JP2000086676A - Si−C結合を介してケイ素原子に結合した官能基を有するアシロキシシラン化合物の製造方法 - Google Patents
Si−C結合を介してケイ素原子に結合した官能基を有するアシロキシシラン化合物の製造方法Info
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Abstract
のヒドロシリル化反応の反応性を高め、反応性の位置選
択性を高め、引火、爆発等の危険性を低減すべく、ヒド
ロシリル化反応を低酸素分圧下又は不活性雰囲気下で行
えるようにする。 【解決手段】 オレフィン性又はアセチレン性不飽和化
合物を、HSiR2(O2 CR′)(Rは、炭化水素基、
アルコキシ基、シロキシ基又はシロキサノキシ基;R′
は水素原子又は炭化水素基)で示される化合物で、白金
触媒の存在下にヒドロシリル化する。
Description
を行うのに有効な、あるいは、シロキサンポリマー、有
機ポリマー、等のポリマーに官能性シリル基又は官能性
シロキサノキシ基を導入するのに有効な、あるいは湿気
による硬化性シロキサンの官能性基として重要なアシロ
キシ基を有するシラン化合物又はシロキサン化合物を製
造する方法に関する。
の加水分解性の官能基が直接結合したシリル基を有する
化合物及びポリマーは、変性シリコーンの原料として、
加水分解性の官能基の加水分解とこれに続く脱水縮合に
よるシロキサン結合の形成による表面の修飾用途に、あ
るいはポリマー鎖間の架橋形成による硬化など、工業的
に重要な用途を持つケイ素含有化合物である。
加水分解性の官能基が直接結合したシリル基は、一般
に、不飽和有機化合物又は不飽和基を有するポリマー
と、ヒドロアルコキシシランあるいはヒドロクロロシラ
ンと、によるヒドロシリル化反応によって製造する。し
かしながら、これらのヒドロシラン化合物のヒドロシリ
ル化反応はしばしば反応速度がおそく、多量の触媒と長
い反応時間を必要としたり、あるいは、反応の選択性に
乏しく生成物は異性体の混合物として使用されてきた。
ヒドロクロロシランの関与するヒドロシリル化反応では
しばしば、触媒活性の発現及び持続のために、反応雰囲
気中に酸素を添加することが必要であり、これによる引
火、爆発の危険をともなっていた。
してビニル基を有するジアミノポリシロキサンと、テト
ラカルボン酸二無水物を反応させてポリイミドを形成
し、このポリイミド中に存在することとなった上記ビニ
ル基に、一般式X3-t SiH(R9)t (ここに、R9 は
炭素数1から6のアルキル基を表し、Xはアルコキシ基
以外の加水分解性基を表し、tは0〜2の整数を表
す。)で示されるヒドロシランを用いて、ヒドロシリル
化することを記載している。そしてこのヒドロシランの
具体例としてメチルジアセトキシシラン及びトリアセト
キシシランを記載している(第5〜6頁)。この公報の
実施例にはメチルジアセトキシシランを用いた例が示さ
れている。しかしながら、本発明者等は意外にも前記メ
チルジアセトキシシラン及びトリアセトキシシランは、
オレフィン性不飽和側基を有するポリイミドとは異なる
ある種のオレフィン性不飽和化合物及びアセチレン性不
飽和化合物に対しては、非常にヒドロシリル化反応性に
乏しいことを発見した。(そして意外にも後者のオレフ
ィン性不飽和化合物及びアセチレン性不飽和化合物に対
しては、ヒドロ(モノアシロキシ)シランは非常に反応
性が高いことを見いだした。)
ロアルコキシシラン、ヒドロクロロシラン、あるいはヒ
ドロジアシロキシシランやヒドロトリアシロキシシラン
を用いるヒドロシリル化に於ける問題点、すなわちヒド
ロシリル化反応に於ける反応性が低いという問題及び反
応の位置選択性が低いという問題を解決または改善する
ことを目的とする。すなわち、具体的には、位置選択性
に優れた、また、触媒及び反応時間に関して経済的かつ
効率的なヒドロシリル化反応を行う方法を提供すること
を目的とする。また、触媒の高活性化及び活性持続性の
改善により、ヒドロシリル化反応を低酸素分圧下あるい
は不活性雰囲気下で行うことを可能とし、よって、ヒド
ロシリル化反応時の引火、爆発等の危険性を低減できる
ようにすることを目的とする。
用いるヒドロシリル化反応によって、Si−H官能性シ
ラン化合物と、ある種のオレフィン官能性又はアセチレ
ン官能性不飽和化合物(これらはオレフィン性不飽和の
側基を有するジアミノポリシロキサンから誘導されるポ
リイミドとは異なるものである)と、の反応により官能
性シラン化合物を製造するにあたって、Si−H官能性
ケイ素化合物で前記ケイ素原子に直接結合したアシロキ
シ基を1つ有するものを用いることにより、反応が迅速
にかつ付加が位置選択的に進行し、シリル化物の収率が
高いことを見い出した。また、低酸素分圧下あるいは酸
素非存在下でこのヒドロシリル化反応を速やかに達成で
きることを見いだし、本発明に到達した。
の群から選ばれる不飽和化合物(イ)を下記一般式
(1)で表されるヒドロ(アシロキシ)基含有ケイ素化
合物(ロ)でヒドロシリル化することを特徴とする、S
i−C結合を介してケイ素原子に結合した官能基を有す
るアシロキシシラン化合物の製造方法である。 不飽和化合物(イ): スチレンまたはスチレンの誘導体、 ビニルシラン化合物、 ケイ素原子に直接結合したビニル基を有するシロキサ
ン化合物、 エポキシ官能性オレフィン、 ジエン化合物、 CH2 =CHCH2 Xで示されるアリル化合物(ここ
に、Xはハロゲン原子、アルコキシ基またはアシロキシ
基を表す。)、 末端にビニル基を有してなるオレフィン化合物、及び アセチレン系化合物; ヒドロ(アシロキシ)含有ケイ素化合物(ロ): HSiR2 (O2 CR′) (1) (式中、Rは独立に有機基、シロキシ基またはシロキサ
ノキシ基から選ばれ、R′は独立に水素原子または有機
基から選ばれる。)
うちから選ばれるものである。尚、これらは、(ロ)ヒ
ドロ(アシロキシ)基含有ケイ素化合物との反応性を著
しく低下させるもので無い限り、その構造中に炭素原子
及び水素原子の他にO,N,F,Cl,Br,Siまた
はSから選ばれる原子を含んでいても構わない。但し、
