DE69928617T2 - Hydrosilylierungsverfahren mit hoher Ausbeute - Google Patents

Hydrosilylierungsverfahren mit hoher Ausbeute Download PDF

Info

Publication number
DE69928617T2
DE69928617T2 DE69928617T DE69928617T DE69928617T2 DE 69928617 T2 DE69928617 T2 DE 69928617T2 DE 69928617 T DE69928617 T DE 69928617T DE 69928617 T DE69928617 T DE 69928617T DE 69928617 T2 DE69928617 T2 DE 69928617T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbon atoms
hydroalkoxysilane
platinum
unsaturated hydrocarbon
amount
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69928617T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69928617D1 (de
Inventor
Curtis Louis Jr. Marietta Schilling
Patrick James Parkersburg Burns
James Stephen Marietta Ritscher
Mark Paul Marietta Bowman
Thomas Edgeworth Newport Childress
Michael Ray New Martinsville Powell
Eric Michael Marietta Graban
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Application granted granted Critical
Publication of DE69928617D1 publication Critical patent/DE69928617D1/de
Publication of DE69928617T2 publication Critical patent/DE69928617T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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 System
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages
    • C07F7/1872Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20
    • C07F7/1876Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20 by reactions involving the formation of Si-C linkages
    • 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 System
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Hydrosilylierungsreaktion, d.h. die Addition des Silicium- und Wasserstoff-Fragments einer Hydrosilicium-Verbindung an eine ungesättigte Stelle, gewöhnlich eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, ist in der Organosilicium-Chemie, einschließlich der kommerziellen Praxis in einer Anlage in großem Maßstab, wohlbekannt. In vielen Fällen ist die Hydrosilylierung von zahlreichen Nebenreaktionen begleitet, die Nebenprodukte erzeugen, welche Verunreinigungen sind oder Abfallströme werden. Diese umfassen sowohl Nebenreaktionen der betreffenden ungesättigten Stelle, wie Reduktion, Isomerisierung und Polymerisation, sowie Nebenreaktionen irgendeiner anderen funktionellen Gruppe in dem ungesättigten Reaktanten, wie Eliminierung, Umlagerung, Isomerisierung oder Polymerisation, und Nebenreaktionen des Hydrosilan-Reaktanten, hauptsächlich Umlagerungen und Disproportionierungen.
  • Demgemäß gibt es ein konstantes wirtschaftliches und Umwelterfordernis, die Selektivitäten, Geschwindigkeiten und Wirkungsgrade der Hydrosilylierungsreaktionen im Hinblick auf die Steigerung der Produktionsmengen aus Anlagen mit gleichbleibendem Kapitaleinsatz, die Verringerung von Abfallbelastung und Kosten der Entsorgung von Abfällen, die Verringerung der Kosten pro Einheit der Hydrosilylierungs-Produkte, um entweder durch Erhöhung der Gewinne oder Verringerung der Abnehmerpreise besser zu konkurrieren, oder die Vereinfachung von Verfahren zur Beseitigung von Nebenprodukt-Entfernungsschritten zu verbessern.
  • Zum Beispiel ist die Hydrosilylierung von Allylchlorid kommerziell seit mehr als dreißig Jahren durchgeführt worden, wobei ein hoch selektives, rasches und effizientes Verfahren erst kürzlich entdeckt worden ist (U.S. Patent Nr. 5,559,264).
  • Der Bedarf an einer Verbesserung von Hydrosilylierungsreaktionen trifft auch auf eine einfachere Klasse von Produkten, die Alkylalkoxysilane, zu, welche von Hydrosilylierungsreaktionen zwischen olefinischen Kohlenwasserstoffen, im Allgemeinen 1-Alkenen, und Hydroalkoxysilanen abstammen, d. h. Silanen, die ein einziges Silicium-gebundenes Wasserstoffatom und mindestens eine Silicium-gebundene Alkoxygruppe enthalten. Dies ist insbesondere der Fall, da Alkylalkoxysilane durch Umsetzungen von Alkoholen mit Alkylchlorsilanen hergestellt werden können, wobei die Letztgenannten durch Hydrosilylierung von Alkenen mit Hydrochlorsilanen hergestellt werden. Aufgrund der inhärenten Versendungsgefahren und der Verfügbarkeit einer Technologie zur Produktion gewisser Hydroalkoxysilane direkt aus Alkoholen und Siliciummetall ohne Beteiligung der gefährlicheren Hydrochlorsilane als Zwischenprodukte gibt es eine in der Industrie verbreitete Entwicklung, so gut wie möglich Hydrochlorsilane zu vermeiden.
