht kritisch, da die Anwesenheit des Promotors erlaubt, bei tieferen
Temperaturen als üblich zu arbeiten und in manchen Fällen in einem Temperaturbereich, wo mit dem
Platinkatalysator allein keine Reaktion stattfinden würde.
Man bevorzugt zwar aus wirtschaftlichen Gründen Normaldruck, jedoch kann man bei Unter- oder auch
Überdruck arbeiten. Bevorzugt wird die Reaktion bei Atmosphärendruck unter Rückfluß des Reaktionsgemisches
durchgeführt. Die Reaktion kann man auch bei einer tieferen Temperatur als der Rückflußtemperatur
vornehmen durch geregeltes Beheizen, was den Vorteil des geringeren Energieverbrauchts gegenüber dem
üblichen Betrieb hat und auch die Nebenreaktionen aufgrund der Polymerisation des Olefins minimal hält.
Die anzuwendende Katalysatormenge ist nicht kritisch, so daß man 5 bis 10 000 ppm, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Reaktionspartner, anwenden kann. Der Anteil an Promotor ist ebenfalls nicht kritisch
und kann zwischen 0,001 bis 10Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionspartner, liegen.
Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter erläutert. Alle Teile und Prozent beziehen sich, wenn
nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Wie sich aus den Versuchsergebnissen entnehmen läßt, dient der
Promotor sowohl zur Herabsetzung der Reaktionstem-
peratur sis auch zur Behinderung der Polymerisation
der olefinisch ungesättigten Kohlenwasserstoffe. In manchen Fällen ist der Einfluß des Promotors so
ausgeprägt, daß Reaktionen, die in Abwesenheit des Promotors nicht ablaufen, in seiner Gegenwart leicht
vonstatten gehen. So findet z. B. keine sichtbare Reaktion zwischen Allylchlorid und Trichlorsilan in
Gegenwart von 25 ppm Platin bei 42° C unter Atmosphärendruck statt Die Reaktion wird durch
Zugabe von Phenothiazin eingeleitet. Unter strengeren Arbeitsbedingungen (70° C im Autoklav), unter denen
die Reaktion mit und ohne Phenothiazin ablaufen kann, gestattet der Promotor eine wesentliche Erhöhung der
Ausbeute gegenüber den Vergleichsbedingungen.
Die Reaktion zwischen Vinylbenzylchloriri und ,,
Trichlorsilan findet bei 8O0C in Gegenwart von 30 ppm
Platin als Platinchlorwasserstoffsäure wohl kaum statt. Keine Verbesserung in der Reaktionsfähigkeit zeigt sich
selbst bei 1000C und 150 ppm Platin. Wird jedoch
Phenothiazin zugesetzt, so schreitet die Reaktion bei 6O0C und 30 pm Platin gut fön. Die Umsetzung der
Reaktionspartner zu dem Addiüonsprodukt ist so gut wie quantitativ. Einen ähnlichen Effekt beobachtet man
mit Ν,Ν-Diphenyl-p-phenyIendiamin.
Die Umsetzung von Styrol mit Trichlorsilan findet bei Raumtemperatur mit und ohne Phenothiazin statt.
Jedoch werden sowohl die <x- als auch die ^-Addukte in
Abwesenheit von Phenothiazin gebildet, wohingegen bei Anwesenheit von Phenothiazin ausschließlich das
j3-Addukt gebildet wird. Die Situation ist ähnlich bei der
Addition von Trichlorsilan an Vinyltoluol, wo man mit Phenothiazin ausschließlich das /?-Addukt erhält. Dieser
^-dirigierende Effekt von Phenothiazin wird auch an der Umsetzung von Styrol mit Methyldichlorsilan beobachtet,
wo man wesentlich höhere Ausbeuten an jMsomer gegenüber «-Isomer erreichen kanh.
In einen 250 cm3 Dreihalskolben mit Kühler, Thermometer,
Tropftrichter und Magnetrührer wurden 77,5 g Vinylbenzylchlorid (98,5% Reinheit, 0,5 Mol, p- zu
m-Isomeren 40:60) und 0,14 g Phenothiazin eingebracht.