については以下の記載に従う。 スチレンまたはスチレン誘導体 ビニルシラン化合物 ケイ素原子に直接結合したビニル基を有するシロキサ
ン化合物 エポキシ官能性オレフィン ジエン化合物 CH2 =CHCH2 Xで示されるアリル化合物(ここ
に、Xはハロゲン原子、アルコキシ基またはアシロキシ
基を表わす。) 末端にビニル基を有してなるオレフィン化合物 アセチレン系化合物。
しては、スチレン系炭化水素化合物、例えばスチレン、
p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、p−フェニ
ルスチレン、ジビニルベンゼン等;ハロゲン含有スチレ
ン、例えばp−フルオロスチレン、p−クロロスチレ
ン、p−ブロモスチレン、p−ヨードスチレン、p−お
よびm−(クロロメチル)スチレン等;含酸素又は含ケ
イ素スチレン誘導体、例えばp−メトキシスチレン、p
−トリメチルシリルスチレン等;含窒素スチレン誘導
体、例えばp−(ジフェニルアミノ)スチレン、p−
(ジトリルアミノ)スチレン、p−(ジキシリルアミ
ノ)スチレン、ビス(4−ビニルフェニル)(4−メチ
ルフェニル)アミン等を例示できる。
子に直接結合したビニル基を有するシロキサン化合物と
しては、ビニルトリアルキルシラン、例えばビニルトリ
メチルシラン、ビニルトリエチルシラン、ビニルトリプ
ロピルシラン、ビニルジメチルエチルシラン等;ビニル
アルコキシシラン、例えばビニルトリメトキシシラン、
ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシ
ラン、ビニルジメチルメトキシシラン等;ビニル官能性
シロキサン、例えば1,3−ジビニルテトラメチルジシ
ロキサン、α,ω−ジビニルポリジメチルシロキサン、
1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テト
ラメチルシクロテトラシロキサン等;及びビニル官能性
シラザン(これは一種のビニルシランと見ることができ
る)、例えば1,3−ジビニルテトラメチルジシラザ
ン、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−
テトラメチルシクロテトラジシラザン等を例示できる。
は、アリルグリシジルエーテル及びビニルシクロヘキセ
ンオキシドを挙げることできる。前記ジエン化合物とし
ては1,3−ブタジエン、イソプレン、1,5−ヘキサ
ジエン、1,3−オクタジエン、及び1,3−シクロヘ
キサジエンを挙げることができる。前記CH2 =CHC
H2 Xで示されるアリル化合物としては、塩化アリル、
アリルアセテート、アリルメタクリレートを挙げること
ができる。
ン化合物は、直鎖状または分岐状のいずれでも構わな
い。また、これらは置換基に芳香族炭化水素基を有して
いても構わない。直鎖の末端不飽和オレフィン化合物の
例としては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ヘキ
セン−1、オクテン−1及びオクタデセン−1を挙げる
ことができる。末端不飽和基を有する分岐オレフィン化
合物の例としては、イソブチレン、3−メチルブテン−
1、3,5−ジメチルヘキセン−1及び4−エチルオク
テン−1を挙げることができる。上記オレフィン化合物
がO,N,F,Cl,Br,Si,Sから選ばれる原子
を含んでいる場合の例として、含酸素アリル化合物、例
えばアリルメタクリレート;ビニル基を有するアミン化
合物、例えばN−ビニルカルバゾール;オレフィンのハ
ロゲン化物、例えば4−クロロブテン−1及び6−ブロ
モヘキセン−1;ケイ素官能性オレフィン化合物、例え
ばアリロキシトリメチルシラン;イオウ含有オレフィン
化合物、例えばアリルメルカプタン及びアリルスルフィ
ドが挙げられる。上記オレフィン化合物が芳香族炭化水
素基を有する場合の例としては、アリルベンゼン及び4
−フェニルブテン−1を挙げることができる。
ル基(CH≡C−)を有するものか、または分子内にエ
チニレン基(−C≡C−)を有するものであり、これら
は置換基に芳香族炭化水素基を有していても構わない。
末端にエチニル基(CH≡C−)を有するアセチレン系
化合物の例としては、アセチレン、プロピン、ブチン−
1、ヘキシン−1及びオクテン−1を挙げることができ
る。分子内にエチニレン基(−C≡C−)を有するアセ
チレン系化合物の例としては、ブチン−2、ヘキシン−
2、ヘキシン−3及びオクチン−4を挙げることができ
る。芳香族炭化水素基を有するアセチレン系化合物の例
としては、フェニルアセチレン、3−フェニルプロピン
及び4−フェニルブチン−1を挙げることができる。上
記アセチレン系化合物がO,N,F,Cl,Br,S
i,Sから選ばれる原子を含んでいる場合の例として
は、含酸素アセチレン系化合物、例えば3−メチル−1
−ブチン−3−オール及び3−フェニル−1−ブチン−
3−オール;含ケイ素アセチレン系化合物、例えば3−
メチル−1−ブチン−3−オールのO−トリメチルシリ
ル化物(HC≡C−CH(CH3 )−O−Si(CH3)
3 )及び3−フェニル1−ブチン−3−オールのO−ト
リメチルシリル化物(HC≡C−CH(C6 H5 )−O
−Si(CH3)3 );並びに含ハロゲンアセチレン系化
合物、例えば塩化プロパルギル及び臭化プロパルギルを
挙げることができる。
有ケイ素化合物(ロ)は下記の一般式(1) HSiR2 (O2 CR′) (1) (式中Rは独立に有機基、シロキシ基またはシロキサノ
キシ基から選ばれ、R′は独立に水素原子または有機基
から選ばれる。)で示されるものである。
基、アルケニル基、アリール基、ハロゲン化アルキル
基、ハロゲン化アリール基、アルコキシ基及びアリーロ
キシ基を挙げることができる。例えば、(1)炭素数1
〜18のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、n−
プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチ
ル基、n−ペンチル基、シクロヘキシル基、n−オクチ
ル基、ウンデシル基及びヘプタデシル基; (2)炭素数2〜18のアルケニル基、例えばプロペニ
