DE848651C

DE848651C - Process for the production of new, tetrafunctional organosilicon compounds

Info

Publication number: DE848651C
Application number: DED6128A
Authority: DE
Inventors: John Thomas Dr Goodwin
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1950-09-26
Filing date: 1950-09-26
Publication date: 1952-09-04

Description

Verfahren zur Herstellung neuer, tetrafunktioneller siliciumorganischer Verbindungen Über siliciumorganische Verbindungen, hei denen die Si-Atome durch organische Radikale miteinander verknüpft sind, sind bisher in der Literatur nur wenig Angaben zu finden..Process for the production of new, tetrafunctional organosilicon Compounds About organosilicon compounds, called by the Si atoms Organic radicals linked together are so far only in the literature little information to find ..

Gegenstand der vorliegeniden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Siliciumverbindungen, bei denen die Si-Atome durch Methyleniradikale miteinander verhuiiden sind.The present invention relates to a method of production of silicon compounds in which the Si atoms are linked to one another by methylene radicals are bewuiiden.

Die neuen Verbindungen gemäß der Erfindung haben die allgemeine Formel Y.RSiCHQSiRQCHq Si RY", worin R ein Afkylradikal, z. B. Methyl bis ()ctad,ecyl, oderein monocyclisches Arylradiikal, z. B. 1'henyl, Tolyl oder \vlvl, 1111,d Y ein Älkoxyradikal, z. 13. Äthioxv, bedeutet>(.The new compounds according to the invention have the general formula Y.RSiCHQSiRQCHq Si RY ", where R is an alkyl radical, e.g. methyl bis () ctad, ecyl, or a monocyclic aryl radical, e.g. 1'henyl, tolyl or \ vlvl , 1111, d Y is an alkoxy radical, e.g. 13. Äthioxv, means> (.

I#.rtin dunrsgemäß 1>erul>t (las Verfahren darauf, (1aß man eine \erl@irndung der allgemeinen Formel X C H. Si R Y2 mit einer Verbindung der allgemeinen Formel R, Si X, in Reaktion bringt, indem man die erstere Verbindung mit einem Al'kalimetall in Geganwart der letzteren Verbindung zusammenbringt. Bei diesem Verfahren werden tetrafunktionelle Verbindungen gewonnen. In den Formeln bedeutet X ein Halogenatom, vorzugsweise Cl oder Br, während R und Y die obengenannte Bedeutung zukommt.I # .rtin according to 1> erul> t (read the procedure on it, (1ass one \ @ irndung of the general formula X C H. Si R Y2 with a compound of the general formula R, Si X, by reacting the former compound with an alkali metal in the presence of the latter connection. In this procedure will be tetrafunctional compounds obtained. In the formulas, X means a halogen atom, preferably Cl or Br, while R and Y have the abovementioned meaning.

