JP2002088090A - Method for manufacturing organosilicon compound - Google Patents

Method for manufacturing organosilicon compound

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of manufacturing a polyfluoro organosilicon compound efficiently at a low cost on an industrial scale by the hydrosilylation of polyfluoroolefin. SOLUTION: A polyfluoro organosilicon compound is manufactured by reacting polyfluoroolefin with a hydrosilane compound in the presence of a transition metal complex having a polyfluorophosphine compound as the ligand by using supercritical carbon dioxide or liquefied carbon dioxide as a solvent.

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、ポリフルオロオレ
フィンとヒドロシラン化合物とを直接反応させ、ポリフ
ルオロ有機ケイ素化合物を効率よく製造する方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for efficiently producing a polyfluoroorganosilicon compound by directly reacting a polyfluoroolefin with a hydrosilane compound.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、有機ケイ素化合物の合成法として
はケイ素単体と有機ハロゲン化合物を反応させるいわゆ
る直接法、ハロシランとグリニャール試薬を反応させる
方法、不飽和有機化合物とヒドロシランを反応させるヒ
ドロシリル化反応等が知られている。このうちヒドロシ
リル化反応は、オレフィンなどの安価な原料を用いて種
々多様な有機ケイ素化合物を得ることができる有用な反
応である。通常ヒドロシリル化反応は、白金、ロジウム
等を含む遷移金属化合物やラジカル発生剤を触媒として
実施されるが、位置異性体や脱水素シリル化物などの副
生、有機溶剤の後処理等に問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for synthesizing an organosilicon compound, a so-called direct method of reacting simple silicon with an organic halogen compound, a method of reacting a halosilane with a Grignard reagent, a hydrosilylation reaction of reacting an unsaturated organic compound with hydrosilane, and the like. It has been known. Among them, the hydrosilylation reaction is a useful reaction capable of obtaining various organic silicon compounds using inexpensive raw materials such as olefins. Usually, the hydrosilylation reaction is carried out using a transition metal compound containing platinum, rhodium, or the like or a radical generator as a catalyst. Was.

【0003】一方、ポリフルオロ有機化合物は、耐熱
性、耐酸性、耐塩基性、撥水性、撥油性等に関して優れ
た物理化学特性を有し、各種の機能材料に利用されてい
る(商品名:テフロン、PEEK等)。また、ある種の
ポリフルオロ有機ケイ素化合物はガラス表面の化学的性
質や物理的特性を改善するなどのシランカップリング剤
として興味深い性質を示すことが報告されている。しか
し、その合成には特殊なフッ素系有機溶媒を必要とし、
収率も満足すべきものではなく[「Bulletin ofJapan C
hemical Society 誌」,第66巻,第472〜476
ページ(1993年)]、より効率的かつ環境負荷の小さ
い、工業的に有利な合成法の確立が望まれていた。
On the other hand, polyfluoro organic compounds have excellent physicochemical properties with respect to heat resistance, acid resistance, base resistance, water repellency, oil repellency and the like, and are used for various functional materials (trade names: Teflon, PEEK, etc.). It has also been reported that certain polyfluoroorganosilicon compounds exhibit interesting properties as silane coupling agents, such as improving the chemical and physical properties of the glass surface. However, its synthesis requires a special fluorinated organic solvent,
Yields are not satisfactory [Bulletin of Japan C
Chemical Society, ”Vol. 66, Nos. 472-476
Page (1993)], it has been desired to establish an industrially advantageous synthesis method that is more efficient and has less environmental impact.