  • Es ist bekannt, dass Alkylalkoxysilane durch Hydrosilylierungsreaktionen zwischen 1-Alkenen und Hydroalkoxysilanen hergestellt werden können, aber frühere Verfahren unterliegen im Allgemeinen einem oder mehreren Mängeln im Hinblick auf niedrige Geschwindigkeiten, Selektivitäten oder Wirkungsgrade. Zum Beispiel führt ein Verfahren, das im U.S. Patent Nr. 3,271,362 offenbart ist, eine Ausbeute von 82% Octyltriethoxysilan unter Verwendung eines großen Überschusses an 1-Octen und eines Reaktionsschemas an, das Temperaturen unterhalb von Umgebung und etwa 15 Stunden Reaktionszeit beinhaltet: Das Patentdokument SU-415 268 offenbart die Verwendung von Säuren, z.B. Essigsäure, als Hydrosilylierungs-Aktivatoren bei der Reaktion von Allylamin mit Triethoxysilan.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt Verfahren zur Herstellung von Alkylalkoxysilanen durch die gezeigte allgemeine Gleichung bereit
    Figure 00020001
    worin R ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen ist, der gegebenenfalls eine oder mehrere Arylgruppen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält; R1 Wasserstoff, ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder ein Arylrest mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist; R2 ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder ein Arylrest mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, wobei R, R1 und R2 innerhalb eines Reaktanten-Moleküls oder einer Mischung von Molekülen variieren können; und x eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
  • Derartige Verfahren umfassen im Wesentlichen die Umsetzung zwischen mindestens einem ungesättigten Kohlenwasserstoff RR1C=CH2 und mindestens einem Hydroalkoxysilan HSi(OR2)xR2 3-x in Anwesenheit einer wirksamen Menge eines Hydrosilylierungs-Katalysators für die Reaktion und einer wirksamen Menge eines sauren Hydrosilylierungs-Promotors für die Reaktion, wobei der größere Teil (d.h. mindestens 50 Molprozent) des ungesättigten Kohlenwasserstoff-Reaktanten zu einem Überschuss des Hydroalkoxysilan-Reaktanten, der im Reaktor vorliegt, unter wirksamen Reaktionsbedingungen der Temperatur, des Rühren, der Inertatmosphäre und des Drucks gegeben wird, gefolgt von einer Reinigung des Produkts, wie durch Abstreifen, Destillation, Neutralisation, Filtration, Zentrifugation, Entfärbung oder deren Kombinationen.
  • Detaillierte Zusammenfassung der Erfindung
  • Es wurde gefunden, dass diese Weise der Reaktantenvereinigung, d.h. die Zugabe des olefinischen Reaktanten zu dem Hydroalkoxysilan-Reaktanten, insbesondere in der erforderlichen Anwesenheit eines sauren Hydrosilylierungs-Promotors im Vergleich zu anderen Weisen der Reaktanten-Vereinigung für die höchsten Selektivitäten und Geschwindigkeiten sowie die höchsten Katalysator-Wirkungsgrade sorgt.
  • Beispiele für das Kohlenwasserstoffolefin, RR1C=CH2, sind die linearen endständigen Olefine oder 1-Alkene, wie Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Octadecen und dergleichen, und die endständigen verzweigten Olefine, wie Isobutylen (2-Methylpropen), 2-Methyl-1-buten, 2-Methyl-1-penten, 2-Ethyl-1-buten, t-Butylethylen (3,3-Dimethyl-1-buten), Diisobutylen (2,4,4-Trimethyl-1-penten), Styrol, alpha-Methylstyrol und dergleichen. Lineare oder verzweigte endständige Olefine mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen sind bevorzugt, einschließlich isomerer Octene, wobei 1-Octen am meisten bevorzugt ist. Es ist bekannt, dass im Handel erhältliche 1-Alkene, wie 1-Octen, geringere Mengen an Octen-Isomeren und selbst 6- und 10-Kohlenstoff-1-Alkene als Verunreinigungen enthalten können und dass eine Mischung von Produkten erhalten werden kann. Im Allgemeinen wird das Kohlenwasser stoffolefin in der vorliegenden Erfindung äquimolar oder mit leichtem Überschuss relativ zu dem Hydroalkoxysilan verwendet, hauptsächlich, um den Aufbrauch des Hydroalkoxysilans sicherzustellen. Ein Überschuss ist nicht ein erfindungsgemäßes Erfordernis der vorliegenden Erfindung, jedoch kann ein Verhältnis von Olefin zu Hydrosilan von 0,8 bis 1,5 verwendet werden.
  • Der Hydroalkoxysilan-Reaktant, HSi(OR2)xR2 3-x, enthält ein Silicium-gebundenes Wasserstoffatom und mindestens eine Silicium-gebundene Alkoxygruppe (x ist eine ganze Zahl von 1 bis 3). Derartige Hydroalkoxysilane umfassen Trimethoxysilan, Methyldimethoxysilan, Dimethylmethoxysilan, die entsprechenden Ethoxysilane, Phenyldiethoxysilan und dergleichen. Die drei Alkoxygruppen enthaltenden Hydroalkoxysilane sind bevorzugt, wie Trimethoxysilan und Triethoxysilan, wobei Triethoxysilan am meisten bevorzugt ist. Die Hydroalkoxysilane werden von verschiedenen Herstellern von Organosilicium-Verbindungen unter Verwendung bekannter Verfahren hergestellt und kommerziell verwendet. Sie weisen aufgrund von gefährlichen Eigenschaften, einschließlich Toxizität und Reaktivität, eine begrenzte Verwendung als Handelserzeugnisse auf und werden hauptsächlich als Zwischenprodukte an ihren Herstellungsorten verwendet.
