DE2731870A1 - Verfahren zur herstellung eines katalysatormaterials - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines katalysatormaterialsInfo
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Description
•000 MÖNCHEN 40
MS-P 356
709883/1056
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung neuer Katalysatoren
und die Verwendung dieser Katalysatoren für Hydrosilylierungsreaktionen .
Der Einsatz von Piatinmetal!verbindungen und Komplexen hiervon
als Katalysatoren für Hydrosilylierungsreaktionen, nämlich für die Addition =SiH an aliphatisch ungesättigte Verbindungen,
ist bekannt. Katalysatoren auf Basis von Platinmetallen sind jedoch teuer, und es besteht daher ziemliches Interesse an einer
Erniedrigung der Katalysatorkosten für Synthesen, die auf einer Hydrosilylierungsreaktion basieren.
Aus GB-PS 1 426 881 ist bekannt, daß sich als Hydrier- und Hydroformylierkatalysatoren geeignete Verbindungen herstellen
lassen, indem man einen anorganischen Feststoff, der auf seiner Oberfläche Hydroxylgruppen sowie Aminoorganosiloxygruppen
enthält, mit einer Übergangsmetallverbindung umsetzt. Die bevorzugten Übergangsmetalle sind hierbei Rhodium und Kobalt.
Es wurde nun gefunden, daß die Umsetzung eines anorganischen Feststoffs, der auf seiner Oberfläche Aminoorganosiloxygruppen
enthält, mit bestimmten Platinverbindungen zu Produkten führt, die sich als Katalysatoren für Hydrosilylierungsreaktionen eignen,
wobei sich diese Katalysatoren rückgewinnen und erneut verwenden lassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Katalysatormaterials
ist dadurch gekennzeichnet, daß man
(A) einen anorganischen stückigen Feststoff, auf dessen Oberfläche chemisch Gruppen der Formel
- 0 - Si -L- OSiRM2 -4- R!
9883/1055
gebunden sind, worin die Substituenten R jeweils Chlor, Brom,
von aliphatischer Ungesättigtheit freie einwertige Kohlenwasserstoffreste, Halogenkohlenwasserstofffreste oder Oxykohlenwasserstoffreste mit jeweils 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen, Reste der Formel
von aliphatischer Ungesättigtheit freie einwertige Kohlenwasserstoffreste, Halogenkohlenwasserstofffreste oder Oxykohlenwasserstoffreste mit jeweils 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen, Reste der Formel
-NQ2 ,
worin der Substituent Q jeweils Wasserstoff oder Alkyl oder Aryl mit jeweils weniger als 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, Oximreste
mit weniger als 14 Kohlenstoffatomen oder Sauerstoffatome sind,
die das Siliciumatom mit der Oberfläche des stückigen Feststoffs verbinden, R' einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen darstellt, die Substituenten R" jeweils für von aliphatischer Ungesättigtheit freie einwertige Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen stehen,
Z einen Rest der Formeln
die das Siliciumatom mit der Oberfläche des stückigen Feststoffs verbinden, R' einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen darstellt, die Substituenten R" jeweils für von aliphatischer Ungesättigtheit freie einwertige Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen stehen,
Z einen Rest der Formeln
-NY2 oder -NHXNY2
bedeutet, worin die Substituenten Y jeweils Wasserstoff oder
Alkyl oder Aryl mit jeweils weniger als 9 Kohlenstoffatomen
sind und X einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit
1 bis einschließlich 11 Kohlenstoffatomen darstellt, und η
für O oder eine ganze Zahl von 1 bis 20 steht, mit
Alkyl oder Aryl mit jeweils weniger als 9 Kohlenstoffatomen
sind und X einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit
1 bis einschließlich 11 Kohlenstoffatomen darstellt, und η
für O oder eine ganze Zahl von 1 bis 20 steht, mit
(B) einer platinhaltigen Substanz der Formeln
Na2PtCl44H2O, Kfpt(CH2=CH2)ClI H2O und/oder Pt3(CH2=CH2)2C14
zusammenbringt.
