JP2002371134A - アルコキシド類を触媒とする含ケイ素高分子類の製造方法 - Google Patents

アルコキシド類を触媒とする含ケイ素高分子類の製造方法

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JP2002371134A
JP2002371134A JP2001182906A JP2001182906A JP2002371134A JP 2002371134 A JP2002371134 A JP 2002371134A JP 2001182906 A JP2001182906 A JP 2001182906A JP 2001182906 A JP2001182906 A JP 2001182906A JP 2002371134 A JP2002371134 A JP 2002371134A
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oxide
butoxide
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JP2001182906A
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English (en)
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Kishiyun Abe
阿部  貴春
Kenji Iwata
健二 岩田
Junichi Ishikawa
石川  淳一
Masayoshi Ito
正義 伊藤
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Si−H結合を有する含ケイ素高分子類の製
造方法を提供する。 【解決手段】アルコキシド類を触媒としてヒドロシラン
化合物とジヒドロキシ化合物から反応式(2) 【化】 で表されるSi−H結合を有する含ケイ素高分子類を製
造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルコキシド類を
触媒とする脱水素縮合反応によりヒドロシラン化合物と
ジヒドロキシ化合物から産業上有用なSi−H結合を有
する含ケイ素高分子類を製造する新規な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ヒドロシラン化合物とジヒドロキ
シ化合物よりSi−H結合を有する含ケイ素高分子類を
合成する方法としてはYuning Liらの論文に記載されて
いるロジウム錯体を触媒とする方法(Yuning Li, Makot
o Seino and Yusuke Kawakami, Macromolecules,Vol.3
3, Number15,5311-5314(2000))が報告されているが、
(1)高価なロジウム錯体触媒を使用する、(2)ロジ
ウム錯体触媒の除去が困難である、など必ずしも工業的
に適した方法ではない。一方、Si−H結合を有する含
ケイ素高分子類を合成する方法は古くから数多く知られ
ており、例えばクロロシラン化合物とジヒドロキシ化合
物から脱塩酸化で合成する方法(Michael A.Brook, Chr
istina H. Kremers, Thomas Sebastian, and Weifeng Y
u, Journal of Polymer Science :Part C: Polymer Let
ters,Vol.27,229-234(1989))やヒドロシラン化合物と
ジカルボニル化合物から脱水素で合成する方法(Poredd
y Narsi Reddy, Bhanu Pratap Singh Chauhan, Teruyuk
i Hayashi, and Masato Tanaka, Chemistry Letters,3,
250-251(2000))が挙げられるが、クロロシラン化合物
は装置の腐食の問題があり、ジカルボニル化合物からの
合成も(1)高価な白金触媒を使用する、(2)触媒の
除去が困難である、など必ずしも工業的に適した方法で
はない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記問
題を解決するために鋭意検討した結果、アルコキシド類
を触媒とすることによりヒドロシラン化合物とジヒドロ
キシ化合物からSi−H結合を有する含ケイ素高分子類
を簡便に得られることを見出し、本発明に到達した。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はR1SiH3(式
中、R1は炭素数1から30のアルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、アルコキシ基、フェニル基やナフチ
ル基などの芳香族基であり、これらの基は置換基を有し
てもよい。)で表されるヒドロシラン化合物とR2(O
H)2(式中、R2は炭素数1から50のアルキレン基、
アルケニレン基、アルキニレン基、2価の芳香族基であ
り、これらの基は置換基を有してもよい。)で表される
ジヒドロキシ化合物をアルコキシド類の存在下に脱水素
縮合反応をさせることを特徴とする一般式(1)
【化2】 (式中、R1は炭素数1から30のアルキル基、アルケ
ニル基、アルキニル基、アルコキシ基、フェニル基やナ
フチル基などの芳香族基であり、これらの基は置換基を
有してもよい。R2は炭素数1から50のアルキレン
基、アルケニレン基、アルキニレン基、2価の芳香族基
であり、これらの基はの置換基を有してもよい。)で表
されるSi−H結合を有する含ケイ素高分子類の製造方
法に関するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】[反応]本発明者らはある種のア
ルコキシド類の存在下においてR1SiH3で表されるヒ
ドロシラン化合物とR2OHで表されるヒドロキシ化合
物との反応によって(R1SiH(OR22が選択的に