  • Der Hydrosilylierungs-Katalysator kann einer der vielen in der Technik wohlbekannten sein, einschließlich Komplexen, kovalenter Verbindungen und Salzen von Übergangsmetallen oder Edelmetallen und ihrer Lösungen. Edelmetall-Katalysatoren werden aufgrund von höherer Aktivität bei niedrigeren Konzentrationen bevorzugt, insbesondere jene, die Platin enthalten, wie Chlorplatinsäure, Platinacetylacetonat und Platin-Vinylsiloxan-Komplexe. Ein Platin-Katalysator, der einen Komplex von Platin mit 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan umfasst, wie er im Handel von mehreren Lieferanten erhältlich ist, wird am meisten bevorzugt. Die Katalysatorkonzentration kann im Bereich von 0,01 bis 1000 Teile pro Million bezüglich Gewicht der vereinigten Reaktanten liegen, abhängig vom speziellen Katalysator. Ein Bereich von 0,5 bis 50 Teile pro Million der vereinigten Reaktanten wird für die Platin-Katalysatoren bevorzugt, mit einem am meisten bevorzugten Bereich von 1 bis 6 Teile pro Million der vereinigten Reaktanten bei dem Komplex von Platin mit 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan.
  • Der saure Promotor ist eine organische Säure, die bevorzugt durch die Carbonsäuren RCO2H dargestellt wird, wobei R wie oben definiert ist. Die Auswahl des sauren Promotors vom Carbonsäure-Typ kann durch die relative Flüchtigkeit des Promotors und des Hydrosilylierungs-Produkts beeinflusst werden. Bei höher siedenden Produkten wird ein flüchtigerer Promotor bevorzugt, während bei flüchtigeren Produkten ein höher siedender Promotor erwünscht sein kann. Bei den bevorzugten Produkten der vorliegenden Erfindung ist Essigsäure der bevorzugteste Promotor. Nützliche Konzentrationen können im Bereich von 0,01 bis 2,0 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der vereinigten Reaktanten) liegen, wobei 0,05 bis 1,0 Gew.-% bevorzugt sind und 0,05 bis 0,5 Gew.-% am meisten bevorzugt sind.
  • Der Katalysator und der Promotor können getrennt oder zusammen mit einem oder beiden Reaktanten in den Reaktor eingeführt werden. Unter optimalen Bedingungen ist eine weitere Zugabe von Katalysator oder Promotor (Rekatalyse oder Reaktivierung) nicht erforderlich, ist aber eine Wahlmöglichkeit, wenn optimale Reaktionsbedingungen nicht aufrechterhalten werden können. Wenn die Reaktion beendet ist, kann der Promotor, wie Essigsäure, durch Verdünnen des Produkts mit Alkohol (Methanol bei Methoxysilanen, Ethanol bei Ethoxysilanen und dergleichen) entfernt werden, und die Entfernung des Alkohols mit der Essigsäure kann zum Beispiel durch Strippen bewerkstelligt werden. Endspuren von Essigsäure können durch Neutralisation, wie mit einer geringen Menge an Natriumbicarbonat oder einem ähnlichen basischen Mittel, gefolgt von Filtration oder Zentrifugation, gegebenenfalls unter Verwendung eines Filtrierhilfsmittels oder von entfärbendem Kohlenstoff, entfernt werden.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann unter Drücken im Bereich von unteratmosphärisch bis überatmosphärisch durchgeführt werden, teilweise abhängig von den Reaktanten und der Ausrüstung, wobei Atmosphärendruck oder ein Druck leicht über atmosphärisch bevorzugt wird. Die Temperatur kann im Bereich von Umgebung bis 150°C liegen, wobei ein Bereich von Umgebung bis 120°C bevorzugt wird. Ein Teil des ungesättigten Kohlenwasserstoffs kann dem Hydroalkoxysilan, das den Katalysator enthält, bei niedrigerer Temperatur zugesetzt werden, und Wärme kann angewendet werden, bis eine exotherme Reaktion bemerkt wird, gefolgt von der Zugabe des Rests des Olefins unter Verwendung einer solchen Zugabegeschwindigkeit, dass die gewünschte Reaktionstemperatur aufrechterhalten wird.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann in einer großen Vielfalt von kommerziellen Produktionsausrüstungen durchgeführt werden, die jetzt erhältlich und in derzeitiger Verwendung sind. Eine derartige Ausrüstung sollte Mittel zum Einführen der Reaktanten in den Reaktor, zum Rühren, Erwärmen und Kühlen, zur Aufrechterhaltung einer Inertatmosphäre (z.B. Stickstoff oder Argon), Mittel zur Zurückhaltung der Reaktanten im Reaktor durch Druck oder Kondensatoren und Mittel zum Reinigen der Produkte, wie durch Strippen, Destillation, Neutralisation, Filtration, Zentrifugation, Entfärbung und dergleichen, aufweisen. Das Verfahren erfordert nicht die Verwendung eines Lösungsmittels; das Reaktionsprodukt wirkt als Lösungsmittel, wenn es sich bildet.