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Zum Gegenstand der Erfindung gehören ferner die nach diesem Verfahren hergestellten Katalysatormaterialien.
Bei der oben angegebenen allgemeinen Formel für die oberflächengebundenen
Gruppen können die Substituenten R gleich oder verschieden sein und beispielsweise Chlor, Brom, Alkyl,
Aryl, Alkaryl, Aralkyl, Halogenalkyl oder Halogenaryl mit 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen, Oximreste, Reste
der Formel
-NQ2
oder Oxykohlenwasserstoffreste sein, bei denen der Sauerstoff
in Form von Äthergruppen, Estergruppen, Alkoxyresten, Alkoxyalkoxyresten
oder Aryloxyresten vorliegt. Beispiele für solche Reste sind Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, 2,4,4-Trimethylpentyl,
Chlormethyl, 3,3,3-Trifluorpropyl, Cyclohexyl, Phenyl,
Benzyl, Tolyl, Methoxy, Äthoxy, Propoxy, n-Butoxy, Methoxyäthoxy,
Äthoxyäthoxy, Acetoxy, Propionoxy, -ON=C(C2H5J2, -ON=C(CgHj)2
oder -NHCH3. Der Substituent R kann ferner auch für ein Sauerstoffatom
stehen, das das Siliciumatom und die Oberfläche des anorganischen Feststoffes verbindet. Vorzugsweise bedeutet der
Substituent R Methyl, Phenyl oder Alkoxy mit 1 bis einschließlich 4 Kohlenstoffatomen.
Die zweiwertigen Reste R1 können beispielsweise -CH3-, CH,
J14 oder Phenylen bedeuten. Falls auch ein
Substituent R" vorhanden ist, dann kann dieser beispielsweise
für Methyl, Äthyl, Propyl, η-Butyl, n-Octyl, Cyclohexyl oder
Phenyl stehen. Der Substituent R1 enthält vorzugsweise 3 bis
1O Kohlenstoffatome, wobei η für 0 steht. Der Substituent Z
kann beispielsweise -NH2, -NHC2H5, -N(CH3J3, -N(C4H9J3,
-N(CgH5J2, -NH(CH2J3NH3, -NH(CH2J4N(CH3J2 oder -NH(CH2JgNH2
darstellen. Vorzugsweise steht der Substituent Z für -NH_
oder für -NHCH2CH2NH2.
709883/1056
Bei dem zur Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysatormaterials
verwendeten anorganischen stückigen Feststoff kann es sich um irgend eine Substanz handeln, an die sich Gruppen
der Formel
-OSiR2(OSiR2")nR'-Z
binden lassen, und die die zu katalysierende Reaktion nicht nachteilig
beeinflußt. Solche stückige Feststoffe sind im allgemeinen Materialien, die vor der Anbindung der angegebenen Organosiliciumgruppierung
Oberflächengruppen (normalerweise Hydroxylgruppen) enthalten, die mit den Organosiliciumverbindungen unter Bildung
der gewünschten oberflächengebundenen stickstoffhaltigen Gruppen
reagieren. Als stückige Feststoffe besonders bevorzugte Materialien sind die Siliciumdioxide, wie Quartz, durch Ausfällen
hergestellte Siliciumdioxide oder Silicagel. Es lassen sich auch andere Feststoffe verwenden, wie zeolitische Molekularsiebe,
Kaolin, Aluminiumoxid oder Titandioxid.
Die Teilchengröße des zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Katalysatormaterials verwendeten stückigen Feststoffs ist in keiner Weise kritisch. Aus Gründen einer leichten Rückgewinnbarkeit
des Katalysators aus flüssigen Reaktionsrückständen oder Reaktionsprodukten sollte der Feststoff vorzugsweise
jedoch eine Teilchengröße von 152 bis 3350 Mikron haben (British Standard Testsieb - BS 410:1962 - Siebbereich von
5 bis 100).