Der erfindungsgemäße Reaktionsverlauf steht nicht in Einklang mit den Erwartungen, da eine Wurtzsche Reaktion zwischen dien Halogenmethylradikalen zu erwarten war. Auch war die Möglichkeit vorhanden, daß die am Si-Atom gebundenen Cl-Atoint zu Disilanbindungen führen würden. Demgemäß war es daß die beiden Verbinn dungstypen üiiter %en' `$ngeliewn Bedingungen, vorzugsweise unter Bildung von Verbindungep mit abwechselnden Si-C-Binduager4 miteinander rea- gieren. Ausgangsstoffe der Formel X C H$ S i R Y$ können auf verscbiedme Weise gewonnen werden, Man kann a. B. ans Chlormaethylmethylddchlorsilany das durch direkte Chlorierung von Dirmthyldichlorsnlan e.t- steht, durch Umsetzung mit einem Alkohol deqt@. wünschten Ester gewinnen. Der gleiche Ausga" straff kann aber auch durch ChlorieTung von. Mettuyl: trichlorsilan, anschließende Unisetzung des Chlor- methyltrich.lorsdlans mit einer Methyl-Grignard-Lö- sung zu Chlormethylmethyldichiorsilan Wrd Vereste- rung dieses Stoffes reit Alkohol erhalten werden. In beiden Fällen erhält man Cblormethylnuethyldial- koxysilan, also einen Ausga*"sKeff °der obigem. For- mel. Sollen in dem AusgangsstofGndete ats Methyl- reste vorhanden sein, dann kann man. z. B. Chlor- methylt.richlorsilan mit einer Äthyl-GrignardrLö- sung oder mit einem höheren Alkyl-Grignard-Rea- gens, z. B. Octad:ecyl-Grignar4Reagene, in Reaktion bringen und das Silan mit dem gewünschten Alkohol verestern, um wieder zu eineng Ausgangsstoff der obigen Formel zu kommen. Durch diese Arbeits- weise"kännen auch Aiytgräppeü-;`°z. B: mittels eines Phenyl-Grdgnard-Reagens, eingeführt werden. Die Umsetzung. der; beulen Komponenten erfolgt so, daB das Alkalimetall und. eine Verbindung der Formel X C H= Si R Y= in Gegenwart einer Verbin- dung der Formel R= Si X, in Kontakt gebracht wer- den, wobei diese beiden Verbindungen in flüssiger Phase vorliegen. Es kamt. das Alkaliimetall in kleinen Stücken oder in feinverteiltem; festem Zustand zu einer Mischung der Ausgangsstoffe bei ' Zimmer- temperatur oder etwas erhöhter Temperatur zugege- ben werden. In diesem Falle verläuft, die Reaktion relativ langsamy wenn nicht die Temperatur über den Schmelzpunkt des A1kalirnetalls gebracht wird. Die Suspension wird- deshalb zweckmäßigau.f einer Teen. peratur oberhalb des Schmelzpunktes des Alkald- metalls gehalten. Die Ausgangsstoffe der allgemei- nen Formel X C HE S i R Y= und R, S i Y= können aber auch gemischt rund dann zu eurer Suspension des Al- kalimetalls gegeben. werden, oder der Ausgangsstoff der allgemeinen Formel R, Si X= wird zuerst zu der Alkalimetallsusperision gegeben, worauf dann der andre Ausgangsstoff XCHtSiRYE zugefügt wird. Die Aufflngseof% können in, stöchiometrischen Mengen"im Verhältnis 2 Mol Ester auf i Mol Di- hälogensilan, zwecks Bildung von Verbindungen der Formel Y. R Si C H2 Si R@.@ CH, Si R Y2 in Reaktion gebracht werden. Ein UberschuB der Verbindung R=SiX= verändert nicht den Reaktionsverlauf, und der Überschuß kann später aus dem Endprodukt wieder zurückgewonnen werden. Im Falle des Über- sdNsses des anderen Ausgangsstoffes X C H2 Si R Y2 `witlf tl sich dieser Überschuß dahingehend aus, daB te mit höherem Molekulargewicht erhalten Xex, die, wenn erwünscht, aus den Endprodukten ahgechieden werden können. Das folgende Beispiel soll die Verfahrensdurch- führung näher erläutern: Eine Mischung von 182,5 Gewichtsteile Cl C H2 C H9 S i (O C2 HS)= und 64,5 Gewichtsteile (C H.)2 Si C12 wird zu 46 Ge- wichtsteilen geschmolzenem Na in 216,9 Gewichts- teilen Toluol gegeben. Die Temperatur wird auf i to°'gMalten. . Das Produkt wird dann gekühlt, filtriert und das ausgefallene Salz mit Toluol ge- waschen. .Bei der Destillation werden 46 Gewichts- teile eines Produktes erhalten, das als (C.Ha0)ECH$SiCH.Si(CH$)2CH.SiCH9(OC.Hs)2 identifiziert wird und einen Siedepunkt von 15o° bei 25 mm Vakuum,, eine Refraktionszahl von 1;428z bei a5°, eine Dichte von, o,9129 bei z5° und eine spezifische Refraktion von o,z79o besitzt.The course of the reaction according to the invention is not in line with expectations, since a Wurtz reaction between the halomethyl radicals was to be expected. There was also the possibility that the Cl atoms bonded to the Si atom would lead to disilane bonds. Accordingly, it was that both of them combined Dung types over% en '`` $ ngeliewn conditions, preferably with the formation of compounds p with alternating Si-C binders4 react with one another yaw. Starting materials of the formula XCH $ S i RY $ can can