  • Beispiele
  • Die folgenden Beispiele demonstrieren die Durchführung der vorliegenden Erfindung, sollen aber deren Bereich nicht beschränken. In den Beispielen stellen die Abkürzungen g, ml, min und h Gramm, Milliliter, Minute bzw. Stunde dar. Die Temperaturen sind im Grad Celsius angeführt.
  • Vergleichsbeispiel 1: Triethoxysilan, zu 1-Octen unter Verwendung von Chlorplatinsäure-Katalysator und Essigsäure-Promotor gegeben
  • In einen 100 ml-Vierhalsrundkolben mit Standard-Schliffen, der mit einem Thermoelement, Magnetrührer, Zugabetrichter, Kühler und Stickstoffstromventilen ausgestattet war, wurden 25,9 g 1-Octen und 0,05 Gew.-% Essigsäure (bezogen auf die Gesamtreaktanten-Beschickung) gegeben. Der Zugabetrichter wurde mit 43,0 g Triethoxysilan beschickt. Chlorplatinsäure-Hexahydrat-Lösung (10-gewichtsprozentig in Ethanol, 0,033 ml) wurde zu dem 1-Octen in dem Kolben gegeben, und Wärme wurde auf 118° angewendet, wo die Zugabe von Triethoxysilan begann. Nach 22 min war die Reaktionstemperatur auf 110° gefallen, was anzeigte, dass der Katalysator inaktiv geworden war, nachdem etwa 40% des Triethoxysilans zugegeben waren.
  • Die obige Reaktion wurde wiederholt, außer dass mit der Triethoxysilan-Einspeisung bei 90° begonnen wurde und diese innerhalb von 45 min im Bereich von 86,4–92,5° beendet wurde. Die Reaktionsgeschwindigkeit war relativ zum obigen Ansatz verbessert.
  • Vergleichsbeispiel 2: Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass äquimolares Platin in Form einer Platinacetylacetonat-Lösung verwendet wurde. Die Zugabe von Triethoxysilan war innerhalb von 114 min im Bereich von 116,4–122,5° beendet. Die Reaktionsgeschwindigkeit war langsam und erforderte eine Wärmezufuhr.
  • Vergleichsbeispiel 3: Die zweite Reaktion von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass äquimolares Platin als Chlorplatinsäure-Lösung sowohl zu dem 1-Octen im Kolben als auch zu dem Triethoxysilan im Zugabetrichter gegeben wurde und keine Essigsäure verwendet wurde. Die Zugabe war innerhalb von 113 min beendet, nachdem dreimal erneut Katalysator zugesetzt wurde (gesamtes Pt = 5 × desjenigen von Beispiel 1). Die Reaktionsgeschwindigkeit war offensichtlich schlecht.
  • Beispiel 4: Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass 1-Octen/Essigsäure in den Zugabetrichter gegeben wurde und über 48 min bei 90–97,5° zu Triethoxysilan/Chlorplatinsäure im Kolben gegeben wurde. Die Reaktion war während der gesamten Zugabe von 1-Octen exotherm und verlief mit einer höheren Geschwindigkeit als jener der Beispiele 1–3.
  • Beispiel 5: Beispiel 2 wurde wiederholt, außer dass die Reaktanten-Vereinigungsweise diejenige von Beispiel 4 war, d.h. 1-Octen/Essigsäure wurde zu Triethoxysilan/Platinacetylacetonat gegeben. Die Zugabe dauerte 51 min bei 89,1–97,4°. Die Aktivität war nicht so hoch wie in Beispiel 4. Als man bei 118–121° wiederholte, war die Zugabe innerhalb von 40 min beendet.
  • Beispiel 6: Beispiel 4 wurde mit der doppelten Platinkonzentration wiederholt. Die Zugabe dauerte mehr als 4 h und erforderte zweimal eine Reaktivierung mit Essigsäure (0,05- und 0,1-gewichtsprozentige Zugaben).
  • Beispiel 7: Beispiel 5 wurde wiederholt, außer dass Essigsäure sowohl zu dem 1-Octen als auch dem Triethoxysilan gegeben wurde (0,23 Gew.-% insgesamt). Die Zugabe war bei 92,6–100,4° innerhalb von 45 min beendet, aber erforderte eine einmalige Wiederholung der Zugabe von Katalysator (2 × Pt-Konzentration von Beispiel 5).