【0004】また近年、超臨界または液化二酸化炭素を
有機溶媒の代替として利用する技術が注目され、さらに
反応面に利用する研究が積極的になされている。この方
法は、有機溶媒を用いる従来の反応方法に比べ、1)反
応媒体に毒性、可燃性が無く環境に優しい、2)反応後
の脱圧によって反応媒体を反応系から簡単な処理操作に
より容易に分離・除去することができる等の長所を有す
る。特に金属錯体触媒と組み合わせて用いた場合には、
活性、選択性が顕著に向上する事例が報告されている
[「Chemical Review 誌」,第99巻,第353〜354
ページ(1999年)]。さらに、超臨界または液化二酸化
炭素はパーフルオロ有機化合物に高い親和性を示し、優
れた反応媒体となることが記載されているが[「Chemic
al Review誌」,第99巻,第475〜493ページ(199
9年)]、ポリフルオロオレフィンのヒドロシリル化反
応への応用については知られていない。
[0004] In recent years, a technique of using supercritical or liquefied carbon dioxide as an alternative to an organic solvent has attracted attention, and research on using it for a reaction surface has been actively conducted. This method is 1) less toxic and flammable in the reaction medium and is environmentally friendly compared to the conventional reaction method using an organic solvent. It has the advantage that it can be separated and removed. Especially when used in combination with a metal complex catalyst,
A case has been reported in which activity and selectivity are significantly improved [Chemical Review, Vol. 99, pp. 353-354].
Page (1999)]. Furthermore, it has been described that supercritical or liquefied carbon dioxide has a high affinity for perfluoroorganic compounds and is an excellent reaction medium [Chemic
al Review Magazine ", Vol. 99, pp. 475-493 (199
9 years)], and no application of polyfluoroolefin to hydrosilylation reaction is known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、ポリフルオロオレフィンのヒドロシリル
化によって、ポリフルオロ有機ケイ素化合物(例えば、
パーフルオロ基を有するシランカップリング剤など)を
効率よく、高収率でかつ工業的に有利に製造する方法を
提供することを目的としてなされたものである。
Under such circumstances, the present invention provides a polyfluoroorganosilicon compound (for example,
It is an object of the present invention to provide a method for efficiently producing a silane coupling agent having a perfluoro group) at a high yield and industrially.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリフル
オロオレフィンのヒドロシリル化について鋭意研究を重
ねた結果、溶媒として超臨界二酸化炭素又は液化二酸化
炭素を用い、ポリフルオロホスフィン化合物を配位子と
する遷移金属錯体の存在下に反応を実施することにより
均一相が形成され、前記目的を達成しうることを見出
し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。本
願明細書でいう遷移金属錯体とは、好ましくは8族遷移
金属錯体である。
The present inventors have conducted intensive studies on hydrosilylation of polyfluoroolefin, and as a result, using supercritical carbon dioxide or liquefied carbon dioxide as a solvent, and converting a polyfluorophosphine compound into a ligand. It has been found that a homogeneous phase is formed by carrying out the reaction in the presence of the transition metal complex described above, and the above object can be achieved, and the present invention has been completed based on this finding. The transition metal complex referred to in the present specification is preferably a Group 8 transition metal complex.

【0007】すなわち、本発明は、 溶媒として超臨界
二酸化炭素又は液化二酸化炭素を用い、ポリフルオロホ
スフィン化合物を配位子とする遷移金属錯体の存在下
に、ポリフルオロオレフィンとヒドロシラン化合物とを
反応させることを特徴とするポリフルオロ有機ケイ素化
合物の製造方法を提供するものである。
That is, according to the present invention, a polyfluoroolefin is reacted with a hydrosilane compound using supercritical carbon dioxide or liquefied carbon dioxide as a solvent in the presence of a transition metal complex having a polyfluorophosphine compound as a ligand. It is intended to provide a method for producing a polyfluoroorganosilicon compound characterized by the above.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明方法において、原料として
用いられるポリフルオロオレフィンとしてはその炭素数
は特に制限するものではないが、炭素数2〜20のも
の、特に4〜12のものが好ましい。炭素数が大きすぎ
ると、原料化合物が高価となるうえ、その反応性が低下
して工業的に不利である。このオレフィンはヒドロシリ
ル化反応に不活性な基、例えばアルコキシ基、アリーロ
キシ基、ビス(ヒドロカルビル)アミノ基、他のハロゲ
ン原子などで置換されていてもよい。また、本発明にお
いて用いられるポリフルオロオレフィンとは、少なくと
も1個の炭素原子上に2個以上のフッ素原子を有してい
るものであり、好ましくは、その炭素原子上の水素原子
が全てフッ素原子で置換されているもの(パーフルオロ
基)である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method of the present invention, the polyfluoroolefin used as a raw material has no particular restriction on the number of carbon atoms, but preferably has 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 4 to 12 carbon atoms. If the number of carbon atoms is too large, the starting compound becomes expensive and its reactivity is lowered, which is industrially disadvantageous. The olefin may be substituted with a group inert to the hydrosilylation reaction, such as an alkoxy group, an aryloxy group, a bis (hydrocarbyl) amino group, another halogen atom, and the like. The polyfluoroolefin used in the present invention has two or more fluorine atoms on at least one carbon atom. Preferably, all the hydrogen atoms on the carbon atom are fluorine atoms. (Perfluoro group).