Nach Erwärmen des Kolbens auf 60° C wurden 10 cm3 einer 10%igen Platinchlorwasserstoff säurelösung
in einem Gemisch von Dimethoxyäthylenglykol und Äthanol (Volumenverhältnis 9:1) eingeführt und
dann allmählich 66,75 g (0,493 Mol) Trichlorsilan zugetropft. Die Konzentration an Platin betrug 30 ppm. Die
Reaktionstemperatur von 60 bis 70°C wurde durch geregelte Zugabegeschwindigkeit aufrechterhalten, unterstützt
von einem Kühlbad. Nach beendeter Zugabe wurde 15 min erwärmt. Die Umwandlung zu 2-(Chlormethylphenyl)-äthyltrichlorsilan
war quantitativ, wie sich gaschromatographisch ergab. Das Rohprodukt
wurde direkt mit 136 g (4,25 Mol) Methanol verestert ohne Isolierung unter vermindertem Druck (100 bis
130 mm Hg); es ergab sich durch gaschromatographische Analyse eine Reinheit von 93%. Das 2-(Chlormethylphenyl)-äthyltrimethoxysilan
war identisch mit dem Reaktionsprodukt von Trimethoxysilan und Vinylbenzylchlorid,
katalysiert durch Platinchlorwasserstoffsäure.
Analyse des veresterten Produkts, berechnet auf C12Hi9CIO3Si:
C 52,44%; H 6,96%; Cl 12,90%; Si 10,21%;
gefunden:
C 52,45%; H 6,90%; Cl 12,96%; Si 10,26%.
Brechungsindex π g' = 1,4967.
Brechungsindex π g' = 1,4967.
Nach Beispiel 1 wurden 155 g Vinylbenzylchlorid (Reinheit 98,5%, 1 Mol) mit 136 g Trichlorsilan (1 Mol)
in Gegenwart von 0,3 g (1000 ppm) N,N-Diphenyl-pphenylen-diamin und 0,2 cm3 einer 10%igen Platinchlorwasserstofflösung
(30 ppm Platin) in dem Lösungsmittelgemisch des Beispiels 1 bei 60 bis 700C umgesetzt,
dann mit 272 g (8,5 Mol) methanolisiert, im Vakuum destilliert, so daß man 253 g 2-(ChlormethylphenyI)-äthyltrimethoxysilan
mit einer Reinheit von 98% und einer Ausbeute von 93% erhielt, π 'S = 1,4970.
Vergleichsversuch I
Vergleich I
Vergleich I
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch in diesem Fall ohne Phenothiazin. Die Reaktion hörte nach einer
kurzen exothermen Phase auf, selbst eine Erhöbung der Platinchlorwasserstoffkonzentration auf 150 ppm Platin
konnte die Reaktion nicht wieder in Gang setzen.
In einen 250 cm3 Dreihalskolben mit eisgekühltem Kondensator, Thermometer und Rührer wurden 33,2 g
(0,435 MoN Allylchlorid eingebracht. Dann wurde auf 420C erwärmt und 54,3 g (0,4 Mol) Trichlorsilan
zugetropft. Der Siedepunkt sank auf 4O0C, woraufhin 0,05 g einer 10%igen Platinchlorwasserstoffsäure
(25 ppm Platin) im Lösungsmittelgemisch des Beispiels 1 zugefügt wurden. Es fand in 10 min keine Reaktion statt.
Wurden jedoch 10 mg Phenothiazin zugesetzt, setzte in
2 min die Reaktion ein, wie sich durch die Wärmeentwicklung zeigte. Es wurde gekühlt, während langsam
Trichlorsilan zur Aufrechterhaltung einer Reaktionstemperatur von 40 bis 45° C zugegeben wurde. Nach
beendeter Zugabe (30 min) wurde noch 15 min bei 60" C gehalten. Man erhielt 79,4 g (theoretisch 86,6 g) eines
Produktes, dessen Analyse in der Tabelle I aufgeführt
Vergleich II
In einen halb-absatzweisen Reaktor mit einer Möglichkeit der Rückführung von Reaktionsprodukten
und einem äußeren Wärmeaustauscher wurde ein Gemisch von 76,5 kg Allylchlorid und 316 cm3 einer
10%igen (Gew./Vol.) Platinchlorwasserstoffsäurelösung
in dem Lösungsmittelgemisch des Beispiels 1 eingebracht (60 ppm Pt).