  • Beispiel 8: Beispiel 7 wurde wiederholt, außer dass ein 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan-Komplex von Platin bei einer äquimolaren Platinkonzentration verwendet wurde. Die Zugabe war bei 91–109° innerhalb von 37 min beendet, eine erneute Katalysatorzugabe war nicht erforderlich. Die Reaktionsgeschwindigkeit war höher als diejenige der vorigen Beispiele und war während der ganzen Zugabe exotherm.
  • Beispiel 9: Beispiel 8 wurde wiederholt, außer dass das Triethoxysilan zu der 1-Octen-Portion gegeben wurde, die den Platinkatalysator enthielt. Die Zugabe erforderte 111 min bei 94,7–105,3°, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit klar langsamer als in Beispiel 8 war.
  • Beispiele 10: Beispiel 8 wurde mit 1/3 der Platinkatalysator-Konzentration wiederholt. Die Zugabe war bei 95–109,5° innerhalb von 41 min beendet.
  • Beispiel 11: Beispiel 10 wurde mit 2/3 der Platinkatalysator-Konzentration wiederholt. Die Zugabe war bei 93–107,2° innerhalb von 30 min beendet.
  • Beispiel 12: Beispiel 11 wurde mit 2/3 der Platinkatalysator-Konzentration wiederholt (ungefähr 1/7 derjenigen von Beispiel 8). Die Zugabe war bei 93–106,5° innerhalb von 34 min beendet, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit nicht signifikant niedriger die von Beispiel 8 war.
  • Beispiel 13: Beispiel 10 wurde wiederholt, außer dass eine kleine Portion von 1-Octen/Essigsäure vor der Zugabe des Platinkatalysators und dem Erwärmen zugesetzt wurde. Der Rest der Zugabe wurde innerhalb von 37 min bei 99,6–108,7° beendet, nachdem aus der ersten Zugabe eine klare exotherme Reaktion bemerkt wurde.
  • Beispiel 14: Beispiel 4 wurde wiederholt, außer dass Essigsäure auch zu dem Triethoxysilan gegeben wurde. Die Zugabe war innerhalb von 29 min bei 90–103,4° beendet, gefolgt von einem einstündigen Halten bei 100°. Die Reaktion war um etwa 5% vollständiger als jene von Beispiel 4.
  • Die Beispiele 1–14 waren alle Labor-Durchmusterungsansätze im kleinen Maßstab mit der Absicht, einen qualitativen und chromatographischen Vergleich von Reaktionsgeschwindigkeiten und optimalen Reaktionsbedingungen zu ermöglichen. Sie wurden lediglich durch Gaschromatographie ohne Reinigung des Produkts analysiert.
  • Beispiel 15: Beispiel 12 wurde in einem etwa achtmal größeren Maßstab mit 218,8 g Triethoxysilan, das 0,6 g Essigsäure enthielt, im Reaktor, 182,1 g 1-Octen (21%-iger molarer Überschuss), das 0,6 g Essigsäure enthielt, im Zugabetrichter, mit 0,06 g des Platinkatalysators von Beispiel 8 wiederholt, wobei etwa 12 ml des 1-Octens aus dem Zugabetrichter vor dem Erwärmen in den Reaktor gegeben wurden. Wärme wurde angewandt, und eine exotherme Reaktion auf 102° wurde beobachtet, als der Rest des 1-Octens über 6 h bei 99,8–100,9° zugegeben wurde. Nach 50-minütigem Halten bei 100° enthielt das Rohprodukt 9,0% 1-Octen und Isomere, kein Triethoxysilan, 1,8% Tetraethoxysilan, 84,7% Octyltriethoxysilan und 3,9% höher siedende Verbindungen. Das Rohprodukt wurde mit Ethanol verdünnt, im Vakuum gestrippt, mit Natriumbicarbonat und einem Filtrierhilfsmittel behandelt und filtriert, was Produkt lieferte, das 0,5% andere Octyltriethoxysilan-Isomere, 96,2% n-Octyltriethoxysilan (was die Ausbeute ist, bezogen auf Triethoxysilan, nicht bezüglich kleinerer Überführungsverluste korrigiert) und 3,2% höher siedende Verbindungen enthielt.
  • Beispiel 16: Beispiel 15 wurde zweimal mit der halben Platinkatalysator-Konzentration (etwa ein Teil pro Million bezüglich Gewicht der vereinigten Reaktanten) wiederholt. Der Durchschnitt der Zugabezeiten lag bei 6 h und 20 min (380 min) bei 99–112° mit 1 oder 2 h Halten und im Wesentlichen identischen Ergebnissen für die Rohprodukte, durchschnittlich 9,2% 1-Octen/Isomere, 0,04% Triethoxysilan, 1,4% Tetraethoxysilan, 85,7% Octyltriethoxysilane und 3,0% höher siedende Verbindungen.