Der stückige Feststoff (A) mit den angegebenen Organosiliciumgruppen
kann hergestellt werden, indem man einen anorganischen stückigen Feststoff, wie Siliciumdioxid, der an der Oberfläche
Hydroxylgruppen enthält, mit einer Aminoorganosiliciumverbindung der Formel
A-Si-I- OSiR"2 -I"11' "
R L Jn
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zusammenbringt, worin R1, R", Z und η die oben angegebenen
Bedeutungen haben, A für ein Atom oder eine Gruppe steht, die mit den auf der Oberfläche des stückigen Feststoffs befindlichen
Hydroxylgruppen reagiert, und die Substituenten R, die mit den auf der Oberfläche befindlichen Hydroxylgruppen
reagieren können oder auch nicht, die oben angegebene Bedeutung haben, mit der Ausnahme, daß die Substituenten R
nicht für Sauerstoff stehen können. Beispiele für Atome und Gruppen A sind Chlor, Brom, Hydroxyl, Alkoxy oder Alkoxyalkoxy,
wie Methoxy, Xthoxy oder Methoxyäthoxy, Acyloxy und
Oxim.
Die Aminoorganosiliciumverbindungen lassen sich durch bekannte Verfahren herstellen, und zu ihren gehören beispielsweise
(C3H5O)3Si(CH2)3NH2, (C2H5O)2CH3SiCH2CH2CH2NHCH2CH2NH2,
(CH3O)3Si(CH2)4NHCH2CH2NH2, (CH3O)3Si(CH2)3NHCH2CH2NH2 oder
ClSi(CH3)2-P OSi(CH3)2 ZL(CH2J3NHCH3.
Die Umsetzung zwischen der Organosiliciumverbindung und dem als Träger dienenden stückigen Feststoff zur Herstellung der
Komponente (A) wird am besten in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels durchgeführt, wie Toluol, Xylol, Benzol, Pentan
oder Heptan. Gewünschtenfalls arbeitet man zur Beschleunigung der Reaktion bei erhöhten Temperaturen, zweckmäßigerweise bei
Temperaturen von etwa 80 bis 140 0C unter Rückflußbedingungen.
Die Reaktion läßt sich gewünschtenfalls auch durch Zusatz eines geeigenten Katalysators beschleunigen, wie Natriumäthoxid,
Bleioctanoat, Dibutylzinndiacetat oder anderer Silanolkondensationskatalysatoren.
Ferner kann man die Umsetzug auch durch Entfernen der flüchtigen Nebenprodukte beschleunigen. Löst sich
die Organosiliciumverbindung in Wasser, dann wird die Umsetzung vorzugsweise unter Verwendung von Wasser als Reaktionslösungsmittel
durchgeführt.
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-X-
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatormaterialien
besteht darin, daß man den organosiliciummodifizierten stückigen Feststoff (A) mit einer platinhaltigen
Substanz (B) umsetzt, bei der es sich um Na-PtCl^H-O,
K)Pt(CH2=CH2)Cl^joder Pt2(CH2=CH2)2Cl4 handelt. Die Komponenten
(A) und (B) reagieren normalerweise bereits dann, wenn man die beiden Substanzen bei normaler Umgebungstemperatur,
beispielsweise bei etwa 15 bis 30 0C, zusammenbringt. Gewünschtenfalls kann jedoch auch bei höheren Temperaturen
gearbeitet werden. Die Umsetzung wird am besten in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt, vorzugsweise eines polaren
Lösungsmittels, wie Methanol, Äthanol, Dioxan und/oder Wasser. Die platinhaltige Substanz (B) setzt man mit dem stückigen
Feststoff (A) vorzugsweise unter einem solchen Mengenverhältnis um, daß sich wenigstens 2 Grammatome, vorzugsweise 6
bis 40 Grammatome, Stickstoff pro Grammatom Platin ergeben.