ル基及びブテニル基;(3)炭素数6〜18のアリール
基、例えばフェニル基; (4)炭素数1〜18のハロゲン化アルキル基(ハロゲ
ン原子としては、F,ClまたはBrであるのがよ
い)、例えばクロロメチル基、フルオロメチル基及び
3,3,3−トリフルオロプロピル基; (5)炭素数6〜10のハロゲン化アリール基(ハロゲ
ン原子としては、F,ClまたはBrであるのがよ
い)、例えばp−クロロフェニル基; (6)炭素数1〜6のアルコキシ基、例えばメトキシ
基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ
基、n−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキ
シルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシ
ルオキシ基、2−メトキシエトキシ基及び2−エトキシ
エトキシ基;並びに (7)炭素数6〜10のアリーロキシ基、例えばフェノ
キシ基を挙げることができる。炭素数の範囲がここに規
定した範囲を超えると、反応性の面で実用性が低くなっ
てくる。
メチルシロキシ基、トリエチルシロキシ基、フェニルジ
メチルシロキシ基、ジフェニルメチルシロキシ基及び
(3,3,3−トリフルオロプロピル)ジメチルシロキ
シ基を挙げることができる。
は、主鎖がポリジメチルシロキサンの構造をとり末端
が、シロキシ基構造(例えばトリメチルシロキシ基)を
とるものや、末端が−SiH(CH3 )(OC(=O)
CH3 )で封鎖されたものが挙げられる。尚、実用的な
反応速度を考慮すると、シロキサノキシ基のシロキサン
単位の重合度(数平均重合度)は1,000以下、より
好ましくは500以下が望ましい。
が有機基であるときは、好ましくは、アルキル基(炭素
数1〜18)、アリール基(炭素数6〜10)、ハロゲ
ン化アルキル基(炭素数1〜18)またはハロゲン化ア
リール基(炭素数6〜10)から選ばれる。尚、これら
の置換基はO及びSiから選ばれる原子を含んでいても
構わない。具体的には、以下の様な例が挙げられる:ア
ルキル基(炭素数1〜18であるのが好ましい)、例え
ばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル
基、t−ブチル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、シ
クロヘキシル基、n−オクチル基、ウンデシル基及びヘ
プタデシル基;アリール基(炭素数6〜10であるのが
好ましい)、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基
及びナフチル基;ハロゲン化アルキル基(炭素数1〜1
8であるのが好ましい)、例えばクロロメチル基、ジク
ロロメチル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチ
ル基、2,2,2−トリフルオロエチル基;ハロゲン化
アリール基(炭素数6〜10であるのが好ましい)、例
えばp−クロロフェニル基。
原子を含む有機基であるときの例としては次のものを挙
げることができる: −CH2 −C(=O)−OSiR2 H (ここで、Rは一般式(1)で規定される有機基と同じ
意味を表す。) −C6 H3 (C(=O)OSiR2 H)2 (ここで、Rは一般式(1)で規定される有機基と同じ
意味を表す。)
て、ヒドロ(ホルミルオキシ)シランとしてはジメチル
ホルミルオキシシラン、ジエチルホルミルオキシシラ
ン、ジプロピルホルミルオキシシラン、ジイソプロピル
ホルミルオキシシラン、メチルエチルホルミルオキシシ
ラン、メチルフェニルホルミルオキシシラン、メチルプ
ロピルホルミルオキシシラン、ジフェニルホルミルオキ
シシラン、メチルメトキシホルミルオキシシラン、メチ
ルエトキシホルミルオキシシラン及びメチル(トリメチ
ルシロキシ)ホルミルオキシシランを例示でき;ヒドロ
(アセトキシ)シランとしてはジメチルアセトキシシラ
ン、ジエチルアセトキシシラン、ジプロピルアセトキシ
シラン、ジイソプロピルアセトキシシラン、メチルエチ
ルアセトキシシラン、メチルフェニルアセトキシシラ
ン、メチルプロピルアセトキシシラン、ジフェニルアセ
トキシシラン、メチルメトキシアセトキシシラン、メチ
ルエトキシアセトキシシラン、ジエトキシアセトキシシ
ラン及びメチル(トリメチルシロキシ)アセトキシシラ
ンを例示でき;ヒドロ(プロピオニルオキシ)シランと
してはジメチルプロピオニルオキシシラン、ジエチルプ
ロピオニルオキシシラン、ジプロピルプロピオニルオキ
シシラン、ジイソプロピルプロピオニルオキシシラン、
メチルエチルプロピオニルオキシシラン、メチルフェニ
ルプロピオニルオキシシラン、メチルプロピルプロピオ
ニルオキシシラン、ビフェニルプロピオニルオキシシラ
ン、ジフェニルプロピオニルオキシシラン、メチルメト
キシプロピオニルオキシシラン、メチルエトキシプロピ
オニルオキシシラン及びメチル(トリメチルシロキシ)
プロピオニルオキシシランを例示でき;ヒドロ(ブチリ
ルオキシ)シランとしてはジメチルブチリルオキシシラ
ン、ジエチルブチリルオキシシラン、ジプロピルブチリ
ルオキシシラン、ジイソプロピルブチリルオキシシラ
ン、メチルエチルブチリルオキシシラン、メチルフェニ
ルブチリルオキシシラン、メチルプロピルブチリルオキ
シシラン、ジフェニルブチリルオキシシラン、メチルメ
トキシブチリルオキシシラン、メチルエトキシブチリル
オキシシラン及びメチル(トリメチルシロキシ)ブチリ
ルオキシシランを、例示することができる。
て、更にヒドロ(ラウロイロキシ)シラン、ヒドロ(ス
テアロイロキシ)シラン、ヒドロ(ベンゾイルオキシ)
シラン、ヒドロ(クロロアセトキシ)シラン、ヒドロ
(ジクロロアセトキシ)シラン、ヒドロ(トリクロロア
セトキシ)シラン、ヒドロ(トリフルオロアセトキシ)
シラン、ヒドロ(ベンゾイルオキシ)シラン及びイソブ
チリル酸等のジメチルシリルエステルを挙げることがで
きる。前記ヒドロ(ラウロイロキシ)シランとしては、
ジメチルラウロイロキシシラン、メチルフェニルラウロ
