-
Verfahren zur Herstellung von Organopolysilanen
| I)ic vorliegende Erfindung betrifft ein `"erfahren |
| zur Herstellung von Organopolysilanen durch Re- |
| aktion von Organochlorsilanen lnit Alkalimetallen, |
| wie z. 13. Natrium. |
| Wie bereits aus den Arbeiten von K i 1) 1) i n g |
| bekannt ist, werden bei der Reaktion von Diphenyl- |
| dichlorsilan lnit \atritlln fünf Produkte erhalten, |
| von denen drei kristallin sind, während das vierte |
| ein fast farbloses, leicht gelartiges Pulver ist, und |
| <las fünfte eine leimartige, leicht lösliclieMasse dar- |
| stellt. Nach K i p 1) i lt. g werden ähnliche Ergeb- |
| llisse erzielt, wenn Dil)etlzvl<lichlorsilan und Ditolyl- |
| dichlorsilan mit \atriutn in Reaktion gebracht |
| werden. |
| Ertindungsgelniiß wird ein Alkalimetall mit |
| einem Dialkyldichlorsilan in flüssiger Phase in Re- |
aktion gebracht. Das Dialkyldichlorsilan hat die allgemeine Formel R2 Si C12, worin
R ein Alkylrest, z. h. von Nlethyl bis Stearyl, und zumindest i R ein Alkylrest
ist, das wenigstens zwei C-Atome enthält. Die so erhaltenen Produkte sind Polymere
mit der Grundstruktureinheit R2Si=, also Verbindungen, bei denen die Siliciumatome
miteinander verknüpft sind.
-
Die Herstellung der Dialkyldichlorsilane des oben angegebenen Typus
ist. bereits seit längerer Zeit bekannt.
-
Jedes beliebige Alkalimetall eignet sich gut für die erfindungsgemäße
Verwendung; Natrium oder Kalium jedoch werden bevorzugt, da s,ie im Handel ohne
weiteres erhältlich sind. Das Alkalimetall wird in mindestens äquivalenter Menge
zu dem im
Chlorsilanausgangsstoff vorhandenen Chlor verwendet. Es
soll in fein verteiltem Zustand sein, weil dadurch gute Ausbeuten erhalten werden.
Um die feine Verteilung des Alkalimetalls zu fördern, kann ein Verdünnungsmittel
benutzt werden. Das Alkalimetall kann entweder in fein verteiltem, geschmolzenem
Zustand oder als fein verteilter, suspendierter, fester Stoff vorliegen. Falls erwünscht,
kann eine eutektische Legierung von Natrium und Kalium verwendet werden.
-
Das Dialkyldichlorsilan der oben angegebenen Formel wird mit dem Alkahmetall
in Kontakt gebracht. Dies kann dadurch erfolgen, daß das Chlorsilan in einem Lösungsmittel,
z. B. in Toluol oder "iylol, welches oberhalb des Schmelzpunktes des Alkalimetalls
bei dem angewendeten Druck siedet, zugegeben wird. Die Erfindung sieht auch eine
Arbeitsweise vor, bei der das Alkalimetall in Form von Draht, kleinen Stücken oder
in fein verteiltem, suspendiertem Zustand zu dein Chlorsilan zugegeben wird. Die
Reaktion verläuft exothertn.
-
Nach Beendigung der Reaktion kann das Produkt von den Nebenprodukten
durch Filtrieren und Waschen zwecks Entfernung von Alkalimetall und Alkalimetallchlorid
getrennt werden.
-
Nach Abtrennung der Lösungsmittel wird eine hohe :Ausbeute an dem
Polys.ilanprodukt erhalten, das zwischen einem fettähnlichen Material im Fall des
Diäthylpolysilans und einem wachsartigen Stoff im Fall des hlethylstearylpolysilans
variiert.
-
Die erfindungsgemäßen Produkte sind mit warmem Toluol oder Xylol in
jeder Menge mischbar. Dagegen sind sie nur wenig löslich in den niedrigeren Alkoholen
und Ketonen.
-
Die Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung finden Anwendung als
Hahnfett, Schmiermittel, Automobilpoliermittel und Schuhwichse. Beispiel i
157 Gewichtsteile (C, H5), Si C1, werden langsam zu 5o,6 Gewichtsteilen von
geschmolzenem metallischem Natrium in Zoo Gewichtsteile Xylol gegeben. Die Reaktion
verläuft zu Beginn sehr langsam. Es wird heftig gerührt und das Reaktionsgemisch
16 Stunden unter Riickfluß erhitzt. Nach Beetrdigung der Reaktion ist der
Chlortest negativ. Diese Reaktionsmischung wird sodann filtriert und der Filterrückstand
mit heißem Xylol gewaschen. Das Produkt wird von lylol befreit und stellt ein hochpolymeres,
weißes Fett dar, dessen Polymereillheiten aus (C,HS),Si=-Gruppen bestehen. Beispie12
2355 Gewichtsteile C H3 (C3 H7) S' Cl, werden langsam 75,9Gewichtsteilen geschmolzenem
metallischem Natrium in 515 Gewichtsteile trockenem Toluol zugesetzt. Die Reaktion
verläuft lebhaft. Die Reaktionsmischung wird .4o Stunden am Rückfluß erhitzt. Nach
dieser Zeit ist der Chlortest negativ. Die Reaktionsmischung wird filtriert und
gewaschen.Das Produkt wird von Toluol befreit. Das erhaltene fettähnliche Produkt
ist ein Polysilan, dessen Polymereinheiten der Formel C H 3(C3 H7) S'=
entsprechen.
Beispie13 156 Gewichtsteile (n-C4 H9) 2 S' C1., werden 5o Gewichtsteilen geschmolzenem
metallischem Natrium in 433 Gewichtsteile trockenem Toluol zugegeben. Die Reaktion
verläuft lebhaft. Die Reaktionsmischung wird 5 Stunden am Rückfluß erhitzt. Der
Chlortest ist dann negativ. Die Reaktionsmischung wird sodann filtriert und gewaschen.
Nätriumbicarbonat wird der :Mischung zugesetzt, die sodann zweimal mit heißem Wasser
geNvaschen wird. Das Produkt wird vom Toluol befreit. Es stellt ein weißes, gallertartiges,
fettähnliches Polysilan dar, dessen Polymereinheiten der Formel (C4 H9), Si= entsprechen.
Beispiel. 183,5 Gewichtsteile C H3(C18 H37) Si C1, werden langsam zu 25 Gewichtsteilen
geschmolzenem metallischem Natrium in 519,6 Gewichtsteile trockenem Toluol gegeben.
Die Reaktionsmischung wird 20 Stunden am Rückfluß erhitzt, worauf der Chlortest
negativ ist. Die Reaktionsmischung wird dann filtriert und gewaschen. Das Produkt
wird hierauf von Toluol befreit. Das erhaltene Produkt ist ein wachsartiges Polysilan,
dessen Polyrnereinheiten der Formel C H3 (C18 H37) Si = entsprechen.