  • Beispiel 17: Beispiel 16 wurde wiederholt, außer dass 30 Teile pro Million Platin, zugeführt als Platinacetylacetonat-Lösung, verwendet wurden. Es wurde eine exotherme Reaktion bemerkt, und die Zugabezeit war 345 min bei 99–100°, mit 1 h Halten bei 100°. Die analytischen Ergebnisse waren mit Beispiel 16 im Wesentlichen identisch.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Herstellung von Alkylalkoxysilanen, umfassend das Umsetzen eines ungesättigten Kohlenwasserstoffs mit einem Hydroalkoxysilan in Anwesenheit einer wirksamen Menge eines Hydrosilylierungs-Katalysators und einer wirksamen Menge eines sauren Hydrosilylierungs-Promotors, wobei der größere Teil des ungesättigten Kohlenwasserstoffs zu einem stöchiometrischen Überschuss von Hydroalkoxysilan in einem Reaktionsgefäß gegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Alkoxysilan RR1CHCH2Si(OR2)xR2 3-x ist, der ungesättigte Kohlenwasserstoff ein lineares oder verzweigtes terminales Olefin RR1C=CH2 ist und das Hydroalkoxysilan HSi(OR2)xR2 3-x ist, worin R ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen ist, der gegebenenfalls eine oder mehrere Arylgruppen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält, R1 Wasserstoff, ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder ein Arylrest mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, R2 ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder ein Arylrest mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, R, R1 und R2 innerhalb eines Reaktantenmoleküls variieren können und x eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Molverhältnis des ungesättigten Kohlenwasserstoffs zu dem Hydroalkoxysilan 0,8 bis 1,5 beträgt, die Zugabe eines größeren Teils des ungesättigten Kohlenwasserstoffs zu dem Hydroalkoxysilan in einem Temperaturbereich von Umgebung bis 150°C bei oder nahe Atmosphärendruck stattfindet.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Hydroalkoxysilan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trimethoxysilan, Methyldimethoxysilan, Dimethylmethoxysilan, Triethoxysilan, Methyldiethoxysilan und Dimethylethoxysilan.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, in dem der Hydrosilylierungs-Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Übergangsmetall- und Edelmetall-Verbindungen und deren Lösungen und in einer Menge von 0,01 bis 1000 Teilen Metall pro Million Teile bezüglich Gewicht der vereinigten Reaktanten verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, in dem der saure Promotor eine Carbonsäure der Formel RCO2H ist, worin R ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen ist, der gegebenenfalls eine oder mehrere Arylgruppen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält, und in einer Menge von 0,01 bis 2,0 Gew.-% der vereinigten Reaktanten verwendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, in dem der Hydrosilylierungs-Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Chlorplatinsäure, Platinacetylacetonat, Vinylsiloxan-Komplexen von Platin und deren Lösungen und in einer Menge von 0,5 bis 50 Teilen Platin pro Million Teile bezüglich Gewicht der vereinigten Reaktanten verwendet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, in dem der ungesättigte Kohlenwasserstoff 1-Octen ist, das Hydroalkoxysilan Triethoxysilan ist, das Alkylalkoxysilan n-Octyltriethoxysilan ist, der Platin-Katalysator ein 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxan-Komplex von Platin ist, der in einer Menge von 1 bis 6 Teilen Platin pro Million Teile bezüglich Gewicht der vereinigten Reaktanten verwendet wird, der saure Promotor Essigsäure ist, die in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Gew.-% der vereinigten Reaktanten verwendet wird, die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von Umgebung bis 120°C bei oder nahe Atmosphärendruck durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend das Reinigen des Alkylalkoxysilan-Produkts durch einen oder mehrere Schritte, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Verdünnen mit Alkohol, Strippen, Destillieren, Neutralisieren, Entfärben, Filtrieren oder Zentrifugieren.