イロキシシラン、ジフェニルラウロイロキシシラン、メ
チルメトキシラウロイロキシシラン、メチルエトキシラ
ウロイロキシシラン、メチル(トリメチルシロキシ)ラ
ウロイロキシシランを例示でき;前記ヒドロ(ステアロ
イロキシ)シランとしては、ジメチルステアロイロキシ
シラン、メチルフェニルステアロイロキシシラン、ジフ
ェニルステアロイロキシシラン、メチルメトキシステア
ロイロキシシラン、メチルエトキシステアロイロキシシ
ラン、メチル(トリメチルシロキシ)ステアロイロキシ
シランを例示でき;前記ヒドロ(ベンゾイルオキシ)シ
ランとしては、ジメチルベンゾイルオキシシラン、メチ
ルフェニルベンゾイルオキシシラン、ジフェニルベンゾ
イルオキシシラン、メチルメトキシベンゾイルオキシシ
ラン、メチルエトキシベンゾイルオキシシラン、メチル
(トリメチルシロキシ)ベンゾイルオキシシランを例示
でき;前記ヒドロ(クロロアセトキシ)シランとして
は、ジメチル(クロロアセトキシ)シラン、メチルフェ
ニル(クロロアセトキシ)シラン、ジフェニル(クロロ
アセトキシ)シラン、メチルメトキシ(クロロアセトキ
シ)シラン、メチルエトキシ(クロロアセトキシ)シラ
ン、メチル(トリメチルシロキシ)(クロロアセトキ
シ)シランを例示でき;前記ヒドロ(ジクロロアセトキ
シ)シランとしては、ジメチル(ジクロロアセトキシ)
シラン、メチルフェニル(ジクロロアセトキシ)シラ
ン、ジフェニル(ジクロロアセトキシ)シラン、メチル
メトキシ(ジクロロアセトキシ)シラン、メチルエトキ
シ(ジクロロアセトキシ)シラン、メチル(トリメチル
シロキシ)(ジクロロアセトキシ)シランを例示でき;
前記ヒドロ(トリクロロアセトキシ)シランとしては、
ジメチル(トリクロロアセトキシ)シラン、メチルフェ
ニル(トリクロロアセトキシ)シラン、ジフェニル(ト
リクロロアセトキシ)シラン、メチルメトキシ(トリク
ロロアセトキシ)シラン、メチルエトキシ(トリクロロ
アセトキシ)シラン、メチル(トリメチルシロキシ)
(トリクロロアセトキシ)シランを例示でき;前記ヒド
ロ(トリフルオロアセトキシ)シランとしては、ジメチ
ル(トリフルオロアセトキシ)シラン、メチルフェニル
(トリフルオロアセトキシ)シラン、ジフェニル(トリ
フルオロアセトキシ)シラン、メチルメトキシ(トリフ
ルオロアセトキシ)シラン、メチルエトキシ(トリフル
オロアセトキシ)シラン、メチル(トリメチルシロキ
シ)(トリフルオロアセトキシ)シランを例示でき;前
記ヒドロ(ベンゾイルオキシ)シランとしては、ジメチ
ルベンゾイルオキシシラン、メチルフェニルベンゾイル
オキシシラン、ジフェニルベンゾイルオキシシラン、メ
チルメトキシベンゾイルオキシシラン、メチルエトキシ
ベンゾイルオキシシラン、メチル(トリメチルシロキ
シ)ベンゾイルオキシシランを例示できる。これら以外
にもイソブチリル酸、バレリン酸、ピバロイル酸、ヘキ
サン酸、シクロヘキサンカルボン酸、ノナン酸、トルイ
ル酸、ナフトエ酸、パラ−クロロ安息香酸、マロン酸、
こはく酸、グルタル酸、テレフタル酸、トリメシン酸等
のモノ、ジ、トリカルボン酸のジメチルシリルエステル
を例示することができる。
合物(ロ)は、収率や入手し易さを考慮すると、前記一
般式(1)において、Rは、独立に、炭素数1〜6のア
ルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シロキシ基ま
たはシロキサノキシ基が好ましく、R′としては水素原
子、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。
結合を介してケイ素原子に結合した官能基を有するアシ
ロキシシラン化合物」は、原料であるヒドロ(アシロキ
シ)基含有ケイ素化合物(ロ)の構造により、シラン構
造またはポリシロキサン構造をとることができる。即
ち、一般式(1)HSiR2 (O2 CR′)において、
Rが有機基の場合は、得られる前記アシロキシシラン化
合物は、シランの構造をとる。他方、Rがシロキシ基ま
たはシロキサノキシ基の場合は、ポリシロキサンの構造
をとる。この明細書では便宜上、前記「Si−C結合を
介してケイ素原子に結合した官能基を有するアシロキシ
シラン化合物」を該官能基を有するアシロキシシランと
該官能基を有するアシロキシポリシロキサンの両方を包
含する意味で使用する。
は10℃以上250℃以下でよいが、適当な反応速度を
達成出来ること、および反応に関与する基質および生成
物が安定に存在しうるという点からは20℃から200
℃が最適である。
必要はないが、基質を溶解させる目的で、また反応系の
温度の制御及び触媒成分の添加を容易にするために炭化
水素系化合物を反応溶媒あるいは触媒成分の溶媒として
用いることができる。この目的のために最適な溶媒とし
ては、飽和あるいは不飽和の炭化水素化合物、例えばヘ
キサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ドデシルベンゼ
ン;及びハロゲン化炭化水素化合物、例えばクロロホル
ム、塩化メチレン、クロロベンゼン、オルト−ジクロロ
ベンゼンを挙げることが出来る。
しては、具体的には、0価白金のオレフィン錯体、0価
白金のビニルシロキサン錯体、2価白金のオレフィン錯
体ハロゲン化物、塩化白金酸、炭素担持白金、シリカ担
持白金等を例示することができるが、これら以外の通常
工業的に用いられるものならば特に限定されない。
0℃以上250℃以下で行なうのが好ましい。
以下の温度範囲にて、次のからの群から選ばれる不
飽和化合物(イ)を下記一般式(1)で示されるヒドロ
アシロキシ基含有ケイ素化合物(ロ)でヒドロシリル化
することを特徴とする、アシロキシシラン化合物の製造
方法。 不飽和化合物(イ): スチレンまたはスチレンの誘導体 ビニルシラン化合物 ケイ素原子に直接結合したビニル基を有するシロキサ
ン化合物 エポキシ官能性オレフィン ジエン化合物 CH2 =CHCH2 Xで表されるアリル化合物(ここ
に、Xはハロゲン原子、アルコキシ基またはアシロキシ