118,4 kg Trichlorsilan wurden in den Vorratsbehälter
gebracht, die Umlaufpumpe wurde in Gang gesetzt und das Gemisch Allylchlorid und Katalysator auf 60°C
erwärmt. Dann wurde die Zugabe von Trichlorsilan begonnen und die exotherme Reaktion in 5 min oder
darunter festgestellt. Nach Beginn der Reaktion wurde die Wärmeaustauschertemperatur verringert, um eine
konstante Wassertemperatur von 6O0C einzustellen. Die Trichlorsilanzufuhr wurde automatisch geregelt, so
daß eine Messetemperatur von 700C (3,5 atü) eingehalten
wurde. Nach beendeter Umsetzung wurde noch 1 h bei 70'C gehalten, dann abgekühlt und entleert. Man
erhielt 191,25 kg eines Produkts, dessen Analyse in Tabelle 1 enthalten ist.
In Abwandlung des Vergleichs II wurdeu 118,35 kg Trichlorsüan mit 76,5 kg Allylchlorid bei 7O0C in
Gegenwart von 316 cm310%ige Platinchlorwasserstofflösung
in dem Lösungsmittelgemisch des Beispiels 1 und
12g Phenolthiazin umgesetzt, wodurch man 186,75 kg erhielt Die Ausbeute an dem angestrebten Produkt war
höher als bei Vergleich II, wie sich aus Tabelle I ergibt.
CH2=CH-CH2Cl + HSiCl3
Pt
Cl(CH2J3SiCl3 + SiCU + CH2=CH-CH3
°C Phenothiazin | CiHe | HSiCU | und | SiCU | HSiCl3 | CHsCHaCHiSiCb | CI(CH2)3SiCh | |
40—45 ja 70 nein 70 ja |
0,4 1,8 1,5 |
0,8 0,3 0,9 |
17,3 16,5 15,9 |
CH3CH2CH2SiCI3 | 5,5 13,0 12,3 |
68,5 53,5 58,1 |
||
Vergleich III | C3H5C | der Formeln: | ||||||
Beispiel 3 Vergleich II Beispiel 4 |
6,5 11,0 9,6 |
|||||||
zwei /y-Addukte | ||||||||
In eine 35 cm3-Ampulle wurden 1 g (9,6 mMol) Styrol
und 135 g (10 mMol) Trichlorsilan .ingebracht und die
Ampulle verschlossen. Schließlich wurden durch den Verschluß noch 2μ1 der 10%igen Platinchlorwasserstoffsäurelösung
nach Beispiel 1 eingebracht. Es setzte unmittelbar durch einen merklichen Temperaturanstieg
erkennbar die Reaktion ein. Die Analyse durch Gaschromatographie zeigte die Bildung von α- und
0-Addukten in einem Verhältnis von 5 :95, wobei dem Λ-Addukt die Strukturformel:
CH3
C-CH2-SiCl3
H
und dem /i-Addukt die Strukturformel
H
und dem /i-Addukt die Strukturformel
CH2-CH2-SiCl3
40
Der Vergleich II wurde dahingehend abgewandelt, daß in Gegenwart von 1 mg Phenothiazin gearbeitet
wurde; man erhielt nur ß-Addukt (Phenyläthyltrichlorsilan).
Vergleich IV
In Abwandlung der Maßnahme des Vergleichs 111 wurden 1,18 g (10 Mol) Vinyltoluol (Isomergemisch des
Beispiels 1) unter Umgebungsbedingungen über Nacht umgesetzt. Die gaschromatographische Analyse zeigte
vier Produkte, nämlich zwei α-Addukte der Formeln:
45
CH,
CH3
CH-SiCI3
CH-SiCI3
r1
und
CH,
CH2-CH2 SiCI3
-CH2-CH2-SiCl3
wobei das Verhältnis α- zu j9-Addukten 35 :65 war.