【0009】本発明方法において用いられるヒドロシラ
ン化合物としては、一般式 HSiRで示さ
れるものであり、式中R、R、Rは、水素、アル
キル基(炭素数が好ましくは1〜20、より好ましくは
1〜3)、アルコキシ基(炭素数が好ましくは1〜2
0、より好ましくは1〜3)、アリール基(炭素数が好
ましくは6〜18、より好ましくは6〜10)などであ
り、それらは互いに同一であってもよいし、異なってい
てもよいが、R、R、Rが全部水素である場合及
びR、R、Rが全てアルキル基のものは除かれる
ものである。前記一般式で表わされるヒドロシラン化合
物で特に好ましいものを具体的に挙げると、ジメトキシ
メチルシラン、メトキシジメチルシラン、ジメトキシエ
チルシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシフェ
ニルシラン、メトキシジフェニルシランなどである。本
発明においてポリフルオロオレフィン1モルに対するヒ
ドロシラン化合物の反応モルは、好ましくは1〜5モ
ル、より好ましくは1〜3モルである。
The hydrosilane compound used in the method of the present invention is represented by the general formula HSiR 1 R 2 R 3 , wherein R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen, an alkyl group (preferably having carbon atoms). Is 1 to 20, more preferably 1 to 3, and an alkoxy group (preferably having 1 to 2 carbon atoms)
0, more preferably 1-3), an aryl group (preferably 6-18, more preferably 6-10), etc., which may be the same or different from each other. , R 1 , R 2 , and R 3 are all hydrogen, and those in which R 1 , R 2 , and R 3 are all alkyl groups are excluded. Particularly preferred examples of the hydrosilane compound represented by the above general formula include dimethoxymethylsilane, methoxydimethylsilane, dimethoxyethylsilane, diethoxymethylsilane, dimethoxyphenylsilane, and methoxydiphenylsilane. In the present invention, the reaction mole of the hydrosilane compound per 1 mole of the polyfluoroolefin is preferably 1 to 5 mole, more preferably 1 to 3 mole.

【0010】本発明方法においては、触媒として、ポリ
フルオロホスフィン化合物を配位子とする遷移金属錯体
が用いられる。この遷移金属錯体における遷移金属成分
としては、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、ニッケ
ル、パラジウム、白金などが挙げられるが、これらの中
でルテニウム及びロジウムが好ましく、選択性を考える
とルテニウムが特に好適である。
In the method of the present invention, a transition metal complex having a polyfluorophosphine compound as a ligand is used as a catalyst. Examples of the transition metal component in the transition metal complex include ruthenium, rhodium, iridium, nickel, palladium, platinum and the like. Among these, ruthenium and rhodium are preferable, and ruthenium is particularly preferable in consideration of selectivity.

【0011】この遷移金属錯体において、配位子として
用いられるホスフィン化合物としては、例えば、一般式
R1R2R3P (I) (式中のR1、R2及びR3は、それぞれアリール基、ア
ラルキル基の芳香族炭化水素基及びアルキル基、シクロ
アルキル基の脂肪族炭化水素基などであり、それらはた
がいに同一であってもよいし、異なっていてもよい)で
表わされるモノホスフィン化合物や、 一般式 R4R5P−A−PR6R7 (II) (式中のR4、R5、R6及びR7は、それぞれアリール
基、アラルキル基の芳香族炭化水素基及びアルキル基、
シクロアルキル基の脂肪族炭化水素基などであり、それ
らはたがいに同一であってもよいし、異なっていてもよ
く、Aはアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレ
ン基、アラルキレン基又はフェロセニレン基である)で
表わされるビスホスフィン化合物を挙げることができ
る。
In this transition metal complex, examples of the phosphine compound used as a ligand include a general formula R 1 R 2 R 3 P (I) (wherein R 1, R 2 and R 3 are an aryl group or an aralkyl group aromatic hydrocarbon, respectively) A monophosphine compound represented by the general formula R4R5P-A-, or an alkyl group or an aliphatic hydrocarbon group of a cycloalkyl group, which may be the same or different. PR6R7 (II) (wherein R4, R5, R6 and R7 are an aryl group, an aralkyl group aromatic hydrocarbon group and an alkyl group,
Cycloalkyl groups such as aliphatic hydrocarbon groups, which may be the same or different, and A is an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, an aralkylene group or a ferrosenylene group. )).

【0012】本発明において配位子として用いられるポ
リフルオロホスフィン化合物とは、少なくとも1個の炭
素原子上に2個以上のフッ素原子を有しているものであ
り、好ましくはその炭素原子上の水素原子が全てフッ素
原子で置換されているもの(パーフルオロ基)である。
前記一般式(I)及び(II)におけるR1〜R7で示され
る各基の炭素数は特に制限はないが、通常は20以下で
ある。また、このR1〜R7は、アリール基、アラルキル
基の芳香族炭化水素基及びアルキル基やシクロアルキル
基の脂肪族炭化水素基よりも、フッ素置換基を有するア
リール基、アラルキル基の芳香族炭化水素基及びアルキ
ル基やシクロアルキル基の脂肪族炭化水素基の方が、触
媒性能の点から好ましい。前記一般式(I)又は(II)
で表わされるポリフルオロホスフィン化合物を具体的に
述べると、トリ−パーフルオロホスフィン(PR
)、トリ−パラ−パーフルオロフェニルホスフィ
ン、亜りん酸トリ−パラ−パーフルオロフェニル{R
f:−CHCH−(CF−CF n=1〜
20}、トリ−パラ−トリフルオロメチルフェニルホス
フィン、ジ−パラ−トリフルオロメチルフェニルトリデ
カフルオロヘキシルホスフィン、パラ−トリフルオロメ
チルフェニルジ−トリフルオロオクチルホスフィン、ビ
ス(ジ−パラ−トリフルオロメチルフェニルホスフィ
ン)メタンなどが挙げられる。
The polyfluorophosphine compound used as a ligand in the present invention has two or more fluorine atoms on at least one carbon atom, and preferably has a hydrogen atom on the carbon atom. All of the atoms are substituted with fluorine atoms (perfluoro group).
The carbon number of each group represented by R1 to R7 in the general formulas (I) and (II) is not particularly limited, but is usually 20 or less. Further, R1 to R7 are more preferably an aromatic hydrocarbon group such as an aryl group having a fluorine substituent or an aralkyl group than an aromatic hydrocarbon group such as an aryl group or an aralkyl group and an aliphatic hydrocarbon group such as an alkyl group or a cycloalkyl group. Groups and aliphatic hydrocarbon groups such as alkyl groups and cycloalkyl groups are preferred from the viewpoint of catalytic performance. The general formula (I) or (II)
Specifically, the polyfluorophosphine compound represented by
f 3 ), tri-para-perfluorophenylphosphine, tri-para-perfluorophenyl phosphite R
f: -CH 2 CH 2 - ( CF 2) n -CF 3 n = 1~
20 °, tri-para-trifluoromethylphenylphosphine, di-para-trifluoromethylphenyltridecafluorohexylphosphine, para-trifluoromethylphenyldi-trifluorooctylphosphine, bis (di-para-trifluoromethylphenyl) (Phosphine) methane and the like.

【0013】本発明方法において、触媒として用いられ
る遷移金属錯体は、配位子として前記ポリフルオロホス
フィン化合物を少なくとも1個有するものであればよ
く、特に制限はない。このような遷移金属錯体として
は、例えばRhX(R1(R2)R3P)、RhX(C
O)(R1(R2)R3P)、RhX(R4(R5)P−
A−PR6R7) 、RuX(R1R2R3P)、Ru
(R4R5P−A−PR6R7)、RuX(CO)
(R1R2R3P)、RhX(CH=CH)(R1
(R2)R3P)、[Rh(R1(R2)R3P)
Y、[Rh(R1(R2)R3P)(CNR)]Y、
Cp’RhH(R1(R2)R3P)、IrX(R1(R
2)R3P)、IrX(CO)(R1(R2)R3
P)、IrH(R1(R2)R3P)、IrH
(CO)(R1(R2)R3P)、IrX(CO)
(R4R5P−A−PR6R7)、Cp’IrH(R1
(R2)R3P)、Ni(CO)、Ni(R1(R2)R
3P)、NiX(R1(R2)R3P)、Ni(CH
=CH)(R1(R2)R3P)、NiX(R4R
5P−A−PR6R7)、PdX(R1(R2)R3
P)、Pd(CH=CH)(R1(R2)R3P)
、Pd(CO)(R1(R2)R3P)、Pd(R1
(R2)R3P)、PdX(R4R5P−A−PR6R
7)、PtX(R1(R2)R3P)、Pt(CH
CH)(R1(R2)R3P)、Pt(CO)(R1
(R2)R3P)、Pt(R1(R2)R3P)、Pt
(R1(R2)R3P)、PtHX(R1(R2)R3P)
、PtX(R4R5P−A−PR6R7)などが挙げら
れる。なお、上記式において、Xはハロゲン原子、水酸
基、シアノ基、アルコキシ基、カルボキシラト基又はチ
オシアナト基、YはPF、B(C、B
、ClO、CNはイソニトリル基、Rはアルキル
基又はアリール基、Cp’はペンタメチルシクロペンタ
ジエニル基を示し、R1〜R7及びAは前記と同じ意味を
もつ。
In the method of the present invention, the catalyst is used as a catalyst.
The transition metal complex is the above-mentioned polyfluorophos as a ligand.
Any material having at least one fin compound
No particular restrictions. As such a transition metal complex
Is, for example, RhX (R1 (R2) R3P)3, RhX (C
O) (R1 (R2) R3P)2, RhX (R4 (R5) P-
A-PR6R7) 3, RuX2(R1R2R3P)3, Ru
X2(R4R5P-A-PR6R7)3, RuX2(CO)
(R1R2R3P)2, RhX (CH2= CH2) (R1
(R2) R3P)2, [Rh (R1 (R2) R3P)4]
Y, [Rh (R1 (R2) R3P)2(CNR)2] Y,
Cp'RhH2(R1 (R2) R3P), IrX (R1 (R
2) R3P)3, IrX (CO) (R1 (R2) R3
P)2, IrH5(R1 (R2) R3P)2, IrH
3(CO) (R1 (R2) R3P)2, IrX (CO)
(R4R5P-A-PR6R7), Cp'IrH2(R1
(R2) R3P), Ni (CO)4, Ni (R1 (R2) R
3P)4, NiX2(R1 (R2) R3P)2, Ni (CH
2= CH2) (R1 (R2) R3P)2, NiX2(R4R
5P-A-PR6R7), PdX2(R1 (R2) R3
P)2, Pd (CH2= CH2) (R1 (R2) R3P)
2, Pd (CO) (R1 (R2) R3P)3, Pd (R1
(R2) R3P)4, PdX2(R4R5P-A-PR6R
7), PtX2(R1 (R2) R3P)2, Pt (CH2=
CH2) (R1 (R2) R3P)2, Pt (CO) (R1
(R2) R3P)3, Pt (R1 (R2) R3P)4, Pt
(R1 (R2) R3P)3, PtHX (R1 (R2) R3P)
2, PtX2(R4R5P-A-PR6R7) and the like.
It is. In the above formula, X is a halogen atom, hydroxyl
Group, cyano group, alkoxy group, carboxylate group or
Osianato group, Y is PF6, B (C6H5)4, B
F 4, ClO4, CN is an isonitrile group, R is alkyl
Group or aryl group, Cp 'is pentamethylcyclopenta
Represents a dienyl group, and R1 to R7 and A have the same meaning as described above.
Have.

【0014】本発明方法においては、これらの遷移金属
錯体は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて
用いてもよい。また、該遷移金属錯体は、予め調製して
使用する必要はなく、前記ホスフィン化合物と適当な遷
移金属化合物とを反応系に共存させ、反応系中(in sit
u)において所望の遷移金属錯体を形成させてもよい。
In the method of the present invention, these transition metal complexes may be used alone or in combination of two or more. It is not necessary to prepare and use the transition metal complex in advance, and the phosphine compound and an appropriate transition metal compound are allowed to coexist in the reaction system, and the transition metal complex is used in the reaction system (in situ).
In u), a desired transition metal complex may be formed.

【0015】このような目的に用いられる遷移金属化合
物としては特に制限はないが、遷移金属がロジウムの場
合について例を示せば、RhX3、RhX(DE)2、R
hX(EN)2などが挙げられる。なお、上記式におい
て、DEはノルボルナジエン、1,5‐シクロオクタジ
エン又は1,5‐ヘキサジエン、ENはエチレン又はシ
クロオクテンを示し、Xは前記と同じ意味をもつ。
The transition metal compound used for such a purpose is not particularly limited, but examples of the case where the transition metal is rhodium include RhX 3 , RhX (DE) 2 ,
hX (EN) 2 and the like. In the above formula, DE represents norbornadiene, 1,5-cyclooctadiene or 1,5-hexadiene, EN represents ethylene or cyclooctene, and X has the same meaning as described above.

【0016】本発明方法においては、溶媒として超臨界
二酸化炭素又は液化二酸化炭素を用い、前記遷移金属錯
体の存在下に、ポリフルオロオレフィンとヒドロシラン
化合物を反応させることにより、直接ポリフルオロ有機
ケイ素化合物が得られる。ポリフルオロ置換基をもつホ
スフィンの金属錯体は、反応条件でCO溶媒中におい
て均一な溶液となるが、周知の金属錯体は完全には溶解
しない。反応圧力によって相変化が生起するが、60気
圧では気相と液相であるが、CO圧力が上昇すると気
相が少なくなり、300気圧付近で、反応混合物は完全
に均一な相となる。
In the method of the present invention, supercritical carbon dioxide or liquefied carbon dioxide is used as a solvent, and a polyfluoroolefin is reacted with a hydrosilane compound in the presence of the transition metal complex to directly form a polyfluoroorganosilicon compound. can get. The phosphine metal complex with a polyfluoro substituent results in a homogeneous solution in a CO 2 solvent under the reaction conditions, but the well-known metal complex does not dissolve completely. A phase change occurs depending on the reaction pressure. At 60 atm, the gas phase is a gas phase and a liquid phase. However, as the CO 2 pressure increases, the gas phase decreases, and at around 300 atm, the reaction mixture becomes a completely uniform phase.

【0017】本発明方法においては、遷移金属錯体の使
用量は特に制限はなく、任意に選ぶことができるが、原
料のポリフルオロオレフィンに対して、遷移金属換算で
0.001〜5モル%の範囲になるように選ぶのが有利
である。原料のポリフルオロオレフィンは、最初に反応
系に一括して全量仕込んでもよいし、反応系に逐次添加
してもよい。また、反応温度及び反応圧力は、二酸化炭
素の超臨界領域又は液化領域にあればよく、特に制限は
ない。反応終了後の生成物の分離は、脱圧後、例えば蒸
留、再結晶、クロマトグラフィーなどの通常の分離操作
に付すことにより、容易に実施することができる。この
ようにして、ポリフルオロオレフィンのヒドロシリル化
により、ポリフルオロ有機ケイ素化合物が効率よく得ら
れる。
In the method of the present invention, the amount of the transition metal complex to be used is not particularly limited and may be arbitrarily selected. It is advantageous to choose a range. The raw material polyfluoroolefin may be initially charged all at once in the reaction system, or may be sequentially added to the reaction system. The reaction temperature and the reaction pressure are not particularly limited as long as they are in a supercritical region or a liquefaction region of carbon dioxide. Separation of the product after completion of the reaction can be easily carried out by subjecting the product to a normal separation operation such as distillation, recrystallization or chromatography after depressurization. Thus, a polyfluoroorganosilicon compound can be obtained efficiently by hydrosilylation of a polyfluoroolefin.

【0018】[0018]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。なお、生成物は、ガスクロマトグラ
フィー(GC)の保持時間及びGC−MSのフラグメン
テーションパターンによって確認した。 実施例1 内容積20mlのステンレススチール製のオートクレー
ブに、ジクロロトリス(トリ−パラ−トリフルオロメチ
ルフェニルホスフィン)ルテニウム5mg (0.005 mmol)
と3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロ−1−
オクテン0.35g(1mmol)及びジメトキシメチルシ
ラン0.22g (1.2 mmol)を室温で仕込んだ。ついで炭
酸ガスボンベから液化炭酸ガスを充填して内圧を60Kg
/cm2に調整した。その後、オートクレーブ内を撹拌しつ
つ油浴中で90℃に加熱し、内圧を300気圧に昇圧
後、24時間反応させた。得られた反応液を冷却後、残
存する炭酸ガスを放出し、反応混合物をガスクロマトグ
ラフィーにより分析した。ポリフルオロ有機ケイ素化合
物の全収率は仕込みの3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ト
リデカフルオロ−1−オクテン基準で74%であった。
結果を表1の番号1に示す。この反応式を示すと次のと
おりである。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The product was confirmed by the retention time of gas chromatography (GC) and the fragmentation pattern of GC-MS. Example 1 5 mg (0.005 mmol) of dichlorotris (tri-para-trifluoromethylphenylphosphine) ruthenium was placed in a 20 ml stainless steel autoclave.
And 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-
0.35 g (1 mmol) of octene and 0.22 g (1.2 mmol) of dimethoxymethylsilane were charged at room temperature. Next, liquefied carbon dioxide gas is charged from a carbon dioxide gas cylinder and the internal pressure is 60 kg.
/ cm 2 . Thereafter, the autoclave was heated to 90 ° C. in an oil bath while stirring, the internal pressure was raised to 300 atm, and the reaction was carried out for 24 hours. After cooling the obtained reaction solution, the remaining carbon dioxide gas was released, and the reaction mixture was analyzed by gas chromatography. The overall yield of polyfluoroorganosilicon compound was 74% based on the charged 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octene. there were.
The result is shown as No. 1 in Table 1. The reaction formula is as follows.

【0019】[0019]

【化1】 Embedded image

【0020】実施例2 オートクレーブ内の内圧を230気圧に昇圧後、反応さ
せた以外は実施例1と同様に実施した。ポリフルオロ有
機ケイ素化合物の全収率は仕込みのポリフルオロオレフ
ィン基準で70%であった。結果を表1の番号2に示
す。 比較例1(有機溶媒:ヘキサン) ジクロロトリス(トリ−パラ−トリフルオロメチルフェ
ニルホスフィン)ルテニウム5mg (0.005 mmol)と3,3,
4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロ−1−オクテ
ン0.35g(1mmol)及びジメトキシメチルシラン
0.22g (1.2 mmol)をヘキサン5mlに溶かし、仕込ん
だ。その後、オートクレーブ内を撹拌しつつ90℃に加
熱し、24時間反応させた。得られた反応液を冷却後、
反応混合物をガスクロマトグラフィーにより分析した。
ポリフルオロ有機ケイ素化合物の全収率は仕込みの3,3,
4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロ−1−オクテ
ン基準で5%であった。結果を表1の番号3に示す。 比較例2 ジクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム
8mg (0.005 mmol)と3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリ
デカフルオロ−1−オクテン0.35g(1mmol)及びジ
メトキシメチルシラン0.22g (1.2 mmol)を仕込ん
だ。ついで炭酸ガスボンベから液化炭酸ガスを充填して
内圧を60Kg/cm2に調整した。その後、オートクレーブ
内を撹拌しつつ90℃に加熱し、内圧を300気圧に昇
圧後、24時間反応させた。得られた反応液を冷却後、
残存する炭酸ガスを放出し、反応混合物をガスクロマト
グラフィーにより分析した。ポリフルオロ有機ケイ素化
合物の全収率は仕込みの3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−
トリデカフルオロ−1−オクテン基準で11%であっ
た。結果を表1の番号4に示す。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated except that the internal pressure of the autoclave was raised to 230 atm and then reacted. The overall yield of polyfluoroorganosilicon compound was 70% based on the charged polyfluoroolefin. The result is shown in No. 2 of Table 1. Comparative Example 1 (organic solvent: hexane) 5 mg (0.005 mmol) of dichlorotris (tri-para-trifluoromethylphenylphosphine) ruthenium and 3,3,
0.35 g (1 mmol) of 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octene and 0.22 g (1.2 mmol) of dimethoxymethylsilane are added to 5 ml of hexane. Melted and charged. Thereafter, the inside of the autoclave was heated to 90 ° C. while stirring, and reacted for 24 hours. After cooling the obtained reaction solution,
The reaction mixture was analyzed by gas chromatography.
The overall yield of the polyfluoroorganosilicon compound was 3,3,
It was 5% based on 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octene. The results are shown in Table 1, No. 3. Comparative Example 2 8 mg (0.005 mmol) of dichlorotris (triphenylphosphine) ruthenium and 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octene 0.35 g (1 mmol) and 0.22 g (1.2 mmol) of dimethoxymethylsilane were charged. Then, liquefied carbon dioxide gas was filled from a carbon dioxide gas cylinder to adjust the internal pressure to 60 kg / cm 2 . Thereafter, the inside of the autoclave was heated to 90 ° C. while stirring, the internal pressure was raised to 300 atm, and the reaction was carried out for 24 hours. After cooling the obtained reaction solution,
Residual carbon dioxide was released and the reaction mixture was analyzed by gas chromatography. The overall yield of the polyfluoroorganosilicon compound was 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-
It was 11% based on tridecafluoro-1-octene. The results are shown in Table 1, No. 4.

【0021】実施例3 クロロトリス(トリ−パラ−トリフルオロメチルフェニ
ルホスフィン)ロジウム8mg (0.005 mmol)と3,3,4,4,
5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロ−1−オクテン
0.35g(1mmol)及びジメトキシメチルシラン0.
22g (1.2 mmol)を仕込んだ。ついで炭酸ガスボンベか
ら液化炭酸ガスを充填して内圧を60Kg/cm2に調整し
た。その後、オートクレーブ内を撹拌しつつ油浴中で9
0℃に加熱し、内圧を300気圧に昇圧後、24時間反
応させた。得られた反応液を冷却後、残存する炭酸ガス
を放出し、反応混合物をガスクロマトグラフィーにより
分析した。ポリフルオロ有機ケイ素化合物の全収率は仕
込みの3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロ
−1−オクテン基準で72%であった。結果を表1の番
号5に示す。
Example 3 8 mg (0.005 mmol) of chlorotris (tri-para-trifluoromethylphenylphosphine) rhodium and 3,3,4,4,
0.35 g (1 mmol) of 5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octene and 0.1 g of dimethoxymethylsilane.
22 g (1.2 mmol) were charged. Then, liquefied carbon dioxide gas was filled from a carbon dioxide gas cylinder to adjust the internal pressure to 60 kg / cm 2 . Then, while stirring the inside of the autoclave, 9
After heating to 0 ° C. and raising the internal pressure to 300 atm, the reaction was carried out for 24 hours. After cooling the obtained reaction solution, the remaining carbon dioxide gas was released, and the reaction mixture was analyzed by gas chromatography. The overall yield of the polyfluoroorganosilicon compound was 72% based on the charged 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octene. there were. The results are shown in Table 1, No. 5.

【0022】比較例3 クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム5mg
(0.005 mmol)と3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカ
フルオロ−1−オクテン0.35g(1mmol)及びジメト
キシメチルシラン0.22g (1.2 mmol)を仕込んだ。つ
いで炭酸ガスボンベから液化炭酸ガスを充填して内圧を
60Kg/cm2に調整した。その後、オートクレーブ内を撹
拌しつつ90℃に加熱し、内圧を300気圧に昇圧後、
24時間反応させた。得られた反応液を冷却後、残存す
る炭酸ガスを放出し、反応混合物をガスクロマトグラフ
ィーにより分析した。ポリフルオロ有機ケイ素化合物の
全収率は仕込みの3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデ
カフルオロ−1−オクテン基準で1%であった。結果を
表1の番号6に示す。 実施例4 カルボニルクロロビス(トリ−トリデカフルオロオクチ
ルホスフィン)ロジウム0.005mmolを触媒とし
て採用した以外は、実施例3と同様に実施した。ポリフ
ルオロ有機ケイ素化合物の全収率は仕込みのポリフルオ
ロオレフィン基準で50%であった。結果を表1の番号
7に示す。実施例1と比較例2、また実施例3と比較例
3とを比較すると、ポリフルオロ部分を含むホスフィン
化合物を配位子とする錯体は、優れた触媒活性が認めら
れることは驚くべきことである。
Comparative Example 3 5 mg of chlorotris (triphenylphosphine) rhodium
(0.005 mmol), 0.35 g (1 mmol) of 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octene and 0.1 g of dimethoxymethylsilane. 22 g (1.2 mmol) were charged. Then, liquefied carbon dioxide gas was filled from a carbon dioxide gas cylinder to adjust the internal pressure to 60 kg / cm 2 . Thereafter, the autoclave was heated to 90 ° C. while stirring, and the internal pressure was increased to 300 atm.
The reaction was performed for 24 hours. After cooling the obtained reaction solution, the remaining carbon dioxide gas was released, and the reaction mixture was analyzed by gas chromatography. The total yield of the polyfluoroorganosilicon compound is 1% based on the charged 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octene. there were. The results are shown in Table 1, number 6. Example 4 Example 4 was carried out in the same manner as in Example 3 except that 0.005 mmol of carbonylchlorobis (tri-tdecafluorooctylphosphine) rhodium was used as a catalyst. The overall yield of polyfluoroorganosilicon compound was 50% based on the charged polyfluoroolefin. The results are shown in Table 1, number 7. Comparing Example 1 with Comparative Example 2, and Example 3 with Comparative Example 3, it is surprising that a complex having a phosphine compound containing a polyfluoro moiety as a ligand exhibits excellent catalytic activity. is there.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明方法によれば、安価でかつ入手が
容易な二酸化炭素を溶媒として用い、ポリフルオロオレ
フィンとヒドロシラン化合物とを遷移金属錯体の存在下
に反応させることにより、種々のポリフルオロ有機ケイ
素化合物を効率よく高収率で製造することができる。
According to the method of the present invention, various polyfluoroolefins can be prepared by reacting a polyfluoroolefin with a hydrosilane compound in the presence of a transition metal complex using inexpensive and easily available carbon dioxide as a solvent. An organosilicon compound can be efficiently produced at a high yield.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶媒として超臨界二酸化炭素又は液化二
酸化炭素を用い、ポリフルオロホスフィン化合物を配位
子とする遷移金属錯体の存在下に、ポリフルオロオレフ
ィンとヒドロシラン化合物とを反応させることを特徴と
するポリフルオロ有機ケイ素化合物の製造方法。
1. A method comprising reacting a polyfluoroolefin with a hydrosilane compound using supercritical carbon dioxide or liquefied carbon dioxide as a solvent in the presence of a transition metal complex having a polyfluorophosphine compound as a ligand. A method for producing a polyfluoroorganosilicon compound.
【請求項2】 遷移金属錯体がルテニウム、ロジウム、
イリジウム、ニッケル、パラジウム又は白金の錯体であ
る請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the transition metal complex is ruthenium, rhodium,
The method according to claim 1, which is a complex of iridium, nickel, palladium or platinum.
【請求項3】 遷移金属錯体がルテニウム又はロジウム
の錯体である請求項1記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the transition metal complex is a ruthenium or rhodium complex.
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