基を表す。) 末端にビニル基を有してなるオレフィン化合物 アセチレン系化合物 ヒドロ(アシロキシ)基含有ケイ素化合物: HSiR2 (O2 CR′) (1) (式中、Rは独立に有機基、シロキシ基またはシロキサ
ノキシ基から選ばれ、R′は独立に水素原子又は有機基
である。)
以上250℃以下の温度範囲にて、次のからの群か
ら選ばれる不飽和化合物(イ)を下記一般式(1)で表
されるヒドロ(アシロキシ)基含有ケイ素化合物(ロ)
でヒドロシリル化することを特徴とする、前記(請求項
1記載の)アシロキシシラン化合物の製造方法。 不飽和化合物(イ): スチレンまたはスチレンの誘導体 ビニルシラン化合物 ケイ素原子に直接結合したビニル基を有するシロキサ
ン化合物 エポキシ官能性オレフィン ジエン化合物 CH2 =CHCH2 Xで表されるアリル化合物(ここ
に、Xはハロゲン原子、アルコキシ基またはアシロキシ
基を表す。) 末端にビニル基を有してなるオレフィン化合物 アセチレン系化合物 ヒドロアシロキシ基含有ケイ素化合物(ロ): HSiR2 (O2 CR′) (1) (式中、Rは独立に炭素数1〜6のアルキル基、炭素数
1〜6のアルコキシ基、シロキシ基またはシロキサノキ
シ基から選ばれたものであり、R′は水素原子又は炭素
数1〜18のアルキル基である。)
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、以下に示す例中の生成物の特性化の記述においてG
Cはガスクロマトグラフを、GC−MSはガスクロマト
グラフ−質量分析を表す。また、Meはメチル基を、O
Acはアセトキシ基を、Phはフェニル基を表わす。本
実施例で用いたアシロキシシラン化合物、アルキルシラ
ン化合物及びシロキサン化合物は市販のものあるいは公
知の方法によって合成したものである。不飽和化合物は
市販のものをそのまま用いた。つぎに実施例及び比較例
を挙げ、本発明について説明する。
の丸底フラスコに6.5gの酢酸リチウムとマグネチッ
クスターバーを入れ、これに9.2gのジメチルクロロ
シランをゆっくりと添加し、室温で一晩撹拌した。さら
に1gの酢酸リチウムを添加し1時間撹拌した後、真空
下、揮発成分をドライアイストラップで捕収した。この
粗生成物を常圧下蒸留し、沸点91〜92℃の成分を得
た。GC−MS分析で確認した。 HMe2 SiOAc:m/z(相対強度):117
(6.2),103(51.9),75(56.2),
61(100),59(23.1),47(8.6),
45(30.3)。
ン置換したガラス反応管に1.04gのスチレン、1.
20gの参考例1で合成したジメチルアセトキシシラン
及び内部標準として0.26gのトルエンを加えた。こ
れに6.5マイクロリットルの0.4%の白金を含む0
価白金の1,3−ジビニルテトラジシロキサン錯体のト
ルエン溶液を加え、50℃で2.5時間加熱した。GC
分析によるとスチレンのヒドロシリル化物は収率88%
で生成しており、β−付加物の選択性は99.4%であ
った。 分析結果:GC−MS:PhCH2 CH2 Me2 SiO
Ac:m/z(相対強度):207(1.6),147
(17.4),117(100),75(59.2),
61(9.9),47(6.3),45(11.5)。
メチルアセトキシシランの反応)ガラス反応管に0.5
gのp−(N,N−ジ(キシリル)アミノ)スチレン、
0.303gのジメチルアセトキシシラン及び1.75
gのトルエンを加えた。これに20マイクロリットルの
0.4%の白金を含む0価白金の1,3−ジビニルテト
ラジシロキサン錯体のトルエン溶液を加え、50℃で
1.5時間加熱した。GC分析によるとp−(N,N−
ジ(キシリル)アミノ)スチレンの転化率は99%であ
り、ヒドロシリル化物は収率95%で生成しており、β
−付加物の選択性は99.2%であった。 分析結果:GC−MS:β−付加物:m/z(相対強
度):75(23.7),117(9.7),314
(63.8),315(17.0),445(10
0),446(36.9),447(9.4)。
応)ガラス反応管に0.28gのパラクロロスチレン、
0.24gのジメチルアセトキシシラン及び標準として
0.07gのトルエンを加えた。これに6.5マイクロ
リットルの0.4%の白金を含む0価白金の1,3−ジ
ビニルテトラジシロキサン錯体のトルエン溶液を加え、
50℃で3時間加熱した。GC分析によるとパラクロロ
スチレンの転化率は72%であり、ヒドロシリル化物は
68%で生成しており、β−付加物の選択性は99.2
%であった。 分析結果:GC−MS(EI):パラクロロフェネチル
ジメチルアセトキシシラン:m/z(相対強度)45
(21),47(11),61(15),117(10
0),181(12),183(5.5),241
(2.6),243(1.2),256(0.4),2
58(0.2)。
応)ガラス反応管に0.13gのジビニルベンゼン(8
0%、パラ−、メタ−の混合物;残りはメタ−およびパ
ラ−のエチルスチレン)、0.24gのジメチルアセト
キシシラン及び0.033gのトルエンを加えた。これ
に2マイクロリットルの0.4%の白金を含む0価白金
の1,3−ジビニルテトラジシロキサン錯体のトルエン
溶液を加え、50℃で3時間加熱した。GC分析による
とジビニルベンゼン(およびエチルスチレン)の転化率
は99%であり、ジビニルベンゼンのヒドロシリル化物
は収率95%で生成しており、α,β−付加物とβ,β
−付加物の生成比は1:17であった。 分析結果:GC−MS(EI):β,β−付加物、メタ
−異性体:m/z(相対強度)45(9.8),47
(7.2),59(17),61(10),75(7
4),117(100),306(61),351
(1.3),366(0.9)。
ラス反応管に0.224gのオクテン−1と0.24g
のジメチルアセトキシシランを加えた。これに10マイ
クロリットルの0.04%の白金を含む0価白金の1,
3−ジビニルテトラジシロキサン錯体のトルエン溶液を
加え、室温で1.3時間放置した。GC分析によるとオ
クテン−1の転化率は97%であり、オクテン−1のヒ
ドロシリル化物は収率95%で生成していた。 分析結果:GC−MS:C8 H17Si(CH3)2 OC
(O)CH3 :m/z(相対強度):215(4.