Beispiel 6
Beispiel 6
Der Vergleich IV wurde mit der Abwandlung, 1 mg Phenothiazin in die Charge einzubringen, wiederholt.
Die Reaktion setzte nach 30 s ein und war in 15 min beendet. Die Analyse ergab, daß das Produkt nur aus
/9-Addukten bestand.
Vergleich V
Es wurde eine Vorratslösung von 10,5 g (91,3 mMol) Methyldichlorsilan und 9,8 g (94,2 mMol) Styrol angesetzt.
Zu 3 g dieser Vorratslösung wurden in einer 35 cm3 Ampulle 6 μΐ 3,3%ige Platinchlorwasserstoffsäurelösung
des Beispiels 1 gegeben. Die Konzentration an Platin, bezogen auf die gesamten Reaktionspartner, war
25 ppm. Die Reaktion setzte bei Raumtemperatur in 4 min ein. Die Gaschromatographie ergab 75 Teile
j?-Addukt:
CH2CH2SiCl2CH3
und 25 Teile \-Adduki:
CH3
CH-SiCl2CH3
CH3
CH-SiCl2CH3
Wurde die Reaktion jedoch bei 70°C durchgeführt, so lag das Verhältnis β : oc bei 65 : 35.
Vergleich V wurde wiederholt, jedoch in diesem Fall 1 mg Phenothiazin der Vorratslösung zugesetzt. Bei
Raumtemperatur setzte in 5 min eine exotherme Reaktion ein. Das erhaltene Produkt bestand aus
94 Teilen j3-Addukt und 6 Teilen «-Addukt.
Beispiele 8 und 9
Um die verbesserte Wirkung des Promotors zu zeigen und zu unterscheiden von einem eventuellen
Temperatureinfluß, wurden verschiedene Versuche bei tieferen Temperaturen durchgeführt, nämlich 200C
während 2 Tagen. Dadurch kommt es zu geringeren Reaktionsgeschwindigkeiten ohne plötzliche Temperaturschwankungen.
3 Proben mit jeweils 1 g (9,6 mMol) Styrol und 1,1 g
(9,5 mMol) Methyldichlorsilan wurden in Ampullen hergestellt. Der ersten Probe setzte man 1 mg
Phenothiazin, der zweiten 1 mg N,N-Diphenyl-p-phenylendiamin zu. Die dritte Probe diente als Vergleich VI
und hatte keinen Promotor. Die Ampullen wurden bei 200C gehalten und 1 μΐ der 10%igen Platinchlorwasserstoffsäurelösung
zu allen Proben gegeben. Die Konzentration an Platin entsprach 18 ppm, bezogen auf
gesamte Charge. Aus der Tabelle Il ergibt sich, daß nicht
nur die prozentuale Umsetzung in den Beispielen 8 und 9 gegenüber dem Vergleich VI wesentlich höher ist,
sondern auch die Produktselektivität besser ist, da nur das ß- Addukt des Styrols gebildet wurde.
Tabelle II | Promotor | 0Zo Umwandlung nach 1 Tag 2 Tagen |
65 86 20 |
Produktselektivität nach 1 Tag |
nach 2 Tagen |
Beispiel | Phenothiazin N,N-Diphenyl-p-phenylen |
5 15 |
100% 0-Addukt 100% P-Addukt |
100% ß-Addukt 100% ß-Addukt 170/0 oc-Addukt 83% ß-Addukt |
|
8 9 Vergleich VI |
|||||
Beispiele lOund 11
Zwei Proben, enthaltend 1 g Styrol (9,6 mMol) 1,1 g Methyldichlorsilan (9,5 mMol) und 1 mg Diphenylamin,
wurden in 35 cm3-Ampullen hergestellt und der ersten Probe 1,5 μΐ 10%ige Platinchlorwasserstoffsäurelösung
des Beispiels 1 (27 ppm Pt) zugefügt. Der zweiten Probe wurden 2 μΐ (36 ppm Pt) zugesetzt; bei der ersten Probe
(Beispiel 10) stieg die Temperatur auf etwa 45° C, die Umsetzung zum Styroladdukt betrug mehr als 99%
]3-Addukt; bei der zweiten Probe (Beispiel 11) stieg die 35 Tabelle IV
Temperatur auf etwa 6O0C und bei einer Ausbeute von
über 99% erhielt man 4,1% α-Addukt und 95,8% Reaktionszeit, h
^-Addukt. In beiden Beispielen war die Reaktion in 1 bis
2 h beendet. Diese Versuche zeigten, daß die Reaktions-
temperatur bei maximaler Isomerselektivität bei einem 40 Minimum gehalten werden kann.