DE69928617T 1998-09-11 1999-09-07 Hydrosilylierungsverfahren mit hoher Ausbeute Expired - Lifetime DE69928617T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/151,642 US6015920A (en) 1998-09-11 1998-09-11 Hydrosilation reaction process with recycle
US151642 1998-09-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69928617D1 DE69928617D1 (de) 2006-01-05
DE69928617T2 true DE69928617T2 (de) 2006-06-29

Family

ID=22539636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69928617T Expired - Lifetime DE69928617T2 (de) 1998-09-11 1999-09-07 Hydrosilylierungsverfahren mit hoher Ausbeute

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6015920A (de)
EP (1) EP0985675B1 (de)
JP (1) JP4897131B2 (de)
KR (1) KR100651094B1 (de)
CN (1) CN1109038C (de)
AT (1) ATE311395T1 (de)
BR (1) BR9904134A (de)
CY (1) CY1106951T1 (de)
DE (1) DE69928617T2 (de)
DK (1) DK0985675T3 (de)
ES (1) ES2251810T3 (de)
HK (1) HK1027816A1 (de)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19857223C5 (de) * 1998-12-11 2010-02-04 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Propylsilanen
JP2001002681A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Dow Corning Asia Ltd Si−C結合を介してケイ素原子に結合した置換基を有するケイ素化合物の製造方法
US6166238A (en) * 2000-01-12 2000-12-26 Crompton Corporation High purity organofunctional alkyldialkoxysilanes
JP4488582B2 (ja) * 2000-04-13 2010-06-23 東レ・ダウコーニング株式会社 連続的ヒドロシリル化反応方法、変性された液状有機珪素化合物の連続的製造方法および連続的ヒドロシリル化反応装置
US6809213B2 (en) * 2000-05-05 2004-10-26 General Electric Company Preparation of secondary aminoisobutylalkoxysilanes
US6946174B1 (en) * 2000-10-12 2005-09-20 Boston Scientific Scimed, Inc. Moisture curable balloon materials
US6593436B2 (en) 2000-11-29 2003-07-15 Crompton Corporation Continuous manufacture of silicone copolymers via static mixing plug flow reactors
WO2002070528A1 (en) 2001-03-02 2002-09-12 Crompton Corporation Continuous transesterification process for alkoxyorganosilicon compounds
US6897280B2 (en) * 2002-09-23 2005-05-24 General Electric Company Continuous manufacture of silicone copolymers via multi-stage blade-mixed plug flow tubular reactor
DE50200219D1 (de) * 2002-09-26 2004-02-26 Goldschmidt Ag Th Neue Siloxanverbindungen und deren Verwendung als Homogenisierungsmittel in Trennmitteln mit Mattierungseffekt zur Herstellung von Formkörpern aus Kunststoffen mit mattierten Oberflächen
US6872845B2 (en) * 2003-03-03 2005-03-29 General Electric Company Process for making haloorganoalkoxysilanes
ATE475665T1 (de) 2004-05-20 2010-08-15 Momentive Performance Mat Inc Verfahren zur herstellung von halogenorganischen alkoxysilanen
DE102005029169A1 (de) * 2005-06-23 2006-12-28 Wacker Chemie Ag Kontinuierliche polymeranaloge Umsetzung von reaktiven Silanmonomeren mit funktionalisierten Polymeren
US20080033136A1 (en) * 2006-07-13 2008-02-07 Rinard Chauncey J Selective hydrosilylation conditions
US7259220B1 (en) * 2006-07-13 2007-08-21 General Electric Company Selective hydrosilylation method
DE102007007185A1 (de) 2007-02-09 2008-08-14 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Glycidyloxyalkyltrialkoxysilanen
DE102008002552A1 (de) * 2008-06-20 2009-12-24 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Hydrosilylierung
US8715388B2 (en) 2011-04-29 2014-05-06 Momentive Performance Materials Process of precious metal recovery and color removal from an organosilicon product-containing liquid reaction medium
US9556208B2 (en) 2012-10-12 2017-01-31 Momentive Performance Materials Inc. Hydrosilylation synthesis of haloalkylorganosilanes using peroxide promoters
JP6128247B2 (ja) * 2016-03-10 2017-05-17 信越化学工業株式会社 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム用配合剤およびゴム組成物
JP6183497B2 (ja) * 2016-05-23 2017-08-23 信越化学工業株式会社 ゴム組成物
ES2881271T3 (es) 2017-03-08 2021-11-29 Evonik Operations Gmbh Procedimiento para preparar tris[3-(alcoxisilil)propil]isocianuratos
EP3441397B1 (de) 2017-08-09 2019-10-09 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur herstellung von 3-glycidyloxypropyltrialkoxysilanen
PL3473631T3 (pl) 2017-10-19 2020-06-29 Evonik Operations Gmbh Nowe alkoksysilany z epoksydowymi grupami funkcyjnymi, sposób ich wytwarzania i ich zastosowanie
DE102018210886A1 (de) * 2018-07-03 2020-01-09 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Alkylalkoxysilanen
JP6981949B2 (ja) * 2018-10-16 2021-12-17 信越化学工業株式会社 ケイ素化合物の製造方法