9),117(100),75(55),61(1
5),59(7.2),47(6.2),45(9.
5)。
サンとジメチルアセトキシシランの反応)ガラス反応管
に0.186gの1,3−ジビニル−テトラメチル−
1,3−ジシロキサン、0.24gのジメチルアセトキ
シシランおよび0.047gのトルエンを加えた。これ
に2マイクロリットルの0.4%の白金を含む0価白金
の1,3−ジビニルテトラジシロキサン錯体のトルエン
溶液を加えたところ、自然発熱し5分間で反応は完結し
た。GC分析によると、1,3−ジビニル−テトラメチ
ル−1,3−ジシロキサンの転化率は99%であり、ジ
ビニルベンゼンのヒドロシリル化物は収率95%で生成
しており、α,β−付加物とβ,β−付加物の生成比は
1:21であった。 分析結果:GC−MS(EI):1,3−ビス(ジメチ
ルアセトキシシリルエチル)−テトラメチルジシロキサ
ン、β,β−付加物:m/z(相対強度):73(1
8),75(39),117(59),145(8.
5),161(13),191(8.8),203
(8.2),207(9.0),219(14),23
1(12),235(100),236(26),23
7(14),277(38),278(9.7),30
5(11),306(3.9),363(1.3),3
64(0.5)。
シランの反応)ガラス反応管に0.50gのビニルシク
ロヘキセンオキシドと0.47gのジメチルアセトキシ
シラン及び0.12gのトルエンを加えた。これに4マ
イクロリットルの0.4%の白金を含む0価白金の1,
3−ジビニルテトラジシロキサン錯体のトルエン溶液を
加え67℃で30分間加熱した。GC分析によるとビニ
ルシクロヘキセンオキシドの転化率は99.5%であ
り、ビニルシクロヘキセンオキシドのヒドロシリル化物
は収率97%で生成していた。 分析結果:GC−MS:m/z(相対強度):227
(0.2),199(0.2),167(1.2),1
17(100),77(14),75(80),61
(12)。
反応)ガラス反応管に0.252gのアリルメタクリレ
ートと0.236gのジメチルアセトキシシランを加え
た。これに10マイクロリットルの0.04%の白金を
含む0価白金の1,3−ジビニルテトラジシロキサン錯
体のトルエン溶液を加え50℃で4時間加熱した。GC
分析によるとアリルメタクリレートの転化率は64%で
あり、アリルメタクリレートのヒドロシリル化物は収率
61%で生成していた。 分析結果:GC−MS:m/z(相対強度):229
(0.5),187(1.6),184(5.4),1
69(2.9),145(15.2),143(17.
8),117(100),75(86),69(5
6),47(8.1),45(14.3)。
ス反応管に0.15gの塩化アリルと0.24gのジメ
チルアセトキシシランを加えた。これに2マイクロリッ
トルの0.4%の白金を含む0価白金の1,3−ジビニ
ルテトラジシロキサン錯体のトルエン溶液を加え50℃
で4時間加熱した。GC分析によると塩化アリルの転化
率は56%であり、塩化アリルのヒドロシリル化物は収
率40%で生成していた。 分析結果:GC−MS:m/z(相対強度):179
(0.1),153(0.1),137(13.8),
117(64),97(9.4),95(29),93
(8.7),75(100),47(15.7),45
(30.6)。
サンとジメチルアセトキシシランの反応)ガラス製反応
管に704mgのα,ω−ジビニルポリジメチルシロキサ
ン(重合度:9)と250mgのジメチルアセトキシシラ
ン(HSi(CH3)2(OC(=O)CH3)) をとり、こ
れにジビニルシロキサンの0価白金錯体のトルエン溶液
(白金含量0.4wt%)を0.002ml加えた。混合物
は反応により自然発熱し、約10分後に自然冷却した。
内容物をプロトンNMRを用いて分析するとα,ω−ジ
ビニルポリジメチルシロキサンのビニル基はほとんど残
っておらず、ヒドロシリル化物のジメチルアセトキシシ
リル基の付加位置はβ−位のみであった。 分析結果:1H−NMR(d−クロロホルム):δ(官
能基、相対強度)2.00(CH3 ,2.937),
0.59−0.65(CH2 ,1.909),0.39
−0.435(CH2 ,2.02),0.21(C
H3 ,5.86),−0.02−0.2(CH3 ,2
5.14)。
ル(HSi(CH3) (OC(=O)CH3)) 官能性ジメ
チルポリシロキサンの反応)ガラス製反応管に220mg
のスチレンと590mgの両末端HSi(CH3) (OC
(=O)CH3)官能性ジメチルポリシロキサン(重合度
約6.5)をとり、これにジビニルシロキサンの0価白
金錯体のトルエン溶液(白金含量0.4wt%)を0.0
04ml加えた。反応管をテフロンテープでシールし、こ
れを60℃のオイルバスにいれ2時間加熱した。冷却
後、内容物をプロトンNMRを用いて分析するとスチレ
ンは全て消費されており、スチレンへのヒドロシリル化
反応はシリル基のβ−付加でのみ起こっていた。 分析結果:1H−NMR(d−クロロホルム):δ(官
能基、相対強度)0.11−0.20(CH3 ,10
1.5),0.33(CH3 ,17.5),1.18
(CH2 ,m,11.4),2.1(CH3 ,s,1
7.6),2.77(CH2 ,m,13.9),7.2
−7.45(C6 H5 ,34.0)。
シランの反応)ガラス製反応管に213mgのスチレンと
316mgのメチルエトキシアセトキシシラン(HSi
(CH3) (OC2 H5)(OC(=O)CH3)(約10%
ずつのメチルジエトキシシランとメチルジアセトキシシ
ランを含む)および52mgのトルエンをとり、これにジ
ビニルシロキサンの0価白金錯体のトルエン溶液(白金
含量0.4wt%)を0.002ml加えた。反応管をテフ
ロンテープでシールし、これを80℃のオイルバスにい
れ1時間加熱した。冷却後、内容物をGCおよびGC−
MSを用いて分析するとスチレンは全て消費されてお
り、フェネチルメチルジエトキシシラン(PhC2 H4
Si(CH3)(OEt)2)、フェネチルメチルアセトキ
シエトキシシラン(PhC2 H4 Si(CH3)(OE
t)(OAc))、フェネチルメチルジアセトキシシラ
ン(PhC2 H4 Si(CH3)(OAc)2)の3種類の
フェネチル化合物が1:5:1の割合で生成していた。
いずれもβ−付加体のみであった。確認のため、この混
合物に過剰のエタノールを加え、80℃で0.5時間加
熱した後、GCを用いて分析するとα−フェネチルメチ
ルジエトキシシラン(PhCH(CH3)Si(CH3)
(OEt)2)とβ−フェネチルメチルジエトキシシラン
(PhCH2 CH2 Si(CH3)(OEt)2)が1:3
90の比で存在しているのが分かった。 GC−MS分析結果(EIモード、z/m(相対強
度)):PhCH2 CH2Si(CH3)(OEt)2(M
W=238):61(13),77(33),89(2
4),105(20),133(100),147
(6.6),177(10),223(15),238
(5.4)。 PhCH2 CH2 Si(CH3)(OEt)(OAc)
(MW=252):77(30),105(54),1
47(100),163(2.5),177(3.
8),191(7.4),207(2.5),237
(0.2),252(0.2)。 PhCH2 CH2 Si(CH3)(OAc)2(MW=26
6):77(65),102(18),119(10
0),161(22),191(45),206(1
2),223(4.6),251(0.3),266
(1.3)。
ランの反応)ガラス製反応管に82mgのヘキシン−1と
118mgのジメチルアセトキシシランをとり、これにジ
ビニルシロキサンの0価白金錯体のトルエン溶液(白金
含量0.4wt%)を2μL 加えた。内容物は自然発熱
し、10分後冷却した。30分後内容物をガスクロマト
グラフを用いて分析するとジメチルアセトキシシランの
転化率は96%であり、ヘキシン−1のヒドロシリル化
物がGCトレースのピーク面積(FID検出器)の91
%を占め、ヘキシン−1のヒドロシリル化物のうち、末
端シリル化物と内部シリル化物(2−シリルヘキセン−
1)の比は19:1であった。 分析結果:GC−MS(EI):1−ヘキセニル(ジメ
チル)アセトキシシラン:m/z(相対強度)185
(55),143(45),117(100),75
(81),61(50),59(15),47(1
0),45(24)。
アセトキシシランの反応)ガラス製反応管に380mgの
ビニルトリエトキシシランと236mgのジメチルアセト
キシシランをとり、これにジビニルシロキサンの0価白
金錯体のトルエン溶液(白金含量0.04wt%)を2μ
L 加えた。反応管をテフロンテープとラバーセプタムで
シールし、これを60℃のオイルバスにいれ2.5時間
加熱した。冷却後、内容物をガスクロマトグラフを用い
て分析するとジメチルアセトキシシランおよびビニルト
リエトキシシランの転化率は約93%であり、ビニルト
リエトキシシランのヒドロシリル化物がGCトレースの
ピーク面積(FID検出器)の約89%を占め、ビニル
トリエトキシシランのヒドロシリル化物のうち、末端シ
リル化物(ベータ付加物)と内部シリル化物(アルファ
付加物)の比は18:1であった。 GC−MS分析結果(EIモード、z/m(相対強
度)):(EtO)3SiCH2 CH2 Si(CH3)
2 (OAc)(MW=308):45(21),47
(7.8),75(49),79(16),117(1
00),135(9.7),163(8.4),177
(17),219(5.3),221(6.6),23
5(5.0),262(2.0),263(2.2),
308(1.0)。
シシランの反応)ガラス製反応管に458mgのアリルア
セテートと540mgのジメチルアセトキシシランをと
り、これにジビニルシロキサンの0価白金錯体のトルエ
ン溶液(白金含量0.4wt%)を5μL 加えた。反応管
をテフロンテープとラバーセプタムでシールし、これを
80℃のオイルバスにいれ2時間加熱した。冷却後、内
容物をガスクロマトグラフを用いて分析するとジメチル
アセトキシシランの転化率は99%であり、アリルアセ
テートのヒドロシリル化物がGCトレースのピーク面積
(FID検出器)の約82%を占め、アリルアセテート
のヒドロシリル化物のうち、末端シリル化物(ガンマ付
加物)と内部シリル化物(ベータ付加物)の比は36
0:1であった。 分析結果:GC−MS(EI):γ−アセトキシプロピ
ルジメチルアセトキシシラン:m/z(相対強度)20
3(0.2),177(0.2),161(6.1),
158(2.4),119(28),117(10
0),77(24),75(93),47(9),45
(16)。
ンの反応)ガラス製反応管に300mgのイソプレンと7
0mgのジメチルアセトキシシランおよび70mgのトルエ
ンをとり、これにジビニルシロキサンの0価白金錯体の
トルエン溶液(白金含量0.4wt%)を2.0μL 加え
た。反応管をテフロンテープとラバーセプタムでシール
し、これを80℃のオイルバスにいれ30分間加熱し
た。冷却後、セプタムをとり内容物をガスクロマトグラ
フおよび1H−NMRを用いて分析するとジメチルアセ
トキシシランはすべて消費されており、未反応のイソプ
レンとトルエン以外には、イソプレンのモノヒドロシリ
ル化物およびイソプレンのジヒドロシリル化物が生成し
ていた。このうち、モノヒドロシリル化物はGCトレー
スのピーク面積(FID検出器)の約91%を占め、1
H−NMRスペクトルによるとモノヒドロシリル化物の
うち、3−メチル−3−ブテニル(ジメチル)アセトキ
シシランの割合は約70%であった。 分析結果:GC−MS(EI):3−メチル−3−ブテ
ニル(ジメチル)アセトキシシラン:m/z(相対強
度)45(25),47(13),61(16),75
(100),111(20),117(83),153
(1.0),171(1.3)。
反応)ガラス製反応管に312mgのスチレンと312mg
のジメチルエトキシシランをとり、これにジビニルシロ
キサンの0価白金錯体のトルエン溶液(白金含量0.4
wt%)を0.001ml加えた。反応管をテフロンテープ
でシールし、これを41℃のオイルバスにいれ30分間
加熱した。冷却後、内容物をGCを用いて分析するとス
チレンの転化率は36%であり、フェネチルジメチルエ
トキシシランが27%の収率で生成していた。(α−メ
チルベンジル)ジメチルエトキシシランの収率は8.5
%であった。
メチルエトキシシランの反応)ガラス製反応管に0.5
gのp−(N,N−ジ(キシリル)アミノ)スチレンの
トルエン溶液(0.1gのDXAS(p−(N,N−ジ
(キシリル)アミノ)スチレン)を0.4gのトルエン
に溶解したもの)と0.04gのジメチルエトキシシラ
ンをとり、これにジビニルシロキサンの0価白金錯体の
トルエン溶液(白金含量0.2wt%)を10マイクロリ
ットル加えた。反応管をテフロンテープでシールし、こ
れを50℃のオイルバスにいれ30分間加熱した。冷却
後、内容物をGCを用いて分析するとDXASの転化率
は67%であり、DXASへのジメチルエトキシシラン
のβ−付加物が41%、α−付加物が21%の収率で生
成していた。
ガラス反応管に0.13gのジビニルベンゼン(80
%、パラ−、メタ−の混合物;残りはメタ−およびパラ
−のエチルスチレン)、0.21gのジメチルメトキシ
シラン及び0.033gのトルエンを加えた。これに2
マイクロリットルの0.4%の白金を含む0価白金の
1,3−ジビニルテトラジシロキサン錯体のトルエン溶
液を加え、50℃で3時間加熱した。ガスクロ分析によ
るとジビニルベンゼン(およびエチルスチレン)の転化
率は99%であり、ジビニルベンゼンのヒドロシリル化
物は収率95%で生成しており、α,β−付加物とβ,
β−付加物の生成比は1:1.36であった。
応)ガラス反応管に0.186gの1,3−ジビニル−
テトラメチル−1,3−ジシロキサン、0.18gのジ
メチルメトキシシラン及び0.047gのトルエンを加
えた。これに2マイクロリットルの0.4%の白金を含
む0価白金の1,3−ジビニルテトラジシロキサン錯体
のトルエン溶液を加え50℃で3時間熱した。GC分析
によると1,3−ジビニル−テトラメチル−1,3−ジ
シロキサンの転化率は68%であり、ジビニルベンゼン
のモノ−シリル化物とジ−シリル化物がそれぞれ、37
%と30%で生成しておりモノ−シリル化物のα−付加
物とβ−付加物の比率は6:1であり、ジ−シリル化物
のα,α−付加物とα,β−付加物の生成比は4.4:
1であった。
の反応)ガラス製反応管に210mgのスチレンと328
mgのメチルジアセトキシシラン(HSi(CH3)(OC
(=O)CH3)2)をとり、これにジビニルシロキサンの
0価白金錯体のトルエン溶液(白金含量0.4wt%)を
0.002ml加えた。反応管をテフロンテープでシール
し、これを80℃のオイルバスにいれ1時間加熱した。
冷却後、内容物をGCを用いて分析すると未反応の原料
のみが検出された。3時間加熱後の分析結果も同様であ
った。
反応)ガラス製反応管に208mgのスチレンと270mg
のメチルジエトキシシラン(HSi(CH3)(OC2 H
5)2)および52mgのトルエンをとり、これにジビニルシ
ロキサンの0価白金錯体のトルエン溶液(白金含量0.
4wt%)を0.002ml加えた。反応管をテフロンテー
プでシールし、これを50℃のオイルバスにいれ1時間
加熱した。冷却後、内容物をGCを用いて分析するとシ
ランおよびスチレンの転化率は90%であり、ヒドロシ
リル化物がほぼ定量的に生成していた。α−体とβ−体
の比は42:58であった。
チレン性不飽和化合物のヒドロシリル化反応の反応性を
高め、反応性の位置選択性を高め、また、触媒の高活性
化及び活性持続性の改善により、ヒドロシリル化反応を
低酸素分圧下或いは不活性雰囲気下で行うことを可能に
し、よってヒドロシリル化反応時の引火、爆発等の危険
性を低減できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 白金触媒の存在下で次のからの群か
ら選ばれる不飽和化合物(イ)を下記一般式(1)で示
されるヒドロアシロキシ基含有ケイ素化合物(ロ)でヒ
ドロシリル化することを特徴とする、Si−C結合を介
してケイ素原子に結合した官能基を有するアシロキシシ
ラン化合物の製造方法。 不飽和化合物(イ): スチレンまたはスチレンの誘導体 ビニルシラン化合物 ケイ素原子に直接結合したビニル基を有するシロキサ
ン化合物 エポキシ官能性オレフィン ジエン化合物 CH2 =CHCH2 Xで示されるアリル化合物(ここ
に、Xはハロゲン原子、アルコキシ基またはアシロキシ
基を表す。) 末端にビニル基を有してなるオレフィン化合物 アセチレン系化合物 ヒドロ(アシロキシ)基含有ケイ素化合物(ロ): HSiR2 (O2 CR′) (1) (式中、Rは独立に有機基、シロキシ基またはシロキサ
ノキシ基から選ばれ、R′は独立に水素原子または有機
基から選ばれる。) - 【請求項2】 前記一般式(1)で表されるヒドロ(ア
シロキシ)基含有ケイ素化合物(ロ)において、Rが炭
素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ
基、シロキシ基またはシロキサノキシ基から選ばれたも
のであり、R′が炭素数1〜6のアルキル基または水素
原子である請求項1記載の製造方法。
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