Die erfindungsgemäßen Katalysatormaterialien eignen sich insbesondere
für die Katalyse von Hydrosilylierungsreaktionen, nämlich von Reaktionen, die auf einer Addition siliciumgebundener
Wasserstoffatome an olefinisch ungesättigte organische Gruppen beruhen. Zur Erfindung gehört daher auch ein Verfahren, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß man (1) eine Siliciumverbindung mit wengistens einem siliciumgebundenen Wasserstoffatom im Molekül
und (2) eine organische oder Organosiliciumsubstanz mit über Mehrfachbindungen gebundenen aliphatischen Kohlenstoffatomen
in Gegenwart des erfindungsgemäß hergestellten Katalysatormaterials umsetzt.
Als Siliciumverbindung (1) lassen sich irgendwelche monomere, oligomere oder polymere Verbindungen verwenden, die wenigstens
eine Gruppe =SiH enthalten. Beispiele für solche Silicium-
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verbindungen sind Silane und Organosiloxane, wie HSiCl3,
CH3SiHCl2, C6H5SiHCH3Br, (CH3J2SiHCl, C3H5SiH2Cl oder
CH3SiH(OCH3J2, Methy!wasserstoffpolysiloxane sowie Copolymere
aus Methylwasserstoffsiloxaneinheiten und beispielsweise Dimethylsiloxaneinheiten, Trimethylsiloxaneinheiten oder Phenyläthylsiloxaneinheiten.
Die Art der außer den Wasserstoffatomen vorhandenen siliciumgebundenen Substituenten ist nicht
kritisch, normalerweise handelt es sich bei diesen Substituenten jedoch um Halogenatome, Alkoxyreste mit vorzugsweise weniger
als 6 Kohlenstoffatomen und einwertige Kohlenwasserstoffoder Halogenkohlenwasserstoffreste mit 1 bis einschließlich
18 Kohlenstoffatomen.
Bei der Verbindung (2), die über Mehrfachbindungen gebundene
Kohlenstoffatome enthält, kann es sich um eine organische Verbindung
handeln, wie Penten-1, Hexen-2, Hepten-1, Acetylen, Butadien, Vinylacetylen, Cyclohexen, Styrol, Allylbromid, Vinylacetat,
Allylalkohol oder einen Allyläther eines Polyalkylenoxids. Die Verbindung (2) kann ferner auch eine Organosiliciumverbindung,
wie (CH3J2(CH2=CH)SiCl, (CH2=CHCH2J2SiBr2 oder
(CH2=CH)Si(C2H5J2Cl, oder ein Organosiloxan oder Organopolysiloxan
sein, das siliciumgebundene Vinyl- und/oder Allylreste
enthält. Alle anderen siliciumgebundenen Substituenten in den ungesättigten Organosilanen und Organosiloxanen können
beispielsweise Halogenatome, Alkoxyreste mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen oder einwertige Kohlenwasserstoff- oder
Halogenkohlenwassertoffreste mit 1 bis einschließlich 18 Kohlenstoffatomen sein. Die vorliegenden Katalysatormaterialien
eignen sich insbesondere für die Umsetzung von Trichlorsilan oder Methyldichlorsilan mit Allylchlorid.
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Die Reaktion von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen mit
ungesättigten Resten ist bekannt, und sie läßt sich zur Herstellung organofunktioneller und sonstiger Organosiliciumverbindungen
sowie zur Herstellung elastomerer oder harzartiger Organosiliciumprodukte verwenden. Die Hydrosilylierungsreaktion
kann bei atmosphärischem, unteratmosphärischem oder überatmosphärischem Druck in Gegenwart oder Abwesenheit von
Lösungsmitteln bei Temperaturen von unter 20 0C bis zu 150 0C
und darüber durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäßen Katalysatormaterialien lassen sich aus
entsprechenden flüssigen Reaktionsrückständen durch Dekantieren oder Filtrieren ohne weiteres rückgewinnen. Nach dieser Rückgewinnung
können die Katalysatoren erneut verwendet werden, wodurch sich eine starke Erniedrigung der Kosten von unter Verwendung
solcher Katalysatoren durchgeführten chemischen Synthesen ergibt. Gewünschtenfalls kann man die Katalysatoren
jedoch auch im Reaktionsprodukt belassen, und sie wirken dann beispielsweise im Falle elastomerer oder harzartiger
Produkte als Zusatz- oder Füllsubstanz. Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können ferner auch für katalytische Festbettreaktionen
eingesetzt werden. Die dabei erhaltenen verbrauchten Katalysatorrückstände können zur Gewinnung des Platingehalts
behandelt oder durch Behandlung mit frischer Platinverbindung regeneriert werden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert.