be won in various ways a. B. to the Chlormaethylmethylddchlorsilany through direct chlorination of dirmthyldichlorsnlan et- stands, by reaction with an alcohol deqt @. wish esters win. The same issue " but can also be tightened by chlorination of. Mettuyl: trichlorosilane, subsequent dissolution of the chlorine methyltrich.lorsdlans with a methyl Grignard solution solution to chloromethylmethyldichioresilane Wrd esterification tion of this substance can be obtained from alcohol. In in both cases one obtains Cblormethylnuethyldial- koxysilane, thus an output of the above. mel. Should in the starting material part ats methyl- remains are available, then you can. z. B. Chlorine methylt.richlorosilane with an ethyl Grignard solution solution or with a higher alkyl Grignard reagent gens, e.g. B. Octad: ecyl-Grignar4Reagene, in reaction bring and the silane with the desired alcohol esterify in order to restore the raw material above formula to come. Through this work wise "can also Aiytgräppeü-;` ° e.g. by means of a Phenyl Grdgnard reagent. The implementation. the; buckling components takes place so that the alkali metal and. a connection of Formula XCH = Si RY = in the presence of a compound formation of the formula R = Si X, are brought into contact den, these two compounds in liquid Phase. It came. the alkali metal in small Pieces or in finely divided; solid state too a mixture of the starting materials in 'Zimmer- temperature or a slightly higher temperature. be practiced. In this case the reaction proceeds relatively slowamy if not the temperature above that Melting point of A1kalirmetalls is brought. the Suspension is therefore appropriate for a teen. temperature above the melting point of the alkali metal held. The starting materials of the general nen formula XC HE S i RY = and R, S i Y = but can also mixed around then to your suspension of the Al- potassium metal given. or the starting material of the general formula R, Si X = becomes the first Alkali metal suspension given, whereupon the other source material XCHtSiRYE is added. The Aufflngseof% can be in, stoichiometric Quantities "in the ratio of 2 moles of ester to 1 mole of di- hälogensilan, for the purpose of forming compounds of the Formula Y. R Si C H2 Si R @. @ CH , Si R Y2 in reaction to be brought. An excess of connection R = SiX = does not change the course of the reaction, and the excess can later be taken from the end product to be recovered again. In case of over- sdNsses of the other starting material XC H2 Si R Y2 This excess is effective to the effect that higher molecular weight te obtained X ex, which, if desired, from the end products can be decided. The following example is intended to explain leadership in more detail: A mixture of 182.5 parts by weight Cl C H2 C H9 S i (O C2 HS) = and 64.5 parts by weight (C H.) 2 Si C12 becomes 46 parts parts by weight of molten Na in 216.9 parts by weight share given toluene. The temperature will be on i to ° 'gMalten. . The product is then cooled filtered and the precipitated salt with toluene to wash. During the distillation, 46 weight percentages received parts of a product that is available as a (C.Ha0) ECH $ SiCH.Si (CH $) 2CH.SiCH9 (OC.Hs) 2 is identified and has a boiling point of 15o ° at 25 mm vacuum, a refraction number of 1; 428z at a5 °, a density of , o.9129 at z5 ° and has a specific refraction of o, z79o.

Die erfindungsgemäß gewonnenen neuen Verbindungen sind von Wert für die Gewinnung von Siloxanharzen: Die neuen Stoffe können mit Diorganochlorsilanen zusammen hydrolysiert und kondensiert weräen. Man erhält so vernetzte Siloxane.The novel compounds obtained according to the invention are of value for the extraction of siloxane resins: the new substances can be made with diorganochlorosilanes are hydrolyzed and condensed together. Crosslinked siloxanes are obtained in this way.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the preparation of new, tetrafunctional organosilicon compounds of the formula Y = R Si C H2 Si R2 C H2 Si R Y2, in which R is an alkyl or monocyclic aryl radical, in particular methyl, and Y is an alkoxy group, characterized in that one A compound of the formula XC H2 S i RY 2, where X is halogen, is allowed to react with a compound of the formula R2 Si X2 and an alkali metal in the liquid phase.

2. The method according to claim i, characterized characterized that a mixture of the starting materials with a suspension of the alkali metal is brought into reaction.