得られることを見出し、これを応用してSi−H結合を
有する含ケイ素高分子類が製造できることを見出した。
すなわち、発明の新規な含ケイ素高分子類の製造方法の
特徴は、反応式(2)
【化3】 で表されるように、R1SiH3で表されるヒドロシラン
化合物とR2(OH)2で表されるジヒドロキシ化合物を
アルコキシド類の存在下に脱水素縮合反応をさせること
によりSi−H結合を有する含ケイ素高分子類が製造で
きることにある。 [ヒドロシラン化合物]本発明に用いられるヒドロシラ
ン化合物R1SiH3として、以下の様な化合物を挙げる
ことができる。R1SiH3中、R1は、炭素数1から3
0の置換基を有しても良いアルキル基、アルケニル基、
アルキニル基、アルコキシ基、並びに芳香族基を表わ
す。炭素数1から30の置換基を有しても良いアルキル
基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル
基、シクロヘキシル基、オクチル基、ドデカニル基、ト
リフルオロメチル基、3,3,3−トリフルオロプロピ
ル基、クロロメチル基、アミノメチル基、ヒドロキシメ
チル基、シリルメチル基、2−メトキシエチル基等が挙
げられ、炭素数1から30の置換基を有しても良いアル
ケニル基としてはビニル基、2−プロペニル基、イソプ
ロペニル基、3−ブテニル基、5−ヘキセニル基、1,
3−ブタジエニル基、3,3,3−トリフルオロ−1−
プロペニル基等が挙げられ、炭素数1から30の置換基
を有しても良いアルキニル基としてはエチニル基、1−
プロピニル基、2−プロペニル基、ブチニル基、トリメ
チルシリルエチニル基、フェニルエチニル基等が挙げら
れ、炭素数1から30の置換基を有しても良いアルコキ
シ基としてはメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、エ
トキシ基、フェノキシ基等が挙げられ、炭素数1から3
0の置換基を有しても良い芳香族基としてはフェニル
基、ナフチル基、4−メチルフェニル基、4−クロロフ
ェニル基、4−メトキシフェニル基等が挙げられる。
【0006】原R1SiH3で表されるヒドロシラン化合
物は、より具体的には、メチルシラン、エチルシラン、
プロピルシラン、2−クロロプロピルシラン、3−ヨー
ドプロピルシラン、n−ヘキシルシラン、ビニルシラ
ン、アリルシラン、エチニルシラン、2−プロピニルシ
ラン、ベンゾイルシラン、メトキシシラン、エトキシシ
ラン、t−ブトキシシラン、フェニルシラン、4−シリ
ルシラン、n−オクチルシラン、3−アミノフェニルシ
ラン、4−アミノフェニルシラン、などが挙げられる。
【0007】[ジヒドロキシ化合物]本発明に用いられる
ヒドロシラン化合物R2(OH)2として、以下の様な化
合物を挙げることができる。R2(OH)2中、R2は炭
素数1から50の置換基を有しても良いアルキレン基、
アルケニレン基、アルキニレン基、ならびに芳香族基を
表わす。アルキレン基としてはメチレン基、メチレンオ
キシメチレン基、フルオロメチレン基、エチレン基、プ
ロピレン基、テトラメチレン基、テトラフルオロエチレ
ン基等が挙げられ、炭素数1から50の置換基を有して
も良いアルケニレン基としてはビニレン基、プロペニレ
ン基、ブタジエニレン基等が挙げられ、炭素数1から5
0の置換基を有しても良いアルキニレン基としてはエチ
ニレン基、プロピニレン基、ブタニレン基等が挙げら
れ、炭素数1から50の置換基を有しても良いニ価の芳
香族基としてはフェニレン基、ナフチレン基、アントラ
セネディル基、ピリジネディル基、チオフェネディリル
基、フルオロフェニレン基、クロロフェニレン基、メチ
ルフェニレン基、シリルフェニレン基、ヒドロキシフェ
ニレン基、アミノフェニレン基、カルボキシフェニレン
基等が挙げられる。
【0008】R2(OH)2で表される脂肪族ジヒドロキ
シ化合物は、より具体的には、エチレングリコール、
1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、
1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、
3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、ピナコー
ル、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジ
オール、2−クロロ−5−メチル−2,5−ヘキサンジ
オール、1,7−ヘプタンジオール、2,6−ヘプタン
ジオール、1,8−オクタンジオール、2−ブチン−
1,4−ジオール、3−ヘキシン−1,6−ジオール、
3−ヘキシン−2,5−ジオール、4−オクチン−1,
8−ジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,
5−ジオール、2−クロロ−5−メチル−3−ヘキシン
−2,5−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン
−3,6−ジオール、2,4,7.9−テトラメチル−
5−デシン−4,7−ジオール、2,4−ヘキサジイン
−1,6−ジオール、3,5−オクタジイン−1,8−
ジオール、2,7−ジメチル−3,5−オクタジイン−
2,7−ジオール、1,4−ビス(1’−ヒドロキシシ
クロペンチル)−1,3−ブタジイン、2−ブテン−
1,4−ジオール、3−ヘキセン−1,6−ジオール、
3−ヘキセン−2,5−ジオール、4−オクテン−1,
8−ジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキセン−2,
5−ジオール、2−クロロ−5−メチル−3−ヘキセン
−2,5−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクテン
−3,6−ジオール、2,4,7.9−テトラメチル−
5−デセン−4,7−ジオール、ヒドロキシパナキシジ
オール、1−ブロモ−7−オキサ−バイシクロ(4.
1.0)ヘプタン−2,3,4,5−テトラオール、ジ
エタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N,
N’−ビス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミ
ン、2−アミノ−4−オクチン−1,8−ジオール、2
−アミノ−6−クロロ−4−オクチン−1,8−ジオー
ル、2−ヒドロキシ−4−オクチン−1,8−ジオール
等が挙げられ、芳香族ジヒドロキシ化合物はカテコー
ル、3−フルオロカテコール、4−メチルカテコール、
4−アミノカテコール、レゾルシノール、4−ブロモレ
ゾルシノール、5−メトキシレゾルシノール、ヒドロキ
ノン、メチルヒドロキノン、テトラフルオラヒドロキノ
ン、1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,3−ジヒド
ロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、
2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキ
シナフタレン、1−クロロ−2,6−ジヒドロキシナフ
タレン、1−アミノ−2,6−ジヒドロキシナフタレ
ン、4−(3−ヒドロキシ−3−メチルブチン−1−イ
ル)ベンジルアルコール、1,1,4,4−テトラフェ
ニル−2−ブチン−1,4ジオール、1,1,6,6−
テトラフェニル−ヘキサ−2,4−ジイン−1,6−ジ
オール、1,1,1,8,8,8−ヘキサフェニル−オ
クタ−3,5−ジイン−2,7−ジオール、1,1,
4,4−テトラフェニル−2−ブテン−1,4ジオー
ル、テトラヒドロキシ−p−ベンゾキノン、3,5−ジ
ヒドロキシアセトフェノン、アントラセンジオール、
1,2−アントラセンジオール、1,5−アントラセン
ジオール、1,8−アントラセンジオール、2,6−ア
ントラセンジオール、1,3−ジヒドロキシアントラキ
ノン、1,4−ジヒドロキシアントラキノン、1,5−
ジヒドロキシアントラキノン、1,6−ジヒドロキシア
ントラキノン、1,7−ジヒドロキシアントラキノン、
1,8−ジヒドロキシアントラキノン、2,3−ジヒド
ロキシアントラキノン、2,6−ジヒドロキシアントラ
キノン、2,7−ジヒドロキシアントラキノン、N−フ
ェニルジエタノールアミン、N,N−ビス(2−ヒドロ
キシエチル)−M−クロロアミン、3−(N−ベンジル
−N−メチルアミノ)−1,2−プロパンジオール、8
−ヒドロキシ−4−(7−ヒドロキシ−6−メトキシ−
2−オキソ−1A,2,7,7A−テトラヒドロナフト
[2,3B]オキシリン、4−アミノ−カテコール、5−
アミノレゾルシノール、1,2,4−ベンゼントリオー
ル、4−(7−ヒドロキシ−2ナフチル)ピロガロール
等を挙げることができる。
【0009】[金属アルコキシド]本発明の反応式(2)
の触媒としては、金属アルコキシドが用いられる。金属
は、1種または2種以上用いることができる。
【0010】用いられる金属元素としては、リチウム、
ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどの1
族典型元素、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム、バリウムなどの2族典型元素、ホウ
素、アルミニウム、ガリウム、インジウムなどの13族
典型元素、イットリウムなどの3族遷移金属元素、チタ
ン、ジルコニウムなどの4族遷移金属元素、ニオブなど
の5族遷移金属元素、クロムなどの6族遷移金属元素、
マンガンなどの7族遷移金属元素、鉄などの8族遷移金
属元素、コバルトなどの9族遷移金属元素、ニッケルな
どの10族遷移金属元素、銅などの11族遷移金属元素
および亜鉛などの12族遷移金属元素などが挙げられ
る。
【0011】これらの金属元素に結合するアルコキシ基
としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソ
プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−
ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オ
クチルオキシ基、アリルオキシ基、ベンジルオキシ基、
フェニノキシ基、ナフチルオキシ基、メトキシエトキシ
基、メトキシエトキシエトキシ基、メトキシプロポキシ
基などが挙げられる。
【0012】アルコキシ基が1族典型金属元素と結合し
た金属アルコキシド化合物としては、具体的には、リチ
ウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムプロポ
キシド、リチウムイソプロポキシド、リチウム−n−ブ
トキシド、リチウムイソブトキシド、リチウム−t−ブ
トキシド、リチウムペンチルオキシド、リチウムヘキシ
ルオキシド、リチウムオクチルオキシド、リチウムアリ
ルオキシド、リチウムベンジルオキシド、リチウムフェ
ノキシド、リチウムナフチルオキシド、リチウムメトキ
シエトキシド、リチウムメトキシエトキシエトキシド、
リチウムメトキシプロポキシド、ナトリウムメトキシ
ド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムプロポキシド、
ナトリウムイソプロポキシド、ナトリウム−n−ブトキ
シド、ナトリウムイソブトキシド、ナトリウム−t−ブ
トキシド、ナトリウムペンチルオキシド、ナトリウムヘ
キシルオキシド、ナトリウムオクチルオキシド、ナトリ
ウムアリルオキシド、ナトリウムベンジルオキシド、ナ
トリウムフェノキシド、ナトリウムナフチルオキシド、
ナトリウムメトキシエトキシド、ナトリウムメトキシエ
トキシエトキシド、ナトリウムメトキシプロポキシド、
カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムプ
ロポキシド、カリウムイソプロポキシド、カリウム−n
−ブトキシド、カリウムイソブトキシド、カリウム−t
−ブトキシド、カリウムペンチルオキシド、カリウムヘ
キシルオキシド、カリウムオクチルオキシド、カリウム
アリルオキシド、カリウムベンジルオキシド、カリウム
フェノキシド、カリウムナフチルオキシド、カリウムメ
トキシエトキシド、カリウムメトキシエトキシエトキシ
ド、カリウムメトキシプロポキシド、ルビジウムメトキ
シド、ルビジウムエトキシド、ルビジウムプロポキシ
ド、ルビジウムイソプロポキシド、ルビジウム−n−ブ
トキシド、ルビジウム−t−ブトキシド、ルビジウムベ
ンジルオキシド、ルビジウムフェノキシド、ルビジウム
メトキシエトキシド、セシウムメトキシド、セシウムエ
トキシド、セシウムプロポキシド、セシウムイソプロポ
キシド、セシウム−n−ブトキシド、セシウム−t−ブ
トキシド、セシウムベンジルオキシド、セシウムフェノ
キシド、セシウムメトキシエトキシドなどが挙げられ
る。
【0013】アルコキシ基が2族典型金属元素と結合し
た金属アルコキシド化合物としては、具体的には、ベリ
リウムジ(メトキシド)、ベリリウムジ(エトキシ
ド)、ベリリウムジ(プロポキシド)、ベリリウムジ
(イソプロポキシド)、ベリリウムジ(n−ブトキシ
ド)、ベリリウムジ(イソブトキシド)、ベリリウムジ
(t−ブトキシド)、ベリリウムジ(ペンチルオキシ
ド)、ベリリウムジ(ヘキシルオキシド)、ベリリウム
ジ(オクチルオキシド)、ベリリウムジ(ベンジルオキ
シド)、ベリリウムジ(フェノキシド)、ベリリウムジ
(ナフチルオキシド)、ベリリウムジ(メトキシエトキ
シド)、ベリリウムジ(メトキシエトキシエトキシ
ド)、ベリリウムジ(メトキシプロポキシド)、マグネ
シウムジ(メトキシド)、マグネシウムジ(エトキシ
ド)、マグネシウムジ(プロポキシド)、マグネシウム
ジ(イソプロポキシド)、マグネシウムジ(n−ブトキ
シド)、マグネシウムジ(イソブトキシド)、マグネシ
ウムジ(t−ブトキシド)、マグネシウムジ(ペンチル
オキシド)、マグネシウムジ(ヘキシルオキシド)、マ
グネシウムジ(オクチルオキシド)、マグネシウムジ
(ベンジルオキシド)、マグネシウムジ(フェノキシ
ド)、マグネシウムジ(メトキシエトキシド)、マグネ
シウムジ(メトキシエトキシエトキシド)、マグネシウ
ムジ(メトキシプロポキシド)、カルシウムジ(メトキ
シド)、カルシウムジ(エトキシド)、カルシウムジ
(プロポキシド)、カルシウムジ(イソプロポキシ
ド)、カルシウムジ(n−ブトキシド)、カルシウムジ
(イソブトキシド)、カルシウムジ(t−ブトキシ
ド)、カルシウムジ(ペンチルオキシド)、カルシウム
ジ(ヘキシルオキシド)、カルシウムジ(オクチルオキ
シド)、カルシウムジ(ベンジルオキシド)、カルシウ
ムジ(フェノキシド)、カルシウムジ(メトキシエトキ
シド)、カルシウムジ(メトキシエトキシエトキシ
ド)、カルシウムジ(メトキシプロポキシド)、ストロ
ンチウムジ(メトキシド)、ストロンチウムジ(エトキ
シド)、ストロンチウムジ(プロポキシド)、ストロン
チウムジ(イソプロポキシド)、ストロンチウムジ(n
−ブトキシド)、ストロンチウムジ(イソブトキシ
ド)、ストロンチウムジ(t−ブトキシド)、ストロン
チウムジ(ペンチルオキシド)、ストロンチウムジ(ヘ
キシルオキシド)、ストロンチウムジ(オクチルオキシ
ド)、ストロンチウムジ(ベンジルオキシド)、ストロ
ンチウムジ(フェノキシド)、ストロンチウムジ(メト
キシエトキシド)、ストロンチウムジ(メトキシエトキ
シエトキシド)、ストロンチウムジ(メトキシプロポキ
シド)、バリウムジ(メトキシド)、バリウムジ(エト
キシド)、バリウムジ(プロポキシド)、バリウムジ
(イソプロポキシド)、バリウムジ(n−ブトキシ
ド)、バリウムジ(イソブトキシド)、バリウムジ(s
−ブトキシド)、バリウムジ(t−ブトキシド)、バリ
ウムジ(ペンチルオキシド)、バリウムジ(ヘキシルオ
キシド)、バリウム−2−エチルヘキソキシド、バリウ
ムジ(オクチルオキシド)、バリウムジ(ベンジルオキ
シド)、バリウムジ(フェノキシド)、バリウムジ(メ
トキシエトキシド)、バリウムジ(メトキシエトキシエ
トキシド)、バリウムジ(メトキシプロポキシド)など
が挙げられる。
【0014】アルコキシ基が13族典型金属元素と結合
した金属アルコキシド化合物としては、具体的には、ボ
ロントリ(メトキシド)、ボロントリ(エトキシド)、
ボロントリ(プロポキシド)、ボロントリ(イソプロポ
キシド)、ボロントリ(n−ブトキシド)、ボロントリ
(イソブトキシド)、ボロントリ(t−ブトキシド)、
ボロントリ(ペンチルオキシド)、ボロントリ(ヘキシ
ルオキシド)、ボロントリ(オクチルオキシド)、ボロ
ントリ(ベンジルオキシド)、ボロントリ(フェノキシ
ド)、ボロントリ(メトキシエトキシド)、ボロントリ
(メトキシエトキシエトキシド)、ボロントリ(メトキ
シプロポキシド)、アルミニウムトリ(メトキシド)、
アルミニウムトリ(エトキシド)、アルミニウムトリ
(プロポキシド)、アルミニウムトリ(イソプロポキシ
ド)、アルミニウムトリ(n−ブトキシド)、アルミニ
ウムトリ(イソブトキシド)、アルミニウムトリ(t−
ブトキシド)、アルミニウムトリ(ペンチルオキシ
ド)、アルミニウムトリ(ヘキシルオキシド)、アルミ
ニウムトリ(オクチルオキシド)、アルミニウムトリ
(ベンジルオキシド)、アルミニウムトリ(フェノキシ
ド)、アルミニウムトリ(メトキシエトキシド)、アル
ミニウムトリ(メトキシエトキシエトキシド)、アルミ
ニウムトリ(メトキシプロポキシド)、ガリウムトリ
(メトキシド)、ガリウムトリ(エトキシド)、ガリウ
ムトリ(プロポキシド)、ガリウムトリ(イソプロポキ
シド)、ガリウムトリ(n−ブトキシド)、ガリウムト
リ(イソブトキシド)、ガリウムトリ(t−ブトキシ
ド)、ガリウムトリ(ペンチルオキシド)、ガリウムト
リ(ヘキシルオキシド)、ガリウムトリ(オクチルオキ
シド)、ガリウムトリ(ベンジルオキシド)、ガリウム
トリ(フェノキシド)、ガリウムトリ(メトキシエトキ
シド)、ガリウムトリ(メトキシエトキシエトキシ
ド)、ガリウムトリ(メトキシプロポキシド)、インジ
ウムトリ(メトキシド)、インジウムトリ(エトキシ
ド)、インジウムトリ(プロポキシド)、インジウムト
リ(イソプロポキシド)、インジウムトリ(n−ブトキ
シド)、インジウムトリ(イソブトキシド)、インジウ
ムトリ(t−ブトキシド)、インジウムトリ(ペンチル
オキシド)、インジウムトリ(ヘキシルオキシド)、イ
ンジウムトリ(オクチルオキシド)、インジウムトリ
(ベンジルオキシド)、インジウムトリ(フェノキシ
ド)、インジウムトリ(メトキシエトキシド)、インジ
ウムトリ(メトキシエトキシエトキシド)、インジウム
トリ(メトキシプロポキシド)などが挙げられる。
【0015】アルコキシ基が3族遷移金属元素と結合し
た金属アルコキシド化合物としては、具体的には、イッ
トリウムトリ(エトキシド)、イットリウムトリ(イソ
プロポキシドシド)、イットリウムトリ(メトキシエト
キシドシド)などが挙げられる。
【0016】アルコキシ基が4族遷移金属元素と結合し
た金属アルコキシド化合物としては、具体的には、チタ
ンテトラ(メトキシド)、チタンテトラ(エトキシ
ド)、チタンテトラ(プロポキシド)、チタンテトラ
(イソプロポキシド)、チタンテトラ(メトキシエトキ
シド)、ジルコニウムテトラ(メトキシド)、ジルコニ
ウムテトラ(エトキシド)、ジルコニウムテトラ(プロ
ポキシド)、ジルコニウムテトラ(イソプロポキシ
ド)、ジルコニウムテトラ(メトキシエトキシド)など
が挙げられる。
【0017】アルコキシ基が5族遷移金属元素と結合し
た金属アルコキシド化合物としては、具体的には、ニオ
ブペンタ(エトキシド)などが挙げられる。
【0018】アルコキシ基が6族遷移金属元素と結合し
た金属アルコキシド化合物としては、具体的には、クロ
ムトリ(エトキシド)、クロムトリ(イソプロポキシ
ド)などが挙げられる。
【0019】アルコキシ基が7族遷移金属元素と結合し
た金属アルコキシド化合物としては、具体的には、マン
ガンジ(メトキシド)、マンガンジ(エトキシド)など
が挙げられる。
【0020】アルコキシ基が8族遷移金属元素と結合し
た金属アルコキシド化合物としては、具体的には、鉄ト
リ(エトキシド)などが挙げられる。
【0021】アルコキシ基が9族遷移金属元素と結合し
た金属アルコキシド化合物としては、具体的には、コバ
ルトジ(メトキシド)、コバルトジ(エトキシド)など
が挙げられる。
【0022】アルコキシ基が10族遷移金属元素と結合
した金属アルコキシド化合物としては、具体的には、ニ
ッケルジ(エトキシド)、ニッケルジ(メトキシド)な
どが挙げられる。
【0023】アルコキシ基が11族遷移金属元素と結合
した金属アルコキシド化合物としては、具体的には、銅
ジ(メトキシド)、銅ジ(エトキシド)、銅ジ(プロポ
キシド)、銅ジ(イソプロポキシド)、銅ジ(n−ブト
キシド)、銅ジ(t−ブトキシド)、銅ジ(メトキシエ
トキシド)などが挙げられる。
【0024】アルコキシ基が12族遷移金属元素と結合
した金属アルコキシド化合物としては、具体的には、亜
鉛ジエトキシド、亜鉛ジ(メトキシエトキシド)などが
挙げられる。
【0025】ヘテロ金属アルコキシド化合物としては、
具体的には、リチウムアルミニウムテトラメトキシド、
リチウムアルミニウムテトラエトキシド、リチウムアル
ミニウムテトラプロポキシド、ナトリウムアルミニウム
テトラブトキシド、ナトリウムアルミニウムテトラメト
キシド、ナトリウムアルミニウムテトラエトキシド、ナ
トリウムアルミニウムテトラプロポキシド、ナトリウム
アルミニウムテトラブトキシド、カリウムアルミニウム
テトラメトキシド、カリウムアルミニウムテトラエトキ
シド、カリウムアルミニウムテトラプロポキシド、カリ
ウムアルミニウムテトラブトキシドなどが挙げられる。
【0026】これらのアルコキシド類は単独であるいは
二種以上を混合して使用することができる。
【0027】[反応]反応式(2)で表されるSi−H結
合を有する含ケイ素高分子類がアルコキシド類の存在下
ヒドロシラン化合物とジヒドロキシ化合物より製造する
方法を説明する。反応装置は原料を供給する部分、反応
容器内部の撹拌装置、反応容器の温度を制御する部分な
どからなる。本反応は、無溶媒もしくは溶媒中で反応さ
せることができる。容器内に原料のR1SiH3で表され
るヒドロシラン化合物とR2(OH)2で表されるジヒド
ロキシ化合物およびアルコキシド類さらに必要に応じて
溶媒を仕込む。アルコキシド類は溶液状態、あるいは溶
媒に溶解することなくそのままの状態で仕込むことがで
きる。反応溶液を所定の温度に制御しつつ、撹拌しなが
ら所定の時間反応させる。所定の反応時間後、減圧蒸留
になどにより溶媒を除去もしくはポリマーを析出させる
ことによりSi−H結合を有する含ケイ素高分子類が得
られる。
【0028】原料の一般式(2)で表されるヒドロシラ
ン化合物とジヒドロキシ化合物の比率は特に限定するも
のではないが、ヒドロシラン化合物100mmolに対
し、1mmolから10000mmol、好ましくは1
0mmolから1000mmol、さらに好ましくは2
0mmolから500mmolである。触媒であるアル
コキシ類は単独であるいは二種以上を混合して使用する
ことができる。触媒使用量はヒドロシラン化合物100
mmolに対し0.0001mmolから200mmo
l、好ましくは0.001mmolから100mmo
l、さらに好ましくは0.01mmolから10mmo
lである。容器内は高純度窒素あるいは高純度アルゴン
などの不活性ガスで置換することが望ましい。
【0029】溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、エチルベンゼン、メシチレンのような芳香族炭化
水素系溶媒や、ジエチルエーテル、n−ブチルエーテ
ル、アニソール、ジフェニルエーテル、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン、ビス(2−メトキシエチル)エーテ
ル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタンのよ
うなエーテル系溶媒や、ジクロロメタン、クロロホルム
のような含ハロゲン溶媒や、N−メチルピロリドン、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドのような有
機極性溶媒及びこれらの混合溶媒が使用できる。溶媒の
量は原料のヒドロシラン化合物1mmolに対して0.
1〜40mlが好ましい。また、溶媒に含まれる水分が
触媒の活性を低下させる場合があるので、溶媒は予め脱
水乾燥したものを用いるのが好ましい。
【0030】反応温度は−50〜300℃、より好まし
くは0〜150℃である。反応圧力は減圧、常圧、加圧
のいずれでもかまわないが、反応温度が溶媒の沸点より
も高い場合には耐圧の反応容器を用いて加圧反応を行う
ことが望ましい。反応時間は反応温度などにより異なる
が0.1〜200時間が適切である。
【0031】溶媒除去によるSi−H結合を有する含ケ
イ素高分子類の単離は、反応液に何も処理を施さない状
態で行ってもかまわないが、飽和脂肪族炭化水素中への
分散、濾過、水溶液による処理(特開平11−2363
88)または陽イオン交換樹脂による処理などの方法
(特開平12−119281)により触媒を分離した後
で行うことが好ましい。触媒の分離に使用できる飽和脂
肪族炭化水素としてはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
オクタン等が挙げられる。飽和脂肪族炭化水素の使用量
はSi−H結合を有する含ケイ素高分子類1gに対して
0.01〜200ml、より好ましくは0.1〜50m
lである。
【0032】[反応の後処理]陽イオン交換樹脂による触
媒の除去は反応液を接触濾過法または固定層法により陽
イオン交換樹脂で処理することにより行う。接触濾過法
とは、具体的には反応液と陽イオン交換樹脂を混合し一
定時間撹拌した後濾過により樹脂を除去する方法であ
る。また固定層法とはH型の陽イオン交換樹脂を充填し
たカラムや充填塔などの固定層に反応液を通液すること
により反応液より触媒を除去する方法である。処理の回
数はいずれも通常1回であるが2〜100回の複数回行
ってもかまわない。反応液は通常そのままで処理を行う
が、溶媒により1.1〜100倍に希釈してもかまわな
い。使用できる陽イオン交換樹脂としては、交換基とし
てスルホン基を有する強酸性H型陽イオン交換樹脂、交
換基としてカルボキシル基、フェノール基、ホスホン基
を有する弱酸性H型陽イオン交換樹脂、およびこれらの
樹脂をシリカ、アルミナなどの担体に担持したものが挙
げられる。これらの陰イオン交換樹脂あるいは陽イオン
交換樹脂は一種で、または複数種を混合して使用するこ
とができる。陽イオン交換樹脂の形態は粒状、粉末のい
ずれでもかまわない。含水量が10wt%を越える陽イ
オン交換樹脂は、そのままで使用してもでもかまわない
が、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより含水量を10
wt%以下にしておくことが望ましい。
【0033】陽イオン交換樹脂の使用量は樹脂の種類、
交換容量、触媒の種類、反応液の触媒含有量により異な
るが、反応液1mlに対し0.0001〜10gであ
る。処理時間または滞留時間は陽イオン交換樹脂の種
類、使用量、反応液中の触媒濃度により異なるが、0.
001〜400時間である。処理温度は−50〜300
℃、より好ましくは0〜150℃である。
【0034】以上の触媒除去操作後、溶媒除去、カラム
分離、析出などの方法により反応液よりSi−H結合を
有する含ケイ素高分子類の分離を行う。
【0035】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。
【0036】
【実施例1】100mlのガラス製容器の内部に磁気撹
拌子を設置し、容器内を高純度窒素ガスで置換した。続
いて容器内に原料のフェニルシラン4.33g(40
mmol)、レゾルシノール4.40g(40 mmo
l)、及び溶媒としてジエチレングリコールジメチルエ
ーテル40ml、触媒のバリウム−2−エチルヘキソキ
シドのトルエン/ヘプタン溶液0.17g(0.20m
mol)を仕込み、0℃で6時間攪拌した。反応液に塩
酸水溶液を加えて触媒を除去した。油層を分離回収し、
CaSO4により水分を除去したあとポリフロンフィル
ターで濾過しCaSO4を除去した。さらに反応液を濃
縮後、60℃にて真空乾燥させ、7.07gの目的生成
物であるポリ(フェニルシリレン−1,3−ジオキシフ
ェニレン)が得られた。収率は81%であった。GPC
(ゲル透過クロマトグラフィー)によるポリスチレン換
算の重量平均分子量は1400であった。元素分析の測
定値は、炭素66.7(理論値67.3%)、水素4.8%(理論値
4.7%)であり、測定値は、測定誤差の範囲で理論値とよ
く一致している。1 H-NMR(ppm,CDCl3) 6.3〜7.8(-Ph-H)、5.2(SiH)。13 C-NMR(ppm,CDCl3) 152〜157(-Ph-O)、107〜115,1
26〜135(-Ph-H))。29 Si-NMR(ppm,CDCl3) -33.5(SiH)。 IR(cm-1) 488(m)、852(s)、902(s)、96
0(w)、980(s)、1140(s)、1434(m)、1487(s)、1598(s)、
2190(s)、3040(w)。
【0037】
【実施例2】バリウム−2−エチルヘキソキシドのトル
エン/ヘプタン溶液の代わりにナトリウムエトキシド
0.014g(0.20mmol)を用い、他の条件は
実施例1と同じにして反応を行った。6.81gの目的
生成物であるポリ(フェニルシリレン−1,3−ジオキ
シフェニレン)が得られた。収率は78%であった。G
PC(ゲル透過クロマトグラフィー)によるポリスチレ
ン換算の重量平均分子量は1500であった。元素分析
の測定値は、炭素66.4(理論値67.3%)、水素4.9%(理
論値4.7%)であり、測定値は、測定誤差の範囲で理論値
とよく一致している。1 H-NMR(ppm,CDCl3) 6.3〜7.7(-Ph-H)、5.2(SiH)。13 C-NMR(ppm,CDCl3) 152〜157(-Ph-O)、108〜115,12
6〜134(-Ph-H))。29 Si-NMR(ppm,CDCl3) -33.5(SiH)。 IR(cm-1) 490(m)、852(s)、900(s)、958
(w)、988(s)、1144(s)、1432(m)、1487(s)、1598(s)、2
192(s)、3041(w)。
【0038】
【実施例3】レゾルシノールの代わりに2−ブテン−
1,4−ジオール3.52g(40mmol)を用い、
他の条件は実施例1と同じにして反応を行った。6.0
5gの目的生成物であるポリ(フェニルシリレン−1,
4−ジオキシ−2−ブテニレン)が得られた。収率は7
7%であった。GPC(ゲル透過クロマトグラフィー)
によるポリスチレン換算の重量平均分子量は1900で
あった。元素分析の測定値は、炭素63.9%(理論値62.5
%)、水素6.1%(理論値6.3%)であり、測定値は、測定
誤差の範囲で理論値とよく一致している。1 H-NMR(ppm,CDCl3) 4.4(-CH2 -)、5.0(SiH)、5.7(C
H=CH)、7.3〜7.7(Ph-H)。13 C-NMR(ppm,CDCl3) 57.3(C=CH-CH 2 -)、113.8(-CH
CH-CH 2 -)、126〜134(Ph)。29 Si-NMR(ppm,CDCl3) -35.5(SiH)。 IR(cm-1) 710(m)、715(m)、860(s)、910
(s)、1068(s)、1261(s)、1372(m)、1457(m)、1488(m)、
1608(m)、2166(s)、2869(w)、2888(w)、3012(m)
【実施例4】レゾルシノールの代わりに2−ブチン−
1,4−ジオール3.44g(40mmol)を用い、
他の条件は実施例1と同じにして反応を行った。6.1
1gの目的生成物であるポリ(フェニルシリレン−1,
4−ジオキシ−2−ブチニレン)が得られた。収率は7
9%であった。GPC(ゲル透過クロマトグラフィー)
によるポリスチレン換算の重量平均分子量は1800で
あった。元素分析の測定値は、炭素64.8%(理論値63.1
%)、水素5.8%(理論値5.3%)であり、測定値は、測定
誤差の範囲で理論値とよく一致している。1 H-NMR(ppm,CDCl3) 4.4(-CH2 -)、5.0(SiH)、7.3〜
7.7(Ph-H)。13 C-NMR(ppm,CDCl3) 50.4(C≡C-CH 2 -)、73.4(-CC
-)、126〜134(Ph)。29 Si-NMR(ppm,CDCl3) -35.4(SiH)。 IR(cm-1) 710(m)、715(m)、861(s)、910
(s)、1064(s)、1140(s)、1261(s)、1372(m)、1457(m)、
1487(m)、1608(m)、2166(s)、2870(w)、2887(w)、3012
(m)。
【0039】
【発明の効果】アルコキシド類を触媒とすることにより
ヒドロシラン化合物とジヒドロキシ化合物からSi−H
結合を有する含ケイ素高分子類を簡便に製造することが
できた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 正義 千葉県袖ヶ浦市長浦580番32 三井化学株 式会社内 Fターム(参考) 4J035 CA021 HA01 HA02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 R1SiH3(式中、R1は炭素数1から
    30のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アル
    コキシ基、フェニル基やナフチル基などの芳香族基であ
    り、これらの基は置換基を有してもよい。)で表される
    ヒドロシラン化合物とR2(OH)2(式中、R2は炭素
    数1から50のアルキレン基、アルケニレン基、アルキ
    ニレン基、2価の芳香族基であり、これらの基は置換基
    を有してもよい。)で表されるジヒドロキシ化合物をア
    ルコキシド類の存在下に脱水素縮合反応をさせることを
    特徴とする一般式(1) 【化1】 (式中、R1は炭素数1から30のアルキル基、アルケ
    ニル基、アルキニル基、アルコキシ基、フェニル基やナ
    フチル基などの芳香族基であり、これらの基は置換基を
    有してもよい。R2は炭素数1から50のアルキレン
    基、アルケニレン基、アルキニレン基、2価の芳香族基
    であり、これらの基はの置換基を有してもよい。)で表
    されるSi−H結合を有する含ケイ素高分子類の製造方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020336A (ja) * 2001-07-10 2003-01-24 Teijin Chem Ltd ケイ素含有重合体
JP2008156639A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Evonik Goldschmidt Gmbh ポリオルガノシロキサンの変換方法およびその使用

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