Man gibt Silicagel (Grace 1D 113) (40 g) mit einem Schüttgewicht
von 40 g/Liter und einer Oberfläche von 4OO m /g, (CH3O)3Si(CH2J3NHCH2CH2NH2 (32,0 g) und Xylol (600 ml) in
einen Kolben und erhitzt das Ganze dann 24 Stunden auf Rückflußtemperatur
(etwa 105 0C). Im Anschluß daran filtriert man das Silicagel ab, wäscht «λ rmit Xy LoL extrahiert es in einer
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Soxhlet-Apparatur 7 Stunden mit Hexan, wäscht es anschließend
mit Diäthyläther und trocknet es schließlich unter vermindertem Druck bei Umgebungstemperatur, wodurch man zu einem granulatartigen
Feststoff mit einem Stickstoffgehalt von 3,1 Gewichtsprozent
gelangt.
Einen Teil des auf diese Weise behandelten Silicagels (4,0 g), Na3PtCl4.4H-0 (2,015 g) und ein Gemisch aus Wasser (18 ml)
und Methylalkohol (10 ml) schüttelt man dann 24 Stunden bei 20 0C. Hierauf läßt man das Reaktionsgemisch 18 Stunden bei
Raumtemperatur stehen, worauf man es filtriert, den gewonnen Feststoff der Reihe nach mit Wasser, Methylalkohol und Diäthyläther wäscht und schließlich 24 Stunden unter Vakuum bei Raumtemperatur trocknet. Das dabei erhaltene Produkt (Katalysator A) ist ein dunkelroter Feststoff, der 12,76 Gewichtsprozent Platin enthält.
und Methylalkohol (10 ml) schüttelt man dann 24 Stunden bei 20 0C. Hierauf läßt man das Reaktionsgemisch 18 Stunden bei
Raumtemperatur stehen, worauf man es filtriert, den gewonnen Feststoff der Reihe nach mit Wasser, Methylalkohol und Diäthyläther wäscht und schließlich 24 Stunden unter Vakuum bei Raumtemperatur trocknet. Das dabei erhaltene Produkt (Katalysator A) ist ein dunkelroter Feststoff, der 12,76 Gewichtsprozent Platin enthält.
Das oben beschriebene Verfahren wird unter Verwendung verschiedener
Mengen Na3PtCl4.4H2O und des silanbehandelten SiIiciumdioxids
wiederholt, wodurch man zu einer Reihe fester Katalysatorzubereitungen gelangt. Die hierzu angewandten Mengen
der Reaktionsteilnehmer und die Platingehalte der hiernach erhaltenen Katalysatoren gehen aus folgenden Aufstellungen hervor:
Mit Silan behandeltes Silicagel 2,0 g
Na3PtCl4.4H2O 0,503 g
Wasser 12,5 ml
Methylalkohol 6,O ml
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Das Produkt ist ein roter Feststoff, der 10,17 Gewichtsprozent
Platin enthält.
Mit Silan behandeltes Silicagel 4,0 g
Na2PtCl4.4H2O 0,503 g
Wasser 20,0 ml
Methylalkohol 8,0 ml
Das Produkt ist ein gelber Feststoff, der 4,05 Gewichtsprozent Platin enthält.
Mit Silan behandeltes Silicagel 3,0 g
Na2PtCl4.4H2O 0,188 g
Wasser 16,0 ml
Methylalkohol 7,5 ml
Das Produkt ist ein fahlgelber Feststoff, der bei 1,44 Gewichtsprozent
Platin enthält.
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren setzt man Silicagel
(ID 113) (40 g) mit (C3H5O)3Si(CH2)3NH3 (32,4 g) um. Im
Anschluß darauf filtriert man das Silicagel ab, wäscht es mit Xylol, extrahiert es 7 Stunden in einer Soxhlet-Apparatur
mit Hexan, wäscht mit Diäthyläther und trocknet dann
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unter vermindertem Druck bei Umgebungstemperatur. Als Produkt erhält man hiernach einen granulatartigen Feststoff mit einem
Stickstoffgehalt von 2,35 Gewichtsprozent.
Eine Teilmenge des so hergestellten behandelten Silicagels (4,0 g), Na2PtCl..4H2O (0,38 g) und ein Gemisch aus Wasser
(18,5 ml) sowie Äthylalkohol (9,0 ml) schüttelt man 24 Stunden bei einer Temperatur von 20 0C. Hierauf läßt man das
Reaktionsgemisch 20 Stunden bei 20 0C stehen und filtriert
es anschließend. Der dabei erhaltene Feststoff wird der Reihe nach mit Wasser, Äthylalkohol und Diäthylather gewaschen,
worauf man ihn 24 Stunden unter vermindertem Druck bei 20 0C trocknet. Auf diese Weise gelangt man zu einem dunkelorange
gefärbten Feststoff (Katalysator E) der 4,70 Gewichtsprozent Platin enthält.
Das oben beschriebene Verfahren wird zweimal unter Verwendung verschiedener Mengen des silanbehandelten Silicagels und
Na3PtCl4.4H2O wiederholt, wodurch man weitere feste Katalysatormaterialien
erhält. Die Mengen der eingesetzten Reaktanten und die Platingehalte der hiernach erhaltenen Katalysatoren
gehen aus folgenden Aufstellungen hervor:
Behandeltes Silicagel 5,O g
Na3PtCl2.4H2O 0,238 g
Wasser 20,0 ml
Äthylalkohol 10,0 ml
Das Produkt ist ein fahlgelber Feststoff, der 1,84 Gewichtsprozent
Platin enthält.
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Behandeltes Silicagel 5,0 g
Na3PtCl4.4H2O 0,119 g
Wasser 19 ml
Äthylalkohol 10 ml
Das Produkt ist ein farbloser Feststoff, der 0,83 Gewichtsprozent Platin enthält.
(C2H5O)3Si(CH2J3NH2 (1,36 g) löst man in Wasser (30 g) und
schüttelt die Lösung dann 10 Minuten. Sodann gibt man Silicagel (ID 113) (10 g) zu und läßt das Reaktionsgemisch unter
periodischem Schütteln 5 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Im Anschluß daran filtriert man das Silicagel ab, wäscht es
der Reihe nach mit Wasser und Diäthyläther und extrahiert es anschließend 6 Stunden unter Verwendung von Hexan in einer
Soxhlet-Apparatur. Durch nachfolgendes Trocknen des so erhaltenen Silicagels unter vermindertem Druck bei einer Temperatur
von 22 "C über eine Zeitspanne von 24 Stunden gelangt man zu einem granulatartigen Feststoff mit einem Stickstoffgehalt
von O,66 Gewichtsprozent.
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren setzt man eine bestimmte Menge des sxlanbehandelten Silicagels (5,0 g) mit
Na3PtCl4 (0,134 g) in Gegenwart von Wasser (18,8 ml) und Methylalkohol
(10 ml) um. Auf diese Weise gelangt man zu einem orangegefärbten Feststoff (Katalysator H), der 0,92 Gewichtsprozent
Platin enthält.
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Beispiel 4
Die nach den Beispielen 1 bis 3 hergestellten Katalysatoren verwendet man einzeln für die Umsetzung von HSiCH^Cl2 (11,8 g)
mit CH„=CHCH_C1 (7,1 g) zur Herstellung von Cl (CH-) -.SiCH.,Cl,.
