JP2011521006A - 直線状や環状トリシラアルカンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明によると、4次有機ホスホニウム塩化合物を触媒として用いてSi-H結合を有するビスクロロシリルメタンを単独で、又は、有機塩化物と共に反応させて直線状や環状トリシラアルカンと有機トリクロロシラン誘導体を高収率で同時に合成することができ、又、触媒の使用後に回収が可能であり、非常に経済的であるので、有機無機ハイブリッド物質の前駆物質の大量生産に効果的である。
【選択図】なし
Description
[反応式1]
〈実施例1:(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランの反応(触媒:テトラブチルホスホニウムクロリド)〉
オーブンで乾燥した25mlのステンレススチール管からなる反応槽を、乾燥した窒素気体下で冷却させた後に12.4g(0.050mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシラン、1.5g(0.005mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れた。反応槽の入口を栓で密封し、180℃で3時間反応させた後、気体クロマトグラフィーにより出発物質の消耗と生成物が確認でき、反応物の減圧蒸留により2.8g(収率49.6%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、1.4g(収率14.1%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に12.4g(0.050mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシラン、0.9g(0.005mol)のテトラエチルホスホニウムクロリドを入れて180℃で3時間反応させ、反応物の減圧蒸留により2.5g(収率44.2%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、1.1g(収率11.1%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に3.8g(0.030mol)のベンジルクロリド、7.5g(0.030mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて130℃で2時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.2g(収率35.4%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.9g(収率15.2%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと0.7g(収率10.3%)のベンジルトリクロロシランを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に3.8g(0.030mol)のベンジルクロリド、7.5g(0.030mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと1.1g(0.003mol)のテトラフェニルホスホニウムクロリドを入れて180℃で6時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.3g(収率38.3%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、1.0g(収率16.8%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと0.7g(収率10.3%)のベンジルトリクロロシランを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に2.2g(0.026mol)のメチレンクロリド、12.4g(0.050mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと1.5g(0.005mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて180℃で2時間反応させ、反応物の減圧蒸留により3.7g(収率65.5%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、1.4g(収率14.1%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと3.3g(収率44.8%)のビス(トリクロロシリル)メタンを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に2.2g(0.026mol)のメチレンクロリド、12.4g(0.050mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと1.9g(0.005mol)のベンジルトリフェニルホスホニウムクロリドを入れて180℃で3時間反応させ、反応物の減圧蒸留により3.5g(収率61.9%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、1.2g(収率12.1%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと2.8g(収率38.0%)のビス(トリクロロシリル)メタンを得ることができた。
実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に6.8g(0.032mol)の(ジクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて180℃で3時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.4g(収率38.7%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.1g(収率1.6%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に6.8g(0.032mol)の(ジクロロシリルメチル)ジクロロシランと1.0g(0.003mol)のベンジルトリブチルホスホニウムクロリドを入れて180℃で4時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.4g(収率38.7%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.1g(収率1.6%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に3.8g(0.030mol)のベンジルクロリド、7.5g(0.035mol)の(ジクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて180℃で3時間反応させ、反応物の減圧蒸留により0.9g(収率27.8%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.3g(収率4.6%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと2.8g(収率41.7%)のベンジルトリクロロシランを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に3.8g(0.030mol)のベンジルクロリド、7.5g(0.035mol)の(ジクロロシリルメチル)ジクロロシランと1.5gのシリコンレジン[(RSiO3/2)n、R={3-(トリブチルホスホニウム)プロピル}クロリド]を入れて180℃で12時間反応させ、反応物の減圧蒸留により0.9g(収率25.5%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.2g(収率4.0%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと2.7g(収率39.3%)のベンジルトリクロロシランを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に11.4g(0.043mol)の(メチルジクロロシリルメチル)ジクロロシランと1.26g(0.004 mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて180℃で3時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.56g(収率32.0%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.5g(収率6.0%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に3.8g(0.032mol)の1-クロロヘキサン、7.5g(0.030mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて170℃で2時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.8g(収率53.0%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、1.0g(収率17.3%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと3.2g(収率48.2%)のn-ヘキシルトリクロロシランを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に4.9g(0.030mol)の(クロロメチル)メチルジクロロシラン、7.5g(0.030mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003 mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて150℃で2時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.5g(収率45.5%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、1.0g(収率16.3%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと2.8g(収率35.4%)の1,1,1,3,3-ペンタクロロ-1,3-ジシラブタンを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に2.3g(0.030mol)のアリルクロリド、7.5g(0.030mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003 mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて150℃で2時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.8g(収率54.4%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.7g(収率12.3%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと2.0g(収率38.3%)のアリルトリクロロシランを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に5.3g(0.030mol)の4-クロロベンジルクロリド、7.5g(0.030mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて130℃で4時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.8g(収率52.8%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.7g(収率12.3%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと3.3g(収率42.3%)の(4-クロロベンジル)トリクロロシランを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に2.4g(0.030mol)のイソプロピルクロリド、7.5g(0.030mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて180℃で13時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.4g(収率42.4%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、1.0g(収率16.3%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと1.8g(収率33.3%)のイソプロピルトリクロロシランを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に1.7g(0.015mol)の1,3-ジクロロプロパン、7.5g(0.030mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて150℃の10時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.6g(収率47.2%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.7g(収率11.8%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタン、2.5g(収率54.2%)のビス(トリクロロシリル)プロパンと0.4g(収率12.2%)の3-(クロロプロピル)トリクロロシランを得ることができた。
前記実施例1のような方法で、25mlのステンレススチール管に4.7g(0.030mol)の4-メトキシベンジルクロリド、7.5g(0.030mol)の(トリクロロシリルメチル)ジクロロシランと0.9g(0.003mol)のテトラブチルホスホニウムクロリドを入れて150℃で4時間反応させ、反応物の減圧蒸留により1.9g(収率54.7%)の1,1,3,3,5,5-ヘキサクロロ-1,3,5-トリシラシクロヘキサン、0.64g(収率10.8%)の1,1,1,3,3,5,5,5-オクタクロロ-1,3,5-トリシラペンタンと3.3g(収率42.4%)の(4-メトキシベンジル)トリクロロシランを得ることができた。
Claims (9)
- 前記4次有機ホスホニウム塩触媒は、シリコンレジン、シリカ、無機錯体、および有機高分子からなる群より選ばれる1種以上の担体上に固定化された構造を持つことを特徴とする請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記4次有機ホスホニウム塩触媒は、前記一般式(1)で表されるSi-H結合を有するビスクロロシリルメタン1モルに対し0.05〜0.5モルの範囲で含まれることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の製造方法。
- 前記反応は10〜250℃の温度範囲で行われることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の製造方法。
- 前記反応は、反応溶媒が存在しない状態、又は芳香族炭化水素溶媒の存在下で行われることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の製造方法。
- 次の一般式(5)で表される有機塩化物をさらに含むことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の製造方法。
R3は、水素原子;ハロゲン原子;炭素数1〜6の直線状又は環状アルキル基;又は-Ar(R')qで表される芳香族基(ここで、Arは炭素数6〜14の芳香族炭化水素、R'は炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン、アルコキシ、又はビニル基であり、qは0〜5の整数である。)の中から選ばれるものである。 - 次の一般式(6)で表される有機トリクロロシラン誘導体がさらに得られることを特徴とする請求項7に記載の製造方法。
R4は、炭素数1〜6の直線状又は環状アルキル基;-SiCl3、-SiMeCl2、-SiHCl2、-SiMe2Clおよび-SiMe3からなる群より選ばれるシラン誘導体残基;不飽和結合を含有する炭素数2〜5のアルケン基;-Ar(R')qで表される芳香族基(ここで、Arは炭素数6〜14の芳香族炭化水素、R'は炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン、アルコキシ、又はビニル基であり、qは0〜5の整数である。);および前記一般式(5)のR2が-(CH2)pCl、-Ar(CH2)Clの場合、前記一般式(6)のR4はそれぞれ-(CH2)pSiCl3、-Ar(CH2)SiCl3である。 - 前記一般式(5)で表される有機塩化物は、前記一般式(1)で表されるSi-H結合を有するビスクロロシリルメタン1モルに対し0.5〜8モルの範囲で反応させることを特徴とする請求項7または8に記載の製造方法。
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