CN113444121B (zh) * 2021-06-08 2023-02-07 天津大学 一种脱除二甲基二氯硅烷中乙基二氯硅烷杂质的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3271362A (en) * 1966-02-07 1966-09-06 Gen Electric Process for reaction of silanic hydrogen with unsaturated organic compounds
SU415268A1 (ru) * 1972-06-07 1974-02-15 Способ получения аминоалкилалкоксисиланов
US4481364A (en) * 1983-09-26 1984-11-06 Union Carbide Corporation Preparation of aminopropyltrialkoxysilanes and/or aminoalkylalkoxysilanes
US5041595A (en) * 1990-09-26 1991-08-20 Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation Method for manufacturing vinylalkoxysilanes
US5559264A (en) * 1994-02-24 1996-09-24 Osi Specialities, Inc. Process for making chloroorganosilicon compounds
DE4434200C2 (de) * 1994-09-24 2002-06-27 Degussa Verfahren zur Herstellung von 3-Acryloxypropylalkoxysilanen
CA2161181A1 (en) * 1994-10-25 1996-04-26 Frank Kropfgans Process for the preparation of 3-halo- and -pseudohaloalkylsilane esters
US5986124A (en) * 1995-12-24 1999-11-16 Dow Corning Asia, Ltd. Method for making compounds containing hydrocarbonoxysilyi groups by hydrosilylation using hydrido (hydrocarbonoxy) silane compounds
US5756795A (en) * 1996-12-30 1998-05-26 Dow Corning Corporation Unsaturated accelerators for hydrosilation
JP4266400B2 (ja) * 1997-12-24 2009-05-20 ダウ・コ−ニング・コ−ポレ−ション ヒドリド{ハイドロカーボンオキシ}シラン化合物を用いる選択的ヒドロシリル化方法
JP4392869B2 (ja) * 1997-12-24 2010-01-06 ダウ コ−ニング コ−ポレ−ション ハイドロカーボンオキシシリル基を有するトリアリールアミンの製造方法
JP4540141B2 (ja) * 1997-12-24 2010-09-08 ダウ コーニング コーポレーション ヒドリド{ハイドロカーボンオキシ}シラン化合物を用いたヒドロシリル化による{ハイドロカーボンオキシ}シリル基含有化合物の製造方法
EP1035126A3 (de) * 1999-03-11 2002-05-29 Crompton Corporation Aktivierte Hydrosilylierungsverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
CN1252405A (zh) 2000-05-10
EP0985675A2 (de) 2000-03-15
US6015920A (en) 2000-01-18
EP0985675A3 (de) 2001-04-04
CN1109038C (zh) 2003-05-21
DK0985675T3 (da) 2006-04-03
EP0985675B1 (de) 2005-11-30
CY1106951T1 (el) 2012-09-26
JP2000095785A (ja) 2000-04-04
JP4897131B2 (ja) 2012-03-14
ES2251810T3 (es) 2006-05-01
KR100651094B1 (ko) 2006-11-29
DE69928617D1 (de) 2006-01-05
BR9904134A (pt) 2000-10-03
ATE311395T1 (de) 2005-12-15
KR20000023040A (ko) 2000-04-25
HK1027816A1 (en) 2001-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69928617T2 (de) Hydrosilylierungsverfahren mit hoher Ausbeute
EP0838467B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Fluoralkyl-Gruppen tragenden Siliciumorganischen Verbindungen und deren Verwendung
EP0600266B1 (de) Verfahren zur Herstellung von SiH-Gruppen aufweisenden Organopolysiloxanen
DE2366359C2 (de) ω-Alkenylsilane, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP1245271A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen halogenfreien Trialkoxysilanen
EP0638575A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Diorganodialkoxysilanen
EP0155626A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Dimethyldichlorsilan
DE60219667T2 (de) Geförderte hydrosylierungsreaktionen
DE1232580B (de) Verfahren zur Herstellung von Vinylhalogensilanen
EP1306381A1 (de) Verfahren zur Hydrosilylierung ungesättigter aliphatischer Verbindungen
DE10361893A1 (de) Spezielles Verfahren zur Herstellung von Fluoralkylgruppen tragenden Siliciumverbindungen durch Hydrosilylierung
EP0057858B1 (de) Verfahren zur Herstellung von aromatischen Silanen
DE60201337T2 (de) Kontinuierliche umesterung von alkoxysilanen
DE1165028B (de) Verfahren zur Herstellung von siliciumhaltigen Kohlenwasserstoffen durch Addition von Hydrogensilanen an ungesaettigte Kohlenwasserstoffe
DE3303707C2 (de)
EP0003514B1 (de) Verfahren zur Addition von Dialkylhalogenhydrogensilanen an ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen und die erhaltenen Silane
EP0806427A2 (de) Verfahren zur Herstellung von vinylierten Silicium-organischen Verbindungen
EP0709392B1 (de) Verfahren zur Herstellung von 3-Halogen- bzw. -Pseudohalogen-alkylsilanestern
EP0075864B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Tetrafluorethyloxy-alkylsilanen
DE1937904C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Organosiliciumverbindungen durch Addition
DE1159446B (de) Verfahren zur Umwandlung von Organosilanen
DE1169936B (de) Verfahren zur Herstellung von Organo-siliciumverbindungen
DE2308805C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Phenylchlorsilanen
DE3642988A1 (de) Herstellung von dialkyl(alkyldimethylsilanolato)aluminium-verbindungen
DE10243180A1 (de) Verfahren zur Hydrosilylierung ungesättigter aliphatischer Verbindungen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition