JP2001040210A - Production of silicon-based polymer - Google Patents

Production of silicon-based polymer

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JP2001040210A
JP2001040210A JP11210553A JP21055399A JP2001040210A JP 2001040210 A JP2001040210 A JP 2001040210A JP 11210553 A JP11210553 A JP 11210553A JP 21055399 A JP21055399 A JP 21055399A JP 2001040210 A JP2001040210 A JP 2001040210A
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Japan
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silicon
electron transfer
compound
alkali metal
reaction
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Japanese (ja)
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Yoshitaka Hamada
吉隆 濱田
Shigeru Mori
滋 森
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently produce a silicon-based polymer with a low oxygen content at a low cost by adding a specific electron transfer reactant. SOLUTION: A condensation polymerization reaction of a halogenated silicon compound is carried out by using an alkali metal or an alkaline earth metal as a reducing agent to provide a silicon-based polymer. A compound capable of forming a stable radical anionic species with the alkali metal or alkaline earth metal or its alkali metal salt or alkaline earth metal salt as an electron transfer reactant is added into the system and reacted with the residual silicon- halogen bonds. Thereby, a silicon-based polymer with a low oxygen content is produced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性物質、光導
電性物質、非線形光学物質などとして有用な酸素含有率
の低い有機ケイ素系ポリマーを製造する方法に関し、特
に、枝分かれ部位が多く、レジン性の高い、しかも酸素
含有率の低い有機ケイ素系ポリマーの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an organosilicon-based polymer having a low oxygen content, which is useful as a conductive material, a photoconductive material, a nonlinear optical material, and the like. The present invention relates to a method for producing an organosilicon-based polymer having high reactivity and low oxygen content.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ポリシランをはじめとする有機ケイ素系ポリマー材
料は、その特異な化学的、光学的性質が注目されてお
り、導電性物質、光導電性物質、非線形光学物質などと
して期待されているものの、物理的な強度不足や他の物
質との相溶性に問題があり、十分な展開を得るには至っ
ていない。近年、枝分かれ構造を多く導入することによ
りレジン化を高め、物理的強度を高め、また他の物質と
の相溶性を改良したポリシランなどの例も報告されてい
るが、特にトリクロロシラン、テトラクロロシランを使
用した枝分かれ構造の導入では、通常のジクロロシラン
類のウルツ反応に比べて反応が完結しにくく、後処理に
より生成するケイ素系ポリマー中に含まれる酸素の含有
率が高くなり、有機ケイ素系ポリマーが本来有している
化学的、光学的性質を減退させてしまう問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, organic silicon-based polymer materials such as polysilane have been attracting attention for their unique chemical and optical properties, and have been known to be conductive materials and photoconductive materials. Although it is expected as a substance, a nonlinear optical substance, etc., there is a problem in physical strength shortage and compatibility with other substances, and it has not yet been possible to obtain sufficient development. In recent years, examples of polysilanes that have increased resinification by introducing a large number of branched structures, increased physical strength, and improved compatibility with other substances have been reported, and in particular, trichlorosilane and tetrachlorosilane have been reported. In the introduction of the branched structure used, the reaction is less likely to be completed than in the ordinary Wurtz reaction of dichlorosilanes, and the content of oxygen contained in the silicon-based polymer generated by the post-treatment increases, and the organosilicon-based polymer becomes There is a problem that the intrinsic chemical and optical properties are reduced.

【0003】テトラクロロシラン類を出発原料とするシ
リコンクラスターの合成において、渡辺らは、マグネシ
ウムによる縮合反応に次いでブチルリチウムで反応末端
を処理することにより(特開平11−14841号公
報)、あるいは真空ラインを用いて十分に酸素、水分を
排除した雰囲気下でマグネシウムによる縮合反応の後、
アルキルハライドとの反応を十分に行い、生成したポリ
マー成分をカラム精製することにより(第17回無機高
分子研究討論会予行集)、酸素含有率の極めて低いシリ
コンクラスターを得ることができると報告している。し
かし、化学的に極めて活性が高く高価なブチルリチウム
を用いる点、真空ラインの使用やカラム精製を行う点が
工業的に大量合成を考える上でネックになっており、よ
り簡便な処理による酸素含有率の低減化が求められる。
In the synthesis of silicon clusters using tetrachlorosilanes as a starting material, Watanabe et al. Treat a reaction terminal with butyllithium after a condensation reaction with magnesium (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-14841) or a vacuum line. After the condensation reaction with magnesium in an atmosphere from which oxygen and moisture have been sufficiently removed using
It has been reported that silicon clusters with extremely low oxygen content can be obtained by performing sufficient reaction with alkyl halides and purifying the generated polymer components by column purification (17th Annual Meeting of the Japanese Society for Inorganic Polymer Research). ing. However, the use of expensive butyllithium, which is chemically very active and expensive, and the use of a vacuum line and column purification are the bottlenecks in industrial mass production considerations. Reduction of the rate is required.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記要望に応えるため鋭意検討を行った結
果、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を還元剤として
ハロゲン化ケイ素化合物を縮重合反応を行った後、ナト
リウムナフタレニドなどの安定なラジカルアニオン種を
形成し得る電子移動反応剤を反応の終盤に添加すること
により、反応系中に残存する活性の高いSi−Clなど
を効率的に消費せしめ、後処理時の加水分解などによる
Si−Oの形成を防止することにより、酸素含有率の低
い有機ケイ素系ポリマーの製造を効率的に行うことがで
きることを見出し、本発明をなすに至った。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The present inventor has conducted intensive studies in order to meet the above-mentioned demand, and as a result, has condensed a silicon halide compound with an alkali metal or an alkaline earth metal as a reducing agent. After the reaction, an electron transfer reactant capable of forming a stable radical anion species, such as sodium naphthalenide, is added at the end of the reaction to efficiently remove highly active Si-Cl remaining in the reaction system. The present invention has been found to be able to efficiently produce an organosilicon-based polymer having a low oxygen content by preventing the formation of Si—O due to hydrolysis or the like during post-treatment. Reached.

【0005】即ち、本発明は、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属を還元剤としてハロゲン化ケイ素化合物の縮
重合反応を行い、ケイ素系ポリマーを得た後、アルカリ
金属又はアルカリ土類金属により安定なラジカルアニオ
ン種を形成し得る化合物又はそのアルカリ金属もしくは
アルカリ土類金属塩を電子移動反応剤として系内に添加
して、残存するケイ素−ハロゲン結合と反応させること
を特徴とする酸素含有率の低いケイ素系ポリマーの製造
方法を提供する。
That is, according to the present invention, a polycondensation reaction of a silicon halide compound is carried out using an alkali metal or an alkaline earth metal as a reducing agent to obtain a silicon-based polymer. A compound having a low oxygen content, wherein a compound capable of forming an anionic species or an alkali metal or alkaline earth metal salt thereof is added to the system as an electron transfer reactant to react with the remaining silicon-halogen bond. Provided is a method for producing a polymer.

【0006】本発明による方法は、何ら特殊な装置を用
いることなく、ポリシランの重合反応を行った反応混合
物に電子移動反応剤を添加し、反応を継続するだけで、
生成するポリシラン類の酸素含有率を低減化させるもの
である。直鎖タイプのポリシラン類は、通常の反応条件
でも注意深く精製を行うことにより、酸素含有率の低い
ポリシランの製造は可能であるが、枝分かれ構造を含有
するポリシラン類の製造には本発明による方法が極めて
有効である。特に、テトラクロロシランを含むクロロシ
ラン類の縮重合反応におけるポリシランの製造時には、
金属ナトリウム、金属リチウムを還元剤として使用した
場合はナフタレン又はそのアルカリもしくはアルカリ土
類金属塩を添加することにより系内でナフタレニドを生
成させ、あるいは金属マグネシウムを還元剤として使用
した場合はナトリウムナフタレニドを添加し、処理を行
うことにより、通常の後処理操作の後、得られるポリシ
ラン中の酸素含有率を1重量%程度以下に低減化するこ
とができるものである。これらの処理は、ナフタレニド
に限らず、安定なラジカルアニオン種を形成し得る電子
移動反応剤であればいずれも効果があるものである。
[0006] The method according to the present invention comprises simply adding an electron transfer reactant to a reaction mixture in which a polymerization reaction of polysilane has been performed without using any special equipment, and continuing the reaction.
This is to reduce the oxygen content of the generated polysilanes. The straight-chain type polysilanes can be produced with low oxygen content by carefully purifying them under ordinary reaction conditions, but the method according to the present invention is required for producing polysilanes having a branched structure. Extremely effective. In particular, during the production of polysilane in the condensation polymerization reaction of chlorosilanes including tetrachlorosilane,
When metal sodium or metal lithium is used as a reducing agent, naphthalene or its alkali or alkaline earth metal salt is added to form naphthalenide in the system, or when metal magnesium is used as a reducing agent, sodium naphthalenide is used. By adding and treating, the oxygen content in the resulting polysilane can be reduced to about 1% by weight or less after the usual post-treatment operation. These treatments are effective not only for naphthalenide but also for any electron transfer reactant capable of forming a stable radical anion species.

【0007】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のケイ素系ポリマーの製造方法においては、まず
ハロゲン化ケイ素化合物をアルカリ金属又はアルカリ土
類金属を還元剤として用いて縮重合反応を行い、ケイ素
系ポリマー(ポリシラン)を製造する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the method for producing a silicon-based polymer of the present invention, a silicon-based polymer (polysilane) is produced by first conducting a polycondensation reaction using a silicon halide compound with an alkali metal or an alkaline earth metal as a reducing agent.

【0008】この場合、ハロゲン化ケイ素化合物原料と
しては、下記式で示されるハロシランが挙げられ、ジオ
ルガノジハロシラン、トリオルガノハロシランであって
もよいが、本発明においてはテトラハロシラン、オルガ
ノトリハロシランを含む場合に特に有効であり、酸素含
有量の少ない分岐状(ネットワーク状)ポリシランを得
ることができる。
In this case, examples of the raw material of the silicon halide compound include halosilanes represented by the following formulas, which may be diorganodihalosilanes or triorganohalosilanes. It is particularly effective when trihalosilane is contained, and a branched (network-like) polysilane having a low oxygen content can be obtained.

【0009】[0009]

【化1】 Embedded image

【0010】ここで、Rは1価の有機基であり、具体的
には、炭素数1〜12の非置換又は置換1価炭化水素基
などが挙げられる。1価炭化水素基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オ
クチル基、デシル基等のアルキル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル
基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール
基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル
基等のアラルキル基などが挙げられ、これらはその水素
原子の一部がアルコキシ基、アミノ基などの官能基で置
換されていてもよい。また、Yは2価の有機基であり、
特にエチレン等のアルキレン基、フェニレン等のアリー
レン基を挙げることができる。即ち、ハロシランとして
は、シルエチレン、シルフェニレン等の有機基を間には
さむ構造を含んでもよい。
Here, R is a monovalent organic group, and specific examples include an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. Examples of the monovalent hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group, an alkyl group such as a decyl group, a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, a phenyl group, a tolyl group, An aryl group such as a xylyl group or a naphthyl group, an aralkyl group such as a benzyl group, a phenylethyl group, or a phenylpropyl group, and the like.These hydrogen atoms are partially substituted with a functional group such as an alkoxy group or an amino group. May be. Y is a divalent organic group;
Particularly, an alkylene group such as ethylene and an arylene group such as phenylene can be exemplified. That is, the halosilane may include a structure sandwiching an organic group such as silethylene or silphenylene.

【0011】また、Xは塩素、臭素等のハロゲン原子で
ある。nは0,1,2又は3、特に0,1又は2であ
り、mは0,1又は2、特に0又は1である。
X is a halogen atom such as chlorine or bromine. n is 0, 1, 2 or 3, especially 0, 1 or 2, and m is 0, 1 or 2, especially 0 or 1.

【0012】一方、還元剤として用いるアルカリ金属、
アルカリ土類金属としては、金属ナトリウム、金属リチ
ウム、金属マグネシウムなどを用いることができ、上記
ハロゲン化ケイ素化合物中のSi−ハロゲン結合1当量
に対し1.0〜4.0当量、特に1.5〜2.0当量使
用することができる。
On the other hand, an alkali metal used as a reducing agent,
As the alkaline earth metal, metal sodium, metal lithium, metal magnesium and the like can be used, and 1.0 to 4.0 equivalents, particularly 1.5 equivalents to 1 equivalent of the Si-halogen bond in the above silicon halide compound. ~ 2.0 equivalents can be used.

【0013】縮重合反応は常法によって行うことがで
き、窒素等の不活性雰囲気下において、非プロトン性溶
媒、例えばジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ト
ルエン、キシレンなどを用いて行うことができる。反応
温度は50〜140℃が好ましく、反応時間は通常3〜
24時間である。
The polycondensation reaction can be carried out by a conventional method, and can be carried out under an inert atmosphere such as nitrogen using an aprotic solvent such as dimethoxyethane, tetrahydrofuran, toluene, xylene and the like. The reaction temperature is preferably from 50 to 140 ° C, and the reaction time is usually from 3 to
24 hours.

【0014】以上のように反応させた後、反応溶液に臭
化ブチル、臭化−2−フェニルエチル、臭化ベンジル等
のハロゲン化アルキル又はアラルキルを添加し、得られ
た有機ケイ素系ポリマーに残存するSi−ハロゲン結合
と反応させることにより、該ハロゲン化アルキル又はア
ラルキルのアルキル基によって修飾することが好まし
く、これによってポリマー中のハロゲン含有量をある程
度低減化させると共に、ポリマーの有機溶剤への溶解性
を向上させることができる(特開平2−263831号
公報)。なお、ハロゲン化アルキル又はアラルキルの添
加量は、通常、使用したハロシラン量に対して10〜1
00モル%であり、また、この反応の温度は50〜14
0℃が好ましく、反応時間は2〜5時間とすることがで
きる。
After the reaction as described above, an alkyl halide or aralkyl such as butyl bromide, 2-phenylethyl bromide, or benzyl bromide is added to the reaction solution, and the resulting organic silicon-based polymer remains. It is preferable that the polymer is modified with an alkyl group of the alkyl halide or aralkyl by reacting with a Si-halogen bond, thereby reducing the halogen content in the polymer to some extent and dissolving the polymer in an organic solvent. Can be improved (JP-A-2-263831). The amount of the alkyl halide or aralkyl added is usually 10 to 1 based on the amount of the halosilane used.
And the temperature of the reaction is 50-14%.
0 ° C. is preferable, and the reaction time can be 2 to 5 hours.

【0015】次いで、本発明においては、上記アルカリ
金属又はアルカリ土類金属により安定なラジカルアニオ
ン種を形成し得る化合物又はそのアルカリ金属もしくは
アルカリ土類金属塩を電子移動反応剤として反応溶液に
添加し、後反応を行うものである。
Next, in the present invention, a compound capable of forming a stable radical anion species with the alkali metal or alkaline earth metal or an alkali metal or alkaline earth metal salt thereof is added to the reaction solution as an electron transfer reactant. And post-reaction.

【0016】ここで、電子移動反応剤を形成する、安定
なラジカルアニオン種を形成し得る化合物としては、ナ
フタレン、アントラセン、ビフェニル、テトラフェニル
エチレンなどの芳香族炭化水素化合物、フェニルジメチ
ルクロロシラン、ジフェニルメチルクロロシラン、トリ
フェニルクロロシランなどのフェニル基含有ハロゲン化
ケイ素化合物を挙げることができ、これらのアルカリ金
属又はアルカリ土類金属塩、例えばナトリウムナフタレ
ニド、フェニル基含有シリルリチウムなどであってもよ
く、上記電子移動反応剤を形成するアルカリ金属を金属
ナトリウム又は金属リチウムとすることができる。特に
上記縮重合反応における還元剤として金属ナトリウムを
用いた場合、ナフタレン、アントラセン等が好ましく、
還元剤として金属リチウムを用いた場合、ビフェニル、
フェニルクロロシラン等が好ましく、還元剤として金属
マグネシウムを用いた場合、ナトリウムナフタレニド、
フェニル基含有シリルリチウム等が好ましい。なお、ナ
フタレン、アントラセン等は、金属ナトリウム、金属リ
チウムとの反応により、反応系内でナトリウムナフタレ
ニド等の安定なラジカルアニオンのアルカリ金属塩が生
成する。
Here, compounds capable of forming a stable radical anion species forming an electron transfer reactant include aromatic hydrocarbon compounds such as naphthalene, anthracene, biphenyl and tetraphenylethylene, phenyldimethylchlorosilane, diphenylmethyl and the like. Chlorosilane, phenyl group-containing silicon halide compounds such as triphenylchlorosilane can be mentioned, and alkali metal or alkaline earth metal salts thereof, for example, sodium naphthalenide, phenyl group-containing silyllithium and the like may be mentioned. The alkali metal forming the electron transfer reagent can be metallic sodium or metallic lithium. In particular, when sodium metal is used as the reducing agent in the condensation polymerization reaction, naphthalene, anthracene, and the like are preferable,
When metal lithium is used as the reducing agent, biphenyl,
Phenylchlorosilane and the like are preferable, and when metallic magnesium is used as a reducing agent, sodium naphthalenide,
Phenyl group-containing silyl lithium and the like are preferred. Naphthalene, anthracene and the like generate stable alkali metal salts of radical anions such as sodium naphthalenide in the reaction system by reaction with sodium metal and lithium metal.

【0017】上記電子移動反応剤の添加量は、ハロゲン
化ケイ素化合物原料に含有されるケイ素−ハロゲン結合
1モルに対して0.000001〜0.5モル、より好
ましくは0.01〜0.2モル、更に好ましくは0.0
3〜0.1モルである。少なすぎると酸素の低減化に長
時間を要し、実用的でなく、多すぎると経済的でない上
に失活反応後の残渣の処理が手間になる。
The amount of the electron transfer reactant is 0.000001 to 0.5 mol, more preferably 0.01 to 0.2 mol, per mol of the silicon-halogen bond contained in the silicon halide compound raw material. Moles, more preferably 0.0
3 to 0.1 mol. If the amount is too small, it takes a long time to reduce oxygen, and it is not practical. If the amount is too large, it is not economical and the treatment of the residue after the deactivation reaction becomes troublesome.

【0018】上記電子移動反応剤の添加により、反応溶
液中の残存Si−ハロゲン結合と反応してこれを効率的
に消費せしめ、Si−ハロゲン結合の加水分解などに基
づくSi−O結合の生成が防止されることで、酸素含有
率の低い有機ケイ素系ポリマーが得られるものである
が、この場合、この反応は50〜140℃にて行うこと
が好ましく、またその反応時間は通常1〜5時間であ
る。
By the addition of the electron transfer reactant, it reacts with the remaining Si-halogen bond in the reaction solution to efficiently consume it, and the generation of Si-O bond based on the hydrolysis of the Si-halogen bond and the like. By being prevented, an organosilicon polymer having a low oxygen content can be obtained. In this case, the reaction is preferably performed at 50 to 140 ° C., and the reaction time is generally 1 to 5 hours. It is.

【0019】反応後は、常法に従って、濾過、水洗、濃
縮、再沈という通常の後処理によって、有機ケイ素系ポ
リマーを得ることができる。
After the reaction, an organosilicon polymer can be obtained by a usual post-treatment such as filtration, washing with water, concentration, and reprecipitation according to a conventional method.

【0020】本発明により得られるポリマーは、酸素含
有量が少なく、つまりシロキサン含量が少なく、実質的
にSi−Si結合からなるものである。この場合、原料
のハロゲン化シランとして、例えば上記式 RnSiX4-n (n=0又は1) のものを含有する場合、下記単位を含む分岐状構造(ネ
ットワーク構造)のポリシランが得られる。
The polymer obtained according to the present invention has a low oxygen content, that is, a low siloxane content, and consists essentially of Si--Si bonds. In this case, when a halogenated silane as a raw material contains, for example, a compound represented by the above formula R n SiX 4-n (n = 0 or 1), a polysilane having a branched structure (network structure) containing the following units is obtained.

【0021】[0021]

【化2】 Embedded image

【0022】なお、得られたポリマーの重量平均分子量
は、通常500〜20,000、特に2,000〜1
0,000である。また酸素含有率は、通常0〜3重量
%、特に0〜1重量%である。
The weight average molecular weight of the obtained polymer is usually 500 to 20,000, especially 2,000 to 1
It is 0000. The oxygen content is usually 0 to 3% by weight, particularly 0 to 1% by weight.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、酸素含有率の低いケイ
素系ポリマーを効率よく安価に製造することができる。
According to the present invention, a silicon-based polymer having a low oxygen content can be efficiently and inexpensively produced.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

【0025】なお、酸素含有率の定量は、以下に示す不
活性ガス融解酸素分析法(Inert−Gas Fus
ion with Platinum−Carbon
Converter;特開平8−304381号公報)
によった。即ち、予め高温状態の炭素るつぼ内に試料を
溶液(フラックス)成分と共に投入し、発生した酸素含
有の気体を高温の炭素によりあるいは高温の白金炭素と
の接触によりCOとした後、ガス分析により定量した。
The oxygen content was determined by an inert gas melting oxygen analysis method (Inert-Gas Fus) shown below.
ion with Platinum-Carbon
Converter; JP-A-8-304381)
According to That is, a sample is put together with a solution (flux) component into a carbon crucible in a high-temperature state in advance, and the generated oxygen-containing gas is converted into CO by high-temperature carbon or by contact with high-temperature platinum carbon, and then quantified by gas analysis. did.

【0026】〔実施例1〕500mlのフラスコ中にマ
グネシウム21.9g(0.9mol)とDME(ジメ
トキシエタン)50mlを入れてヨウ素で表面を活性化
させた後、テトラクロロシラン42.5g(0.25m
ol)をDME300mlに溶解させた溶液をゆっくり
加えた。発熱反応がある程度おさまってから、次に臭化
ブチル34.3g(0.25mol)のDME230m
l溶液をゆっくり加え、先に生成しているシリコンクラ
スターの表面をブチル基で修飾した。その後、別に調製
したナトリウムナフタレニド(0.025mol)のD
ME溶液を加え、更に1時間反応することにより、残存
するSi−Clを消費させた。濾過、水洗、濃縮、再沈
という通常の後処理により得られた生成物のシリコンク
ラスターの酸素含有率は0.5重量%であった。なお、
得られたシリコンクラスターのMwは6,810、Mn
は3,380であった。
Example 1 21.9 g (0.9 mol) of magnesium and 50 ml of DME (dimethoxyethane) were placed in a 500 ml flask, the surface was activated with iodine, and 42.5 g of tetrachlorosilane (0. 25m
ol) in 300 ml of DME was slowly added. After the exothermic reaction had subsided to some extent, then 34.3 g (0.25 mol) of butyl bromide in 230 ml of DME
1 solution was slowly added, and the surface of the silicon cluster previously formed was modified with butyl groups. Then, D of sodium naphthalenide (0.025 mol) separately prepared
The remaining Si-Cl was consumed by adding the ME solution and further reacting for 1 hour. The oxygen content of the silicon cluster of the product obtained by the usual post-treatments of filtration, washing, concentration and reprecipitation was 0.5% by weight. In addition,
Mw of the obtained silicon cluster was 6,810, and Mn was Mn.
Was 3,380.

【0027】〔実施例2〕実施例1と同様にテトラクロ
ロシランのマグネシウム縮合を行った後、臭化ブチルに
代えて1−ブロモ−2−フェニルエタンを用いてクラス
ターの表面修飾を行い、次いで別に調製したナトリウム
ナフタレニドのDME溶液を加え、後処理を行うことに
より、酸素含有率1.1重量%のシリコンクラスターを
得た。なお、得られたシリコンクラスターのMwは8,
970、Mnは3,950であった。
Example 2 After performing magnesium condensation of tetrachlorosilane in the same manner as in Example 1, the surface of the cluster was modified using 1-bromo-2-phenylethane in place of butyl bromide, and then separately. By adding the prepared DME solution of sodium naphthalenide and performing post-treatment, a silicon cluster having an oxygen content of 1.1% by weight was obtained. The Mw of the obtained silicon cluster was 8,
970 and Mn were 3,950.

【0028】〔実施例3〕実施例1と同様の反応を処理
剤としてトリフェニルシリルリチウムを用いて行い、酸
素含有率1.0重量%のシリコンクラスターを得た。な
お、得られたシリコンクラスターのMwは9,230、
Mnは3,730であった。
Example 3 The same reaction as in Example 1 was performed using triphenylsilyllithium as a treating agent to obtain a silicon cluster having an oxygen content of 1.0% by weight. The Mw of the obtained silicon cluster was 9,230,
Mn was 3,730.

【0029】〔実施例4〕実施例1と同様の反応を処理
剤としてフェニルジメチルシリルリチウムを用いて行
い、酸素含有率0.8重量%のシリコンクラスターを得
た。なお、得られたシリコンクラスターのMwは17,
420、Mnは6,550であった。
Example 4 The same reaction as in Example 1 was performed using phenyldimethylsilyllithium as a treating agent to obtain a silicon cluster having an oxygen content of 0.8% by weight. The Mw of the obtained silicon cluster was 17,
420 and Mn were 6,550.

【0030】〔実施例5〕還元剤として金属ナトリウム
を使用し、実施例1と同様の反応を行い、縮合反応、ブ
チル基修飾を行った後、ナフタレンを添加して更に反応
を行った。通常の後処理の後、得られたシリコンクラス
ターの酸素含有率を測定したところ、0.7重量%であ
った。なお、得られたシリコンクラスターのMwは5,
000、Mnは2,840であった。
Example 5 Using sodium metal as a reducing agent, the same reaction as in Example 1 was carried out, and after a condensation reaction and butyl group modification, naphthalene was added for further reaction. After ordinary post-treatment, the oxygen content of the obtained silicon cluster was measured and was found to be 0.7% by weight. The Mw of the obtained silicon cluster was 5,
000 and Mn were 2,840.

【0031】〔比較例1〕実施例1に従ってマグネシウ
ムによるテトラクロロシランのカップリング、次いで臭
化ブチルによる表面修飾を行ったシリコンクラスター
を、ナトリウムナフタレニド処理を行わず、そのまま濾
過、水洗、濃縮、再沈という通常の後処理を行った。得
られたシリコンクラスターの酸素含有率は不活性ガス融
解酸素分析法により9重量%であった。なお、得られた
シリコンクラスターのMwは7,290、Mnは2,2
10であった。
[Comparative Example 1] A silicon cluster which had been subjected to coupling of tetrachlorosilane with magnesium and then surface modification with butyl bromide according to Example 1 was filtered, washed with water, concentrated without performing sodium naphthalenide treatment. The usual post-treatment of reprecipitation was performed. The oxygen content of the obtained silicon cluster was 9% by weight according to an inert gas molten oxygen analysis method. In addition, Mw of the obtained silicon cluster was 7,290, and Mn was 2,2.
It was 10.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ金属又はアルカリ土類金属を還
元剤としてハロゲン化ケイ素化合物の縮重合反応を行
い、ケイ素系ポリマーを得た後、アルカリ金属又はアル
カリ土類金属により安定なラジカルアニオン種を形成し
得る化合物又はそのアルカリ金属もしくはアルカリ土類
金属塩を電子移動反応剤として系内に添加して、残存す
るケイ素−ハロゲン結合と反応させることを特徴とする
酸素含有率の低いケイ素系ポリマーの製造方法。
1. A polycondensation reaction of a silicon halide compound using an alkali metal or an alkaline earth metal as a reducing agent to obtain a silicon-based polymer, and then forming a stable radical anion species with the alkali metal or the alkaline earth metal. Producing a silicon-based polymer having a low oxygen content, characterized by adding a compound which can be reacted or an alkali metal or alkaline earth metal salt thereof to the system as an electron transfer reactant and reacting with a remaining silicon-halogen bond. Method.
【請求項2】 上記電子移動反応剤の添加量が、ハロゲ
ン化ケイ素化合物原料に含有されるケイ素−ハロゲン結
合1モルに対して0.000001〜0.5モルである
請求項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the amount of the electron transfer reactant is 0.000001 to 0.5 mol per 1 mol of silicon-halogen bond contained in the silicon halide compound raw material. .
【請求項3】 上記電子移動反応剤を形成するアルカリ
金属が金属ナトリウム又は金属リチウムであることを特
徴とする請求項1又は2記載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the alkali metal forming the electron transfer reactant is sodium metal or lithium metal.
【請求項4】 上記電子移動反応剤を形成する、安定な
ラジカルアニオン種を形成し得る化合物が芳香族炭化水
素化合物であることを特徴とする請求項1乃至3のいず
れか1項記載の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the compound capable of forming a stable radical anion species forming the electron transfer reactant is an aromatic hydrocarbon compound. Method.
【請求項5】 上記電子移動反応剤を形成する、安定な
ラジカルアニオン種を形成し得る化合物がフェニル基含
有ハロゲン化ケイ素化合物であることを特徴とする請求
項1乃至3のいずれか1項記載の製造方法。
5. The compound according to claim 1, wherein the compound capable of forming a stable radical anion species forming the electron transfer reactant is a phenyl group-containing silicon halide compound. Manufacturing method.
【請求項6】 反応を非プロトン性溶媒中で行う請求項
1乃至5のいずれか1項記載の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the reaction is carried out in an aprotic solvent.
【請求項7】 ハロゲン化ケイ素化合物原料がトリハロ
シラン及び/又はテトラハロシランを含む請求項1乃至
6のいずれか1項記載の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the raw material of the silicon halide compound contains trihalosilane and / or tetrahalosilane.
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