Vergleich VII
135 kg Trichlorsilan wurden im obigen halbabsatzweisen
Reaktor mit Rückführungsmöglichkeit einge- 4s bracht und in Gegenwart von 36 cm3 der 10%igen
Platinchlorwasserstoffsäurelösung des Beispiels 1 (10 ppm Pt) auf 700C erwärmt Der Reaktordruck
betrug 2,75 atü. Es wurde Äthylen eingespeist und ein Reaktordruck bei 7O0C von 4,2 atü aufrechterhalten.
Auf gaschromatographische Weise wurde der Fortgang der Reaktion überwacht. Die Ergebnisse sind in der
Tabelle HI zusammengefaßt
Beispiel 12
Der Vergleich VII wurde wiederholt, jedoch in diesem Fall 30 g Phenothiazin angewandt. Das Ergebnis
der gaschromatographischen Analyse geht aus der Tabelle IV hervor. Vergleicht man die Werte der
Tabelle III mit der der Tabelle IV, so ergibt sich, daß durch die Anwesenheit des Phenothiazins die Reaktion
sehr viel schneller läuft
Produkt Analyse, Gew.-0,
CHaO-hSiCb HSiCl;
CHaO-hSiCb HSiCl;
5,1
9,0
14,2
92,6
90,3
84,4
90,3
84,4
Vergleich VIII
Reaktionszeit, h
Produkt Analyse, Gew.-%
CHsCHzSiCb HSiCb
CHsCHzSiCb HSiCb
SiCU
2 | 1,8 | 97,8 | 0,1 |
4 | 2,6 | 97,0 | 0,1 |
6 | 33 | 96,2 | 0,1 |
9 | 5,6 | 93,9 | 0,1 |
11 | 7a | 92,4 | 0,1 |
13 | 8,6 | 91,0 | 0,1 |
15 | 9,8 | 89^ | 0,1 |
19 | 123 | 87,4 | 0,1 |
Beispiel 10 wurde wiederholt, jedoch hier anstelle von
Diphenylamin Morpholin angewandt Morpholin vergrößerte die Addition von Methyldichlorsilan an Styrol.
Ein Gemisch von 13,5 g (0,1 Mol) Trichlorsilan und
(0,11 Mol) Acrylnitril wurden hergestellt; zu 3 g dieses Gemisches wurden 2 ul der 10%igen Platinchlorwasserstoffsäurelösung des Beispiels (27 ppm Pt) gegeben, in einer Ampulle verschlossen und 1 h auf 75° C
erwärmt Die Analyse des Ampulleninhalts durch Dampfphasenchromatographie zeigte keine Bildung
von Additionsprodukten.
diesem Fall 1 mg Phenothiazin zu 3 g Probe gegeben. Es
fand keine Addition des Trichlorsilans und Acrylnitrils
statt, wie durch Gasphasenchromatographie gezeigt
werden konnte.
709512/469
933
10
Beispiel 13 Hilfe der Gaschromatographie ergab. Die Ausbeute a
y-Cyanpropylmethyldichlorsilan war besser als 95%.
0,67 g Allylcyanid (10 mMol), 1 mg Diphenylamin und
1,15 g Methyldichlorsilan (10 mMol) wurden mit 1 μΙ der Vergleich Xl
10%igen Platinchlorwasserstoffsäurelösung des Bei- 5 Das Beispiel 13 wurde ohne Diphenylamin wiede
spiels 1 katalysiert, bei 70° C (25 ppm Pt). Die Reaktion holt. Man erhielt nur 11% y-Cyanpropylmethyldichlors
war in 15 min beendet, wie sich durch Verfolgung mit lan.