Es wird mit soviel Katalysator gearbeitet, daß sich im Reaktionsgemisch 0,0018 g Platin ergeben. Die Umsetzung wird
bei Rückflußtemperatur durchgeführt, die allmählich von
einem Anfangswert von 36 0C bis auf etwa 90 °C am Ende der Reaktion steigt. Der Fortgang der Reaktion wird durch Gasflüssigchromatographie verfolgt, wobei man den Katalysator nach beendeter Umsetzung durch Dekantieren rückgewinnt und wiederum bei einer neuen Charge aus dem gleichen Silan und dem gleichen Allylchlorid einsetzt. Dieses Verfahren wird
solange wiederholt, bis die Reaktionszeit entweder stark
zugenommen hat oder eine ziemliche Anzahl an Versuchen durchgeführt worden ist. Die Reaktionszeiten und die Zahl der
Versuche für jeden Katalysator gehen aus der folgenden Tabelle hervor.
einem Anfangswert von 36 0C bis auf etwa 90 °C am Ende der Reaktion steigt. Der Fortgang der Reaktion wird durch Gasflüssigchromatographie verfolgt, wobei man den Katalysator nach beendeter Umsetzung durch Dekantieren rückgewinnt und wiederum bei einer neuen Charge aus dem gleichen Silan und dem gleichen Allylchlorid einsetzt. Dieses Verfahren wird
solange wiederholt, bis die Reaktionszeit entweder stark
zugenommen hat oder eine ziemliche Anzahl an Versuchen durchgeführt worden ist. Die Reaktionszeiten und die Zahl der
Versuche für jeden Katalysator gehen aus der folgenden Tabelle hervor.
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T a D e 1 1 e
% Pt
Reaktionszeit (Stunden)
Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3 Versuch 5 Versuch 7
Endversuch
12,76
2,7
6,4
5. Versuch
10,17
3,0
4,8
5,5
6,6
8. Versuch
O c
CD
CX)
OO
<*> D
CD
CX)
OO
<*> D
4,05
1,44
2,0
1,7
1,9
0,90
2,0
1,1
4,7 15. Versuch
5,4 33. Versach
4,70
2,5
2,4
2,8
4,5 13. Versuch
1,84
2,3
1,5
1,3
4,6 40. Versuch
0,83
0,92
12,5
4,3
0,33
2,7
0,30
2,2
0,32
45. VeviUch
15.
Nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren setzt man SiIicagel
(ID 113) (10 g) und (C2H5O)3Si(CH2)3NH2 (1,0 g) in Gegenwart
von Xylol (150 ml) um, worauf man das auf diese Weise
erhaltene behandelte Siliciumdioxid (5,0 g) in einem Gemisch aus Wasser und Äthanol mit Na3PtCl4.4H2O (1,87 g) umsetzt. Auf
diese Weise gelangt man zu einem dunkelroten Feststoff, der 7,66 Gewichtsprozent Platin enthält.
Die in obiger Weise hergestellten platinhaltigen Feststoffe (O,78 g) verwendet man zur Katalysierung der Reaktion von
Me3SiO(Me2SiO)14(MeHSiO)3SiMe3 (36,25 g) mit CH2=CHCH2-(OCH2CH2J11OH
(33,05 g). Die Umsetzung wird in einem Gemisch (46,2 g) aus gleichen Gewichtsmengen Isopropylalkohol
und Toluol durchgeführt. Nach beendeter Reaktion wird der Katalysator gewonnen und unter Verwendung einer
frischen Beschickung aus den gleichen Reaktionsteilnehmern rückgeleitet. Die Umsetzung wird 20 Minuten nach Klarwerden
des Reaktionsgemisches als beendet angesehen. Nach 5 Versuchen (4 Versuchswiederholungen) beträgt die Zeit bis zum
Klarwerden 14 Minuten.
Nach dem zur Herstellung des Katalysators E beschriebenen Verfahren
stellt man einen Katalysator her, wobei man abweichend davon hierzu jedoch 5 g des behandelten Silicagels und 1,91 g
Na2PtCl4. 4H2O verwendet. Auf diese Weise gelangt man zu einem
Produkt, das 7,38 Gewichtsprozent Platin enthält.
Dieses Produkt (0,066 g) verwendet man dann mit Erfolg zweimal für eine Katalyse der Reaktion von (Me3SiO)3SiMeH (11,1 g)
mit CH0=CH(CH-)-CH-. (7,0 g).
2 2 7 3 y
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Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines Katalysatormaterials,
dadurch gekennzeichnet, daß man
dadurch gekennzeichnet, daß man
(A) einen anorganischen stückigen Feststoff, auf dessen Oberfläche chemisch Gruppen der Formel
• Γ -si 4-
R L-
- 0 - Si -I- OSiR"2
R' - Z
gebunden sind, worin die Substituenten R jeweils Chlor, Brom,
von aliphatischer Ungesättigtheit freie einwertige Kohlenwasserstoffreste, Halogenkohlenwasserstoffreste oder Oxykohlenwasserstoffreste mit jeweils 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen, Reste der Formel
von aliphatischer Ungesättigtheit freie einwertige Kohlenwasserstoffreste, Halogenkohlenwasserstoffreste oder Oxykohlenwasserstoffreste mit jeweils 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen, Reste der Formel
-NQ2 ,
worin der Substituent Q jeweils Wasserstoff oder Alkyl oder Aryl mit jeweils weniger als 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, Oximreste
mit weniger als 14 Kohlenstoffatomen oder Sauerstoffatome sind,
die das Siliciumatom mit der Oberfläche des stückigen Feststoffs verbinden, R1 einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen darstellt, die Substituenten R" jeweils für von aliphatischer Ungesättigtheit freie einwertige Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen stehen,
Z einen Rest der Formeln
die das Siliciumatom mit der Oberfläche des stückigen Feststoffs verbinden, R1 einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen darstellt, die Substituenten R" jeweils für von aliphatischer Ungesättigtheit freie einwertige Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen stehen,
Z einen Rest der Formeln
-NY2 oder -NHXNY2
bedeutet, worin die Substituenten Y jeweils Wasserstoff oder
Alkyl oder Aryl mit jeweils weniger als 9 Kohlenstoffatomen
Alkyl oder Aryl mit jeweils weniger als 9 Kohlenstoffatomen
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ORIGINAL INSPECTED
sind und X einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit
1 bis einschließlich 11 Kohlenstoffatomen darstellt, und η für O oder eine ganze Zahl von 1 bis 20 steht, mit
(B) einer platinhaltigen Substanz der Formeln
Na2PtCl44H2O, KJPt(CH2=CH2)Cl3JH2O und/oder Pt
zusammenbringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet , daß man einen stückigen Feststoff (A) verwendet,
dessen Teilchengröße einer Sieböffnung von 152 bis 3350 Mikron entspricht (Siebnummern 5 bis 1OO nach Britisch
Standard Testsieb - BS 410:1962).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man mit solchen Mengen der Komponenten
(A) und (B) arbeitet, daß sich 6 bis 4O Grammatom Stickstoff pro Grammatom Platin ergeben.
4. Verfahren zur Umsetzung von (1) einer Siliciumverbindung mit wenigstens einem siliciumgebundenen Wasserstoffatom im Molekül
mit (2) einer organischen oder Organosiliciumsubstanz mit über Mehrfachbindungen gebundenen aliphatischen Kohlenstoffatomen
in Gegenwart eines Hydrosilylierungskatalysators, dadurch
gekennzeichnet , daß man als Hydrosilylierungskatalysator das nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 3
hergestellte Katalysatormaterial verwendet.
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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß man als Siliciuraverbindung (1) Trichlorsilan und/oder Methyldichlorsilan verwendet, und als
organische Verbindung' (2) Allylchlorid einsetzt.
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GB (1) | GB1526324A (de) |
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- 1977-07-13 BE BE179312A patent/BE856778A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-07-14 DE DE19772731870 patent/DE2731870A1/de active Granted
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JPS5731459B2 (de) | 1982-07-05 |
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GB1526324A (en) | 1978-09-27 |
BE856778A (fr) | 1978-01-13 |
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