DE844901C - Verfahren zur Herstellung von Di-(triorganosilyl)-methan-Verbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen des Typus R₃SiCH₂SiR₀, worin R einwertige Kohlenwasserstoffradikale bedeutet.

Man unterscheidet bisher bei den Organo-Silicium-Verbindungen zwei Haupttypen, die mehr als ein Si-Atom enthalten. Bei der einen dieser Typen sind die Si-Atome unmittelbar aneinandergekettet; dies sind die schon von Kipping beschriebenen

ίο Polysilane. Die gegenwärtige Siliconindustrie basiert auf den Siloxanen, d. h. Verbindungen, bei denen die Si-Atome durch Sauerstoffatome untereinander verbunden sind. Auch sind bisher in der Literatur Organosiliciumhalogenide erwähnt, die eine Mehrzahl von Si-Atomen enthalten, wobei die Si-Atome untereinander durch große zweiwertige Organoradi,-kale verbunden und die restlichen Valenzen des Si-Atomes durch Chlor abgesättigt sind.

Im Gegensatz dazu werden nach dem vorliegenden Verfahren Organo-Silicium-Verbindungen er- ao halten, bei denen die Si-Atome untereinander mittels einer Methylenbrücke verbunden sind.

Erfindungsgemäß werden Verbindungen dieses Typs hergestellt, indem man Verbindungen der Formel R₃SiX mit Verbindungen der Formel «5 R₃SiCH₂X derart in Reaktion bringt, daß die letzteren mit Alkalimetall in Gegenwart der ersteren reagieren. X bedeutet Halogen, wie z. B. Chlor, Brom, die verschiedenen R stellen einwertige Kohlenwasserstoffradikale dar, die über ein C-Atom¹ an Si gebunden sind. Zu solchen Radikalen zählen beliebige Alkylreste, wie z. B. Methyl, Octadecyl, und monocyclische Arylradikale, wie z. B. Phenyl und Tolyl.

Eine Umsetzung der beiden Stoffe zu solchen Verbindungen war nicht zu erwarten; man hätte

vielmehr eine W-urtzsche · Reaktion zwischen den Chlormethylradikalen erwarten können. Auch hätte man annehmen können, daß z. B. Trimethylchlor-.

silan Anlaß zur Bildung von Hexamethyldisilan gibt. Überraschenderweise reagiert aber Trimethyl-.chlorsilan nicht mit Natrium.

Die als Ausgangsstoffe dienenden Triorganosiliciumhalogenide sind bekannte Stoffe.

Die anderen Ausgangsstoffe der Formel

ίο R₃SiQH₂X können auf verschiedene Weise erhalten werden. Eine Verbindung dieser Art, bei der R Methyl ist, kann z. B. durch Chlorierung von Tetramethylsilan gewonnen werden. Auch kann diese Verbindung durch Reaktion· eines Methyl Grignard-Reagenses mit Chlormethyldimethylchlorsilan erhalten werden. Weiterhin können drei organische Radikale an jedes Si-Atom angelagert werden, wenn Chlormethyltrichlorsilan mit dem entsprechenden Grignard-Reagens in Reaktion gebracht

ao wird.

Die Art und Weise, wie diese beiden Verbindurigen in flüssiger Phase zusammen zur Reaktion gebracht werden, kann verschieden sein; man kann das Alkalimetall in eine Trägerflüssigkeit, die mit ihm nicht reagiert, aufnehmen und zu dieser Suspension die Mischung der Ausgangsstoffe geben. Auch kann das Alkalimetall zu einer Mischung der beiden Ausgangsstoffe zugesetzt werden. Ein anderer Weg ist der, das Alkalimetall zuerst mit dem Triorganosiliciumhalogenid zu mischen und dann dieser Mischung das Triorganohalogenmethylsilan zuzusetzen.

Die Reaktion verläuft schon unter Normaldruck bei Zimmertemperatur. Erhöhte Temperatur und erhöhter Druck können angewendet werden, um wenigstens einen Teil der Reaktionsprodukte in flüssiger Phase zu halten. Die Reaktion verläuft auch genügend schnell, wenn die Mischung der zwei Ausgangsstoffe zum suspendierten geschmolzenen Na gegeben wird.

Während die einzelnen Ausgangsstoffe für sich allein gegenüber metallischem Na inert sind oder nur unerwünschte Reaktionen eingehen, reagieren beide Produkte zusammen mit Na unter BiI-dung von Verbindungen mit der Grundstruktur = Si C H₂ Si=. Verbindungen, die diese Struktur enthalten, sind besonders wertvoll als Schmier- und Hydrauliköle. Sie können auch als Isoliermittel verwendet werden. Ein Hauptmerkmal dieser Verbindungen ist ihre außerordentliche chemische Stabilität. Wejin die sechs Kohlenwasserstoffradikale, die an die Si^;Atome gebunden sind, Methylgruppen sind, dann ist diese Verbindung selbst gegenüber konzentrierter H₂SO₄, HNO₃ und NaOH stabil, im Gegensatz zu den entsprechenden Verbindungen der Siloxaiireihe. Dort wird z. B. Hexamethyldisiloxan von jedem der drei genannten Reagenzien an der Siloxanbindung hydrolysiert.

Beispiel 1

6r Gewichtsteile (CH₃)₃SiCH₂Cl, 55 Gewichtsteile .(C H₃)¹J Si Cl und 100 Gewichtsteile Hexadccan werden in einen Reaktionskessel gefüllt.und.erhitzt, bis Rückfluß beginnt. Dann werden 23 Gewichtsteile metallisches Na unter Rühren in kleinen Stücken zugegeben. Die Reaktion verläuft zu Anfang langsam, was auf die zu niedrige Temperatur zurückzuführen ist. In dem Malic, wie die Reaktion fortschreitet und die Ausgangsstoffe verbraucht werden, steigt die Temperatur und damit die Reaktionsgeschwindigkeit an. Die Reaktionsprodukte werden aus dem Reaktionsgemisch abdestillieit, sobald der Siedepunkt anzeigt, daß Hcxadecan zu ■destillieren beginnt. Das Destillat wird redestilliert, wobei 52 Gewichtsteile eines Stoffes, der bei 132,2" unter einem Druck von 740 mm siedet, erhalten werden. Dieser Stoff ist die Verbindung (CH₃)₃SiCH₂Si(CH_;i)₃. Die Eigenschaften dieses Stoffes sind die folgenden:

	beobachtet	berechnet
Siedepunkt	132,20C bei 740 mm
Refraktion	1,4154 bei 250 C	—
spez. Gewicht	0,7458 bei 25° C	—
Molekularrefraktion')	53-77	53.80
Si-Gehalt °/	34.2	35
C-Gehalt%	50,6	52
C: Si-Verhältnis ....	3.45	3.50

¹J-VgI. E. L. Warrick in Journ. Amer. Chem. Soc. 68, 2455 (1946).

Claims (3)

Patentansprüche: Beispiel 2 69 Gewichtsteile metallisches Xa und 400 Gewichtsteile Toluol werden in einem Kolben so lange erhitzt, bis das Na geschmolzen ist. Dazu wird eine Mischung von 183,8 Gewichtsteilen (CH3)3SiCH2Cl und 162,8 Gewichtsteilen (CH3)3SiCl gegeben. Das Reaktionsprodukt wird gekühlt, filtriert, mit Toluol gewaschen und destilliert. Man erhält 42,5«·)

1. Verfahren zur Herstellung von Di- (triorganosilyl)-methan-Verbindungcn, dadurch ge- no kennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel R₃SiX, worin X ein Halogen, wie z.B.' Cl oder Br, und R einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest bedeuten, mit einer Verbindung der Formel R₃SiCH₂X in flüssiger Phase in Gegenwart eines Alkalimetalle zur Reaktion bringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch der Verbindungen des Typus R₃SiCH₂X und R₃SiX mit iao Alkalimetall in Reaktion gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 1, dadurch gekennzeichnet, daß R ein Alkyl- oder ein Arylradikal, insbesondere Methyl oder Phenyl, oder ein Gemisch aus Alkyl und Arylradikalen bedeutet.

O 5236 7.