933
Claims (1)
- 26 02 ί 71Patentanspruch:Verfahren zur platinkatalysierten Addition von Chlorsilanen mit mindestens einem siliciumgebundenen Wasserstoff an olefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit Ausnahme von Acrylnitril, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart von etwa 0,001 bis 10Gew.-% — bezogen auf Gesamtgewicht der Reaktionspartner — Pheoorhiazin, Diphenylamin, Ν,Ν-DiphenyI-p-phenylendiarnin und/oder Phenoxazin als Promotor arbeitet.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US54312875 | 1975-01-22 | ||
US543128*A US3925434A (en) | 1975-01-22 | 1975-01-22 | The reaction of chlorosilanes with unsaturated organic compounds |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2602171A1 DE2602171A1 (de) | 1976-07-29 |
DE2602171B2 true DE2602171B2 (de) | 1977-03-24 |
DE2602171C3 DE2602171C3 (de) | 1977-11-03 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1502221A (en) | 1978-02-22 |
US3925434A (en) | 1975-12-09 |
JPS5629873B2 (de) | 1981-07-10 |
JPS5195023A (de) | 1976-08-20 |
DE2602171A1 (de) | 1976-07-29 |
BE837763A (fr) | 1976-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0032377B1 (de) | Verfahren zum Anlagern von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung | |
DE2366359C2 (de) | &omega;-Alkenylsilane, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung | |
DE69224728T2 (de) | Verfahren und Zusammensetzung zur Förderung von Hydrosilylierungsreaktionen unter Verwendung sterisch gehinderter Stickstoff- und phosphorhaltiger Verbindungen | |
DE2851456C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Organosiliciumverbindungen | |
EP0032376B1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von SiOC-Gruppen aufweisenden Silanen oder SiOC-Gruppen aufweisenden Polysiloxanen | |
DE1187240B (de) | Verfahren zur Herstellung von Organosiliciumverbindungen | |
DE69519414T2 (de) | Ungesättigte Ketonen als Hydrosilylierungsbeschleuniger | |
DE69311183T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Acryloxy- oder Methacryloxygruppen enthaltenden Organosiliconen | |
DE69519831T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methacryloxypropyl-Dimethylchlorosilan | |
EP0155626A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Dimethyldichlorsilan | |
EP3372609A1 (de) | Verfahren zur herstellung von tris[3-(alkoxysilyl)propyl]isocyanuraten | |
DE602004007549T2 (de) | Spezielles verfahren zur herstellung von fluoralkylgruppentragenden silikonverbindungen durch hydrosilylierung | |
EP3272758B1 (de) | Verfahren zur herstellung von tris[3-(alkoxysilyl)propyl]isocyanuraten | |
DE2163213C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Dimethyldichlorsilan einschließenden Methylchlorsilanen | |
EP3372608B1 (de) | Verfahren zur herstellung von tris[3-(alkoxysilyl)propyl]isocyanuraten | |
EP0003514B1 (de) | Verfahren zur Addition von Dialkylhalogenhydrogensilanen an ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen und die erhaltenen Silane | |
DE60218605T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Organosilanen | |
DE2809875C2 (de) | Verfahren zum Anlagern von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung | |
DE69130433T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Cyclopentyl-trichlorosilan | |
DE2602171C3 (de) | Verfahren zur platinkatalysierten Addition von Chlorsilanen | |
DE69315297T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Omega-Alkenylchlorsilanen | |
DE3886063T2 (de) | Methode zur Herstellung einer Cycloalkylsilan-Verbindung. | |
DE2602171B2 (de) | Verfahren zur platinkatalysierten addition von chlorsilanen | |
DE2511187A1 (de) | Verfahren zur herstellung von fluoralkyl enthaltenden organosilanen | |
EP0350600B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von reinen 3-Butenyltriorganyloxysilanen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |