JP2021116261A - シラノール類の製造方法および新規なシラノール類 - Google Patents
シラノール類の製造方法および新規なシラノール類 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021116261A JP2021116261A JP2020010842A JP2020010842A JP2021116261A JP 2021116261 A JP2021116261 A JP 2021116261A JP 2020010842 A JP2020010842 A JP 2020010842A JP 2020010842 A JP2020010842 A JP 2020010842A JP 2021116261 A JP2021116261 A JP 2021116261A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- silanols
- reaction
- type
- silane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 150000004819 silanols Chemical class 0.000 title claims abstract description 91
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 119
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 49
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052805 deuterium Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims abstract 5
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 claims abstract 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 43
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 36
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 25
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 25
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 18
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 10
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 9
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Chemical group 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910001657 ferrierite group Inorganic materials 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-VVKOMZTBSA-N Dideuterium Chemical group [2H][2H] UFHFLCQGNIYNRP-VVKOMZTBSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- -1 silanediols Chemical class 0.000 description 76
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 67
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 27
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 24
- CSCPPACGZOOCGX-WFGJKAKNSA-N acetone d6 Chemical compound [2H]C([2H])([2H])C(=O)C([2H])([2H])[2H] CSCPPACGZOOCGX-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 24
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 22
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 15
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 12
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 11
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 9
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 9
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 6
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- CVQVSVBUMVSJES-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-methyl-phenylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C1=CC=CC=C1 CVQVSVBUMVSJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- JKGITWJSGDFJKO-UHFFFAOYSA-N ethoxy(trihydroxy)silane Chemical compound CCO[Si](O)(O)O JKGITWJSGDFJKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 5
- YZUPZGFPHUVJKC-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-2-methoxyethane Chemical compound COCCBr YZUPZGFPHUVJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OLLFKUHHDPMQFR-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](O)(O)C1=CC=CC=C1 OLLFKUHHDPMQFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RBSBUSKLSKHTBA-UHFFFAOYSA-N dihydroxy-methyl-phenylsilane Chemical compound C[Si](O)(O)C1=CC=CC=C1 RBSBUSKLSKHTBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 4
- ADLWTVQIBZEAGJ-UHFFFAOYSA-N ethoxy-methyl-diphenylsilane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C)(OCC)C1=CC=CC=C1 ADLWTVQIBZEAGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 4
- MLPRTGXXQKWLDM-UHFFFAOYSA-N hydroxy-methyl-diphenylsilane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](O)(C)C1=CC=CC=C1 MLPRTGXXQKWLDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- KCIKCCHXZMLVDE-UHFFFAOYSA-N silanediol Chemical compound O[SiH2]O KCIKCCHXZMLVDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PBKONEOXTCPAFI-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 PBKONEOXTCPAFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000005336 allyloxy group Chemical group 0.000 description 3
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 150000001975 deuterium Chemical group 0.000 description 3
- 125000004663 dialkyl amino group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 3
- AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- URZLRFGTFVPFDW-UHFFFAOYSA-N ethenyl-diethoxy-phenylsilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(C=C)C1=CC=CC=C1 URZLRFGTFVPFDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 3
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NABHLKWFPCFUQR-VSWDYIGLSA-N C(=C)O[Si](O[2H])(O[2H])[2H] Chemical compound C(=C)O[Si](O[2H])(O[2H])[2H] NABHLKWFPCFUQR-VSWDYIGLSA-N 0.000 description 2
- BDCGKYZNSUUMAF-GSBNKEBDSA-N C1(=CC=CC=C1)O[Si](O[2H])(O[2H])[2H] Chemical compound C1(=CC=CC=C1)O[Si](O[2H])(O[2H])[2H] BDCGKYZNSUUMAF-GSBNKEBDSA-N 0.000 description 2
- YQGOWXYZDLJBFL-BFWBPSQCSA-N CO[Si](OC)([2H])[2H] Chemical compound CO[Si](OC)([2H])[2H] YQGOWXYZDLJBFL-BFWBPSQCSA-N 0.000 description 2
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 2
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MJSNUBOCVAKFIJ-LNTINUHCSA-N chromium;(z)-4-oxoniumylidenepent-2-en-2-olate Chemical compound [Cr].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O MJSNUBOCVAKFIJ-LNTINUHCSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AAPLIUHOKVUFCC-QYKNYGDISA-N deuteriooxy(trimethyl)silane Chemical compound [2H]O[Si](C)(C)C AAPLIUHOKVUFCC-QYKNYGDISA-N 0.000 description 2
- CCAFPWNGIUBUSD-UHFFFAOYSA-N diethyl sulfoxide Chemical compound CCS(=O)CC CCAFPWNGIUBUSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TUNVIZGBWOFNNN-UHFFFAOYSA-N dimethyl bis(2-methylphenyl) silicate Chemical compound CO[Si](OC1=C(C=CC=C1)C)(OC1=C(C=CC=C1)C)OC TUNVIZGBWOFNNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N dimethyldiethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)OCC YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XCLIHDJZGPCUBT-UHFFFAOYSA-N dimethylsilanediol Chemical compound C[Si](C)(O)O XCLIHDJZGPCUBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JDDPGRVMAVYUOZ-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trihydroxy)silane Chemical compound O[Si](O)(O)C=C JDDPGRVMAVYUOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CCURYGDGSRMUBY-UHFFFAOYSA-N ethenyl-dihydroxy-phenylsilane Chemical compound C=C[Si](O)(O)C1=CC=CC=C1 CCURYGDGSRMUBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RSIHJDGMBDPTIM-UHFFFAOYSA-N ethoxy(trimethyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(C)C RSIHJDGMBDPTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FIHCECZPYHVEJO-UHFFFAOYSA-N ethoxy-dimethyl-phenylsilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)C1=CC=CC=C1 FIHCECZPYHVEJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWAFVXWRGIEBPL-UHFFFAOYSA-N ethoxysilane Chemical compound CCO[SiH3] CWAFVXWRGIEBPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000003707 hexyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- POPACFLNWGUDSR-UHFFFAOYSA-N methoxy(trimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)C POPACFLNWGUDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ARYZCSRUUPFYMY-UHFFFAOYSA-N methoxysilane Chemical compound CO[SiH3] ARYZCSRUUPFYMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- XHTWKNPMPDIELI-UHFFFAOYSA-N phenylmethoxysilane Chemical compound [SiH3]OCC1=CC=CC=C1 XHTWKNPMPDIELI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FCVNATXRSJMIDT-UHFFFAOYSA-N trihydroxy(phenyl)silane Chemical compound O[Si](O)(O)C1=CC=CC=C1 FCVNATXRSJMIDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPQOPVIELGIULI-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1 ZPQOPVIELGIULI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005877 1,4-benzodioxanyl group Chemical group 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 description 1
- 125000003006 2-dimethylaminoethyl group Chemical group [H]C([H])([H])N(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004200 2-methoxyethyl group Chemical group [H]C([H])([H])OC([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000094 2-phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004975 3-butenyl group Chemical group C(CC=C)* 0.000 description 1
- 125000006043 5-hexenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 1
- WVMSIBFANXCZKT-WHRKIXHSSA-N C(C)[Si](O[2H])(CC)CC Chemical compound C(C)[Si](O[2H])(CC)CC WVMSIBFANXCZKT-WHRKIXHSSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGSFNCRAZOCNDJ-TXHXQZCNSA-N [2H]C(C(=O)C([2H])([2H])[2H])([2H])[2H].CC(=O)C Chemical class [2H]C(C(=O)C([2H])([2H])[2H])([2H])[2H].CC(=O)C YGSFNCRAZOCNDJ-TXHXQZCNSA-N 0.000 description 1
- 150000007960 acetonitrile Chemical class 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- 125000004618 benzofuryl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004196 benzothienyl group Chemical group S1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- ODAICGZRIXIEFH-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl trimethyl silicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC1CCCCC1 ODAICGZRIXIEFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLFVVXQXUVKOOV-UHFFFAOYSA-N cyclohexyloxy(trihydroxy)silane Chemical compound O[Si](O)(O)OC1CCCCC1 ZLFVVXQXUVKOOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXOXNZCWLLSPLF-UHFFFAOYSA-N cyclohexyloxy-hydroxy-dimethoxysilane Chemical compound CO[Si](O)(OC)OC1CCCCC1 VXOXNZCWLLSPLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004987 dibenzofuryl group Chemical group C1(=CC=CC=2OC3=C(C21)C=CC=C3)* 0.000 description 1
- 125000004988 dibenzothienyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=C(C21)C=CC=C3)* 0.000 description 1
- BEBZXNIZWFHYSX-UHFFFAOYSA-N dibenzyl dimethyl silicate Chemical compound C=1C=CC=CC=1CO[Si](OC)(OC)OCC1=CC=CC=C1 BEBZXNIZWFHYSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NCOPIUZVDIUUPE-UHFFFAOYSA-N dibutoxy(dihydroxy)silane Chemical compound CCCCO[Si](O)(O)OCCCC NCOPIUZVDIUUPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKXKWUWRJAEPGM-UHFFFAOYSA-N dibutyl dimethyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OC)(OC)OCCCC DKXKWUWRJAEPGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCPXLHFWKRSOQQ-UHFFFAOYSA-N dicyclohexyl dimethyl silicate Chemical compound C1CCCCC1O[Si](OC)(OC)OC1CCCCC1 HCPXLHFWKRSOQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SKQDEUQPYJXIEQ-UHFFFAOYSA-N dicyclohexyloxy(dihydroxy)silane Chemical compound O[Si](O)(OC1CCCCC1)OC1CCCCC1 SKQDEUQPYJXIEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RHXIYCXNOQKKMZ-UHFFFAOYSA-N diethoxy(dihydroxy)silane Chemical compound CCO[Si](O)(O)OCC RHXIYCXNOQKKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001664 diethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])N(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- ONCIQCKBUSMDIK-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(dimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](O)(O)OC ONCIQCKBUSMDIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XVJZLRKWIPWUNZ-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(phenylmethoxy)silane Chemical compound O[SiH](O)OCC1=CC=CC=C1 XVJZLRKWIPWUNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YQGOWXYZDLJBFL-UHFFFAOYSA-N dimethoxysilane Chemical compound CO[SiH2]OC YQGOWXYZDLJBFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YRTJMFKGCLRZSC-UHFFFAOYSA-N dimethyl dioctan-2-yl silicate Chemical compound CCCCCCC(C)O[Si](OC)(OC)OC(C)CCCCCC YRTJMFKGCLRZSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002147 dimethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])N(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- IJNRGJJYCUCFHY-UHFFFAOYSA-N ethenyl-dimethoxy-phenylsilane Chemical compound CO[Si](OC)(C=C)C1=CC=CC=C1 IJNRGJJYCUCFHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- DFJDZTPFNSXNAX-UHFFFAOYSA-N ethoxy(triethyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC)(CC)CC DFJDZTPFNSXNAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVJXKUWNRVOUTI-UHFFFAOYSA-N ethoxy(triphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C=1C=CC=CC=1)(OCC)C1=CC=CC=C1 ZVJXKUWNRVOUTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- HVKDCVWOBDEWMI-UHFFFAOYSA-N hydroxy(methoxy)silane Chemical compound CO[SiH2]O HVKDCVWOBDEWMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDJGGFVLWCNXSH-UHFFFAOYSA-N hydroxy(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](O)(OC)OC NDJGGFVLWCNXSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDTBETCIPGWBHK-UHFFFAOYSA-N hydroxy-dimethyl-phenylsilane Chemical compound C[Si](C)(O)C1=CC=CC=C1 FDTBETCIPGWBHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003622 immobilized catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- BKXVGDZNDSIUAI-UHFFFAOYSA-N methoxy(triphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C=1C=CC=CC=1)(OC)C1=CC=CC=C1 BKXVGDZNDSIUAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- REQXNMOSXYEQLM-UHFFFAOYSA-N methoxy-dimethyl-phenylsilane Chemical compound CO[Si](C)(C)C1=CC=CC=C1 REQXNMOSXYEQLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALPYWOWTSPQXHR-UHFFFAOYSA-N methoxy-methyl-diphenylsilane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C)(OC)C1=CC=CC=C1 ALPYWOWTSPQXHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001160 methoxycarbonyl group Chemical group [H]C([H])([H])OC(*)=O 0.000 description 1
- ZJBHFQKJEBGFNL-UHFFFAOYSA-N methylsilanetriol Chemical compound C[Si](O)(O)O ZJBHFQKJEBGFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003261 o-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004742 propyloxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229940089952 silanetriol Drugs 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003335 steric effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N tetrapropyl silicate Chemical compound CCCO[Si](OCCC)(OCCC)OCCC ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- FYUZFGQCEXHZQV-UHFFFAOYSA-N triethoxy(hydroxy)silane Chemical compound CCO[Si](O)(OCC)OCC FYUZFGQCEXHZQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVMSIBFANXCZKT-UHFFFAOYSA-N triethyl(hydroxy)silane Chemical compound CC[Si](O)(CC)CC WVMSIBFANXCZKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HUZZQXYTKNNCOU-UHFFFAOYSA-N triethyl(methoxy)silane Chemical compound CC[Si](CC)(CC)OC HUZZQXYTKNNCOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- FXSGDOZPBLGOIN-UHFFFAOYSA-N trihydroxy(methoxy)silane Chemical compound CO[Si](O)(O)O FXSGDOZPBLGOIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LESBDIDYVFSELX-UHFFFAOYSA-N trihydroxy-(2-methylphenoxy)silane Chemical compound CC1=CC=CC=C1O[Si](O)(O)O LESBDIDYVFSELX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBKLGDMEALOTJK-UHFFFAOYSA-N trimethyl (2-methylphenyl) silicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC1=CC=CC=C1C WBKLGDMEALOTJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AAPLIUHOKVUFCC-UHFFFAOYSA-N trimethylsilanol Chemical compound C[Si](C)(C)O AAPLIUHOKVUFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLSXASIDNWDYMI-UHFFFAOYSA-N triphenylsilanol Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C=1C=CC=CC=1)(O)C1=CC=CC=C1 NLSXASIDNWDYMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N vertaline Natural products C1C2C=3C=C(OC)C(OC)=CC=3OC(C=C3)=CC=C3CCC(=O)OC1CC1N2CCCC1 PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
シラノール類の中で、反応性が高いシランジオール、シラントリオール等の製造も可能な方法としては、たとえば、クロロシランを当量以上の塩基の存在下で加水分解する方法(方法A、非特許文献1、2)、メトキシシランまたはエトキシシランを酸触媒の存在下で加水分解する方法(方法B、特許文献1、2)、ベンジルオキシシランをパラジウムおよび白金を含む固定化触媒存在下で水素化分解する方法(方法C、特許文献3)等が知られている。この中のメトキシシランまたはエトキシシランを加水分解する方法では、固体触媒である、活性化白土(特許文献1)を用いる方法、マクロポーラス型陽イオン交換樹脂(特許文献2)を用いる方法等が検討されている。
これらのことから、従来技術の問題点を解決できる、工業的により有利な方法が求められている。
ーズに進行するとともに、シランジオール類、シラントリオール類、あるいは、シランテトラオールのように反応性が高く安定性が低いシラノール類の場合でも、シラノール類同士の自己縮合等の副反応を抑えて、効率よくシラノール類を製造できること、(2)溶媒として、スルホキシドまたはアミドを用いることによりシラノール類をより高収率で得られること、および、(3)その方法により新規なシラノール類を製造できることなどを見出し、本発明を完成させるに至った。
<1>
Si−OR結合(Rは炭素数1〜6の炭化水素基を示す。)を有するアルコキシシラン類に、水または重水を、触媒存在下で反応させる反応工程を含むシラノール類の製造方法であって、前記触媒が、規則的細孔構造を有する無機系固体酸触媒であることを特徴とする、Si−OR’結合(R’は水素原子または重水素原子を示す。)を有するシラノール類の製造方法。
<2>
前記アルコキシシラン類および前記シラノール類が、それぞれ、下記一般式(IA)で表されるアルコキシシラン類および下記一般式(IIA)で表されるシラノール類、または、下記一般式(IB)で表されるアルコキシシラン類および下記一般式(IIB)で表されるシラノール類である、<1>に記載のシラノール類の製造方法。
R1 aR2 bR3 cSi(OR4)4−(a+b+c) (IA)
(式中、a、b、およびcは、それぞれ独立に0以上3以下の整数であり;a+b+cは、0以上3以下の整数であり;R1、R2、およびR3は、それぞれ独立に炭素数1〜26の炭化水素基または水素原子であり;R4は、炭素数1〜6のアルキル基であり;R1、R2、およびR3が、炭化水素基である場合、炭化水素基の水素原子の一部または全部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。)
R1 aR2 bR3 cSi(OR4)4−(a+b+c+d)(OR5)d (IIA)
(式中、a、b、c、R1、R2、R3、およびR4は、それぞれ、前記と同義であり;R5は、水素原子または重水素原子であり;dは、1以上4−(a+b+c)以下の整数である。)
Si(OR6)e(OR7)4−e (IB)
(式中、eは、1以上3以下の整数であり;R6は、炭素数3〜26の炭化水素基であり;R7は、炭素数1〜3のアルキル基であり;R6の水素原子の一部または全部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。)
Si(OR6)f(OR7)4−(f+g)(OR8)g (IIB)
(式中、R6およびR7は、それぞれ、前記と同義であり;R8は、水素原子または重水素原子であり;fは、0以上3以下の整数であり;gは、1以上4以下の整数であり;4−(f+g)は、0以上3以下の整数である。)
<3>
前記の規則的細孔構造を有する無機系固体酸触媒が、ゼオライトである、<1>または<2>に記載のシラノール類の製造方法。
<4>
前記ゼオライトが、USY型、Y型、モルデナイト型、ベータ型、ZSM−5型、およびフェリエライト型からなる群より選ばれる少なくとも1種である、<3>に記載のシラノール類の製造方法。
<5>
前記反応工程において、スルホキシドまたはアミドを溶媒として用いる、<1>〜<4>の何れかに記載のシラノール類の製造方法。
<6>
下記一般式(III)で表されるシラノール類。
Si(OR9)h(OR10)4−(h+i)(OR11)i (III)
(式中、R9は、炭素数1〜6のアルキル基を置換基として有する炭素数7〜20のアリール基であり;R10は、メチル基またはエチル基であり;R11は、水素原子または重水素原子であり;hおよびiは、それぞれ独立に1以上3以下の整数であり、4−(h+i)は、0以上2以下の整数である。)
(1)原料及び触媒が入手し易く、取り扱いが容易で安全性も高い。
(2)固体触媒を使用しているため、触媒の分離、回収等も容易である。
(3)原料の種類または反応条件を制御することにより、複数のアルコキシ基の一部を優先的にヒドロキシ基に変換することが可能である。
(4)アルコキシ基とヒドロキシ基を有する新規なシラノール類を提供できる。
本発明の製造方法は、製造プロセスの低コスト化、高効率化等を可能にするもので、従来技術に比べて経済性、環境負荷等の面で大きな利点を有すると考える。
本発明の一実施形態である製造方法は、Si−OR結合(Rは炭素数1〜6の炭化水素基等を示す。)を有するアルコキシシラン類に、水または重水(以下、「反応剤」と称することがある。)を、触媒存在下で反応させる反応工程を含むシラノール類の製造方法であって、前記触媒が、規則的細孔構造を有する無機系固体酸触媒であることを特徴とする、Si−OR’結合(R’は水素原子または重水素原子を示す。)を有するシラノール類の製造方法である。
R1 aR2 bR3 cSi(OR4)4−(a+b+c) (IA)
R1 aR2 bR3 cSi(OR4)4−(a+b+c+d)(OR5)d (IIA)
また、一般式(IIA)において、R5は、水素原子または重水素原子であり;dは、1以上4−(a+b+c)以下の整数である。
反応に関与しない基の具体例としては、炭素数が1〜8のアルコキシ基、炭素数が1〜6のアルコキシカルボニル基、炭素数が1〜6のジアルキルアミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子等が挙げられ、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、ジアルキルア
ミノ基、ハロゲン原子をより具体的に示せば、メトキシ基、エトキシ基、ヘキソキシ基等のアルコキシ基;メトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;を挙げることができる。
それらの反応に関与しない基を有していてもよいアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基、2−メトキシエチル基、3−エトキシプロピル基、2−メトキシカルボニルエチル基、2−ジメチルアミノエチル基、2−シアノエチル基、トリフルオロメチル基、3−クロロプロピル基等が挙げられる。
アリール基の水素原子の一部または全部は、反応に関与しない基で置換されていてもよい。反応に関与しない基の具体例としては、上記のアルキル基の場合に示したもの、炭素数が1〜6のアルキル基等を挙げることができる。また、その他の反応に関与しない基として、環上の2つの炭素原子を結合させる2価の基であるオキシエチレン基、オキシエチレンオキシ基等が挙げられる。
それらの反応に関与しない基を有するアリール基の具体例としては、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、ブトキシフェニル基、オクトキシフェニル基、メチル(メトキシ)フェニル基、フルオロ(メチル)フェニル基、クロロ(メトキシ)フェニル基、ブロモ(メトキシ)フェニル基、2,3−ジヒドロベンゾフラニル基、1,4−ベンゾジオキサニル基等が挙げられる。
反応に関与しない基の具体例としては、上記のアルキル基の場合について示したもの等を挙げることができる。
それらの反応に関与しない基を有していてもよいアラルキル基の具体例としては、ベンジル基、フェネチル基、2−ナフチルメチル基、9−アントリルメチル基、(4−クロロフェニル)メチル基、1−(4−メトキシフェニル)エチル基等が挙げられる。
反応に関与しない基の具体例としては、上記のアルキル基の場合について示したもの等の他、上記に示したアリール基等を挙げることができる。
それらの反応に関与しない基を有していてもよいアルケニル基の具体例としては、ビニル基、2−プロペニル基、3−ブテニル基、5−ヘキセニル基、9−デセニル基、2−フェニルエテニル基、2−(メトキシフェニル)エテニル基、2−ナフチルエテニル基、2−アントリルエテニル基等が挙げられる。
Si(OR6)e(OR7)4−e (IB)
Si(OR6)f(OR7)4−(f+g)(OR8)g (IIB)
または全部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。反応に関与しない基としては、R1、R2、およびR3で表される炭化水素基が有していてもよい反応に関与しない基と同様のものが挙げられる。
また、一般式(IB)において、eは、1以上3以下の整数であり、一般式(IIB)において、fは、0以上3以下の整数であり;gは、1以上4以下の整数であり;4−(f+g)は、0以上3以下の整数である。
また、R7の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。これらのうち、R7は、好ましくはメチル基またはエチル基である。
ール((Si(OCH2CH=CH2)2(OH)2)、(メトキシ)ジ(フェニルエテニルオキシ)シラノール(Si(OCH=CHPh)2(OMe)(OH))、ジ(フェニルエテニルオキシ)シランジオール(Si(OCH=CHPh)2(OH)2)、および、それらのシラノール水酸基の重水素体等を挙げることができる。
Si(OR9)h(OR10)4−(h+i)(OR11)i (III)
たとえば、アリール基の母体骨格がフェニル基であり、環上の2位の炭素原子上にアルキル基を有している場合は、そのアルキル基の立体的効果によって、シラノール類の自己縮合等の反応を抑制して、シラノール類を効果的に安定化させることができる。
アルキル基としては、一般には、炭素数が多いほど安定化の効果が大きく、また、1級<2級<3級の順序で安定化の傾向が高まることから、アルキル基の構造を変えることによって、シラノール類の安定性または反応性を効率よく制御することができる。
また、置換基OR9の個数hによっても反応性を制御でき、一般には、hの数が多いほど、生成するシラノール類の安定性が高くなる。
これらの反応において、原料のアルコキシシラン類は、モノアルコキシシラン類、ジアルコキシシラン類、トリアルコキシシラン類、テトラアルコキシシラン類のいずれであってもよい。
したがって、それらの原料と水との反応では、たとえば、下記反応式に示すようなシラノール類を得ることができる。
カーボン系素材等を担体とする無機系固体酸が挙げられる。
これらの中では、触媒活性および選択性の点で、ゼオライト系またはメソポーラスシリカ系が好ましく、ゼオライト系の固体酸がより好ましく使用される。
さらに、ゼオライトのシリカ/アルミナ比(物質量比)については、反応条件に応じて各種の比を選択できるが、通常は3〜1000であり、好ましくは3〜800、より好ましくは5〜600、さらに好ましくは5〜400、特に好ましくは30〜250である。
それらの固体酸は、単独で使用するだけでなく、複数の種類を組み合わせて使用することもできる。
に対して通常は0.0001〜10程度で、好ましくは0.001〜8程度、より好ましくは0.001〜6程度、さらに好ましくは0.001〜1程度、特に好ましくは0.01〜0.6程度である。
反応温度は、通常は−20℃以上、好ましくは−10〜300℃、より好ましくは、−10〜200℃である。また、原料の反応性を制御するために、室温で反応を行う場合には、室温の温度範囲としては、通常は0〜40℃、好ましくは5〜40℃、より好ましくは10〜35℃である。
さらに、反応圧力は、通常は0.1〜100気圧で、好ましくは0.1〜50気圧、より好ましくは0.1〜10気圧である。
反応時間は、原料の量、触媒の量、反応温度、反応装置の形態等に依存するが、生産性および効率を考慮すると、通常は0.1〜1200分、好ましくは0.1〜600分、より好ましくは0.1〜300分程度である。
それらの溶媒の中では、親水性が高く、水と混和しやすい極性溶媒が、反応速度の点では有利である。
とくに、スルホキシドを用いた場合には、アルコキシ基と水の反応が速く、シラノール類の生成が速いという利点がある。
ングルモード)、照射の形態(連続的、断続的)等は、反応のスケール、種類等に応じて任意に決めることができる。マイクロ波の周波数としては、通常、0.3〜30GHzである。その中で好ましいのは、産業、科学、または、医療分野で使用するために割り当てられたIMS周波数帯で、さらにその中でも、2.45GHz帯、5.8GHz帯等がより好ましい。
また、生成したシラノール類の精製も、蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の有機化学上通常用いられる手段により容易に達せられる。
メチルジ(メトキシ)(フェニル)シラン(MePhSi(OMe)2) 0.5mmol、重水 10mmol、ゼオライト CBV780(ゼオリスト社製) 1mg、アセトニトリル 0.9mLの混合物を反応管に入れ、25℃(室温)で10分攪拌した。生成物を核磁気共鳴スペクトル測定装置(NMR)、ガスクロマトグラフ(GC)、およびガスクロマトグラフ質量分析計(GC−MS)で分析し、生成物の収率をNMRで測定した結果、メチル(フェニル)シランジオール−d2(MePhSi(OD)2)が90%の収率で生成したことがわかった(表1−1参照)。
反応条件(触媒、原料、時間等)を変えて、実施例1と同様に反応および分析を行い、生成物の収率をガスクロマトグラフ分析または核磁気共鳴スペクトル分析で測定した結果を表1−1〜表1−10に示す。
1) MePhSi(OMe)2:メチルジ(メトキシ)(フェニル)シラン
Me3Si(OMe):トリメチル(メトキシ)シラン
Me3Si(OEt):(エトキシ)トリメチルシラン
Me2Si(OMe)2:ジメチルジ(メトキシ)シラン
Me2Si(OEt)2:ジ(エトキシ)ジ(メチル)シラン
MeSi(OMe)3:メチルトリ(メトキシ)シラン
PhSi(OEt)3:トリ(エトキシ)(フェニル)シラン
Ph2Si(OMe)2:ジ(メトキシ)ジ(フェニル)シラン
PhViSi(OEt)2:ジ(エトキシ)(フェニル)(ビニル)シラン
MePh2Si(OEt):(エトキシ)(メチル)ジ(フェニル)シラン
Me2PhSi(OEt):(エトキシ)ジメチル(フェニル)シラン
PhSi(OMe)3:トリ(メトキシ)(フェニル)シラン
ViSi(OMe)3:トリ(メトキシ)(ビニル)シラン
ViSi(OEt)3:トリ(エトキシ)(ビニル)シラン
Si(OEt)4:テトラ(エトキシ)シラン
Si(OMe)4:テトラ(メトキシ)シラン
Si(O-2-MeC6H4)(OMe)3:(2-メチルフェノキシ)トリ(メトキシ)シラン
Si(O-2-MeC6H4)2(OMe)2:ジ(2-メチルフェノキシ)ジ(メトキシ)シラン
Si(O-2-sBuC6H4)(OMe)3:(2-sec-ブチルフェノキシ)トリ(メトキシ)シラン
Si(O-2,6-Me2C6H3)(OMe)3:(2,6-ジメチルフェノキシ)トリ(メトキシ)シラン
Si(O-cyc-Hex)(OMe)3:(シクロヘキソキシ)トリ(メトキシ)シラン
2) H2O:水
D2O:重水
3) MeCN:アセトニトリル
CD3CN:重アセトニトリル
DMSO-d6:重ジメチルスルホキシド
DMF-d7:重ジメチルホルムアミド
4) CBV780:H-SDUSY型ゼオライトCBV780(ゼオリスト社製)
CBV760:H-SDUSY型ゼオライトCBV760(ゼオリスト社製)
CBV720:H-SDUSY型ゼオライトCBV720(ゼオリスト社製)
CBV90A:H-モルデナイト型ゼオライトCBV90A(ゼオリスト社製)
HSZ-660HOA:H-モルデナイト型ゼオライトHSZ-660HOA(東ソー社製)
HSZ-690HOA:H-モルデナイト型ゼオライトHSZ-690HOA(東ソー社製)
CP811E-75:H-ベータ型ゼオライトCP811E-75(ゼオリスト社製)
CP811C:H-ベータ型ゼオライトCP811C(ゼオリスト社製)
CP811Q:H-ベータ型ゼオライトCP811Q(ゼオリスト社製)
CBV3020E:H-ZSM-5型ゼオライトCBV3020E(ゼオリスト社製)
CBV8020:H-ZSM-5型ゼオライトCBV3020E(ゼオリスト社製)
Amberlyst 15:陽イオン交換樹脂Amberlyst 15(ダウ・ケミカル社製)
Purolite CT151:陽イオン交換樹脂Purolite CT151(ピュロライト社製)
Purolite CT175:陽イオン交換樹脂Purolite CT175(ピュロライト社製)
Purolite CT151:陽イオン交換樹脂Purolite CT275(ピュロライト社製)
Dowex 50WX4-200:陽イオン交換樹脂Dowex 50WX4-200(ダウ・ケミカル社製)
活性白土:活性白土(純正化学社製)
5) 触媒のSiO2/Al2O3のモル比。
6) 25℃は、室温での反応を示す。
7) アルコキシシラン類の転化率。
8) 転化率および収率は、核磁気共鳴スペクトル分析および/またはガスクロマトグラフ分析により算出した。収率における括弧内の数値は、生成したシラノール類の生成比を示
す。
9) MePhSi(OD)2:メチル(フェニル)シランジオール-d2
MePhSi(OH)2:メチル(フェニル)シランジオール
Me3Si(OD):トリメチルシラノール−d
Me2Si(OD)2:ジメチルシランジオール-d2
Me2Si(OH)2:ジメチルシランジオール
Ph2Si(OD)2:ジフェニルシランジオール-d2
Ph2Si(OH)2:ジフェニルシランジオール
PhViSi(OH)2:フェニル(ビニル)シランジオール
MePh2Si(OD):メチルジ(フェニル)シラノール-d
MePh2Si(OH):メチルジ(フェニル)シラノール
Me2PhSi(OD):ジメチル(フェニル)シラノール-d
MeSi(OD)3:メチルシラントリオール-d3
PhSi(OD)3:フェニルシラントリオール-d3
PhSi(OH)3:フェニルシラントリオール
ViSi(OD)3:ビニルシラントリオール-d3
ViSi(OH)3:ビニルシラントリオール
Si(OEt)3(OH):トリエトキシシラノール
Si(OEt)2(OH)2:ジ(エトキシ)シランジオール
Si(OEt)(OH)3:エトキシシラントリオール
Si(OH)4:シランテトラオール
Si(OEt)3(OD):トリ(エトキシ)シラノール-d
Si(OEt)2(OD)2:ジ(エトキシ)シランジオール-d2
Si(OEt)(OD)3:エトキシシラントリオール-d3
Si(OD)4:シランテトラオール-d4
Si(OMe)3(OH):トリ(メトキシ)シラノール
Si(OMe)2(OH)2:ジ(メトキシ)シランジオール
Si(OMe)(OH)3:メトキシシラントリオール
Si(O-2-MeC6H4)(OMe)2(OH):(2-メチルフェノキシ)ジ(メトキシ)シラノール
Si(O-2-MeC6H4)(OMe)(OH)2:(2-メチルフェノキシ)(メトキシ)シランジオール
Si(O-2-MeC6H4)(OH)3:(2-メチルフェノキシ)シラントリオール
Si(O-2-MeC6H4)2(OMe)(OH):ジ(2-メチルフェノキシ)(メトキシ)シラノール
Si(O-2-MeC6H4)2(OH)2:ジ(2-メチルフェノキシ)シランジオール
Si(O-2-sBuC6H4)(OMe)2(OH):(2-sec-ブチルフェノキシ)ジ(メトキシ)シラノール
Si(O-2-sBuC6H4)(OMe)(OH)2:(2-sec-ブチルフェノキシ)(メトキシ)シランジオール
Si(O-2-sBuC6H4)(OH)3:(2-sec-ブチルフェノキシ)シラントリオール
Si(O-2,6-Me2C6H3)(OMe)2(OH):(2,6-ジメチルフェノキシ)ジ(メトキシ)シラノール
Si(O-2,6-Me2C6H3)(OMe)(OH)2:(2,6-ジメチルフェノキシ)(メトキシ)シランジオール
Si(O-2,6-Me2C6H3)(OH)3:(2,6-ジメチルフェノキシ)シラントリオール
Si(O-cyc-Hex)(OMe)2(OH):(シクロヘキソキシ)ジ(メトキシ)シラノール
Si(O-cyc-Hex)(OMe)(OH)2:(シクロヘキソキシ)(メトキシ)シランジオール
Si(O-cyc-Hex)(OH)3:シクロヘキソキシシラントリオール
10) 選択率 = (シラノール類の収率/アルコキシシラン類の転化率) × 100(%)
11) NMR管中での反応。
1) 表1−1〜表1−10の実施例で得られたシラノール類。
2) 29Si NMRの化学シフト値。NMR溶媒として、(A)重アセトニトリル(CD3CN)、(B)重ジメチルスルホキシド(DMSO-d6)、または(C)重アセトン(acetone-d6)を使用。緩和試薬Cr(acac)3(クロム(III)アセチルアセトナート)を添加して測定。
3) GC-MS:ガスクロマトグラフ質量分析計
EI:電子衝撃イオン化法(70eV)。
たとえば、Me2Si(OMe)2と水との反応において、25℃で30分の反応条件の場合、ゼオライト触媒のCBV780を用いた反応系では、Me2Si(OMe)2の転化率が100%であり、Me2Si(OH)2の収率が88%であったことから、生成したシラノール類のうち12%は、2量化等の副反応によって消費されたと考えられる(表1−3、実施例21)。一方、陽イオン交換樹脂である、Amberlyst 15、Purolite CT151、Purolite CT175、または、Purolite CT275を用いた反応系では、Me2Si(OMe)2の転化率が100%であり、Me2Si(OH)2の収率が、それぞれ、47%、51%、58%、または、55%であったことから、生成したシラノール類のうち2量化等の副反応によって消費された割合は、それぞれ、53%、49%、42%、または45%であると考えられる(表1−3、比較例1〜4)。すなわち、触媒として陽イオン交換樹脂を用いた場合、生成したシラノール類の4割超が副反応に消費され、2量体等が非常に多く副生した。
また、ViSi(OMe)3と重水との反応においても、25℃で30分の反応条件の場合、ゼオライト触媒のCBV760を用いた反応系では、ViSi(OMe)3の転化率が100%であり、ViSi(OD)3の収率が94%であったことから、生成したシラノール類うち2量化等の副反応によって消費された割合は、6%であると考えられる(表1−4、実施例37)。一方、陽イオン交換樹脂である、Dowex 50WX4−200、Amberlyst 15、または、Purolite CT175を用いた反応系では、ViSi(OMe)3の転化率が100%であり、ViSi(OD)3の収率が、それぞれ、45%、73%、または、66%であったことから、生成したシラノール類のうち2量化等の副反応によって消費された割合は、それぞれ、55%、27%、または、34%であると考えられる(表1−5、比較例5〜7)。すなわち、触媒として陽イオン交換樹脂を用いた場合、生成したシラノール類の約3割以上が副反応に消費され、2量体等の副生が多かった。
これらの結果より、Me2Si(OH)2、ViSi(OD)3などのような反応性が高いシラノール類が生成する反応系では、触媒としてゼオライトのような規則的細孔構造を有する無機系固体酸触媒を用いた場合、マクロポーラス型陽イオン交換樹脂を用いた場合よりも、高い収率および選択率で目的のシラノール類が得られることが示された。
たとえば、Si(OEt)4と水との反応において、25℃、90分の反応条件の場合、ゼオライト触媒のCBV780を用いた反応系では、転化率は100%で、生成物として、Si(OEt)(OH)3とSi(OH)4の混合物(7:90)が97%の収率で得られたが(実施例49)、活性白土を用いた反応系では、転化率はわずか3%で、Si(OEt)3(OH)が約3%生成しただけであった(表1、比較例8)。
離、ろ過等で分離した後、溶媒等の留去、蒸留、再結晶等の操作により、容易に単離精製することができる。
(エトキシ)メチルジ(フェニル)シラン(MePh2Si(OEt)) 0.50mmol、水 5mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 3mg、および、アセトニトリル 0.5mLを反応管に入れ、25℃で10分攪拌した。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、触媒をアセトニトリルで洗浄し(0.5mLで1回)、先の濾液と洗浄液を合わせて、室温で減圧下濃縮した結果、(メチルジ(フェニル)シラノール(MePh2Si(OH))が、約0.485mmol得られた(収率約97%)。
1H-NMR (acetone-d6): δ 0.60 (s, 3H, SiCH3), 5.40 (s, 1H, OH), 7.35-7.42 and 7.62-7.65 (each m, 5H, C6H5)
13C-NMR (acetone-d6): δ -1.7, 127.6, 129.3, 133.8, 138.6
29Si-NMR (acetone-d6): δ -7.0
GC-MS (EI, 70eV): m/z (相対強度) 214 (M+, 15), 199 (100), 137 (15), 77 (14)
IR (液膜): 3291, 1428, 1255, 1120, 855, 792, 737, 723, 698, 483, 445 cm-1
(エトキシ)メチルジ(フェニル)シラン(MePh2Si(OEt)) 0.50mmol、重水 5mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 3mg、および、アセトニトリル 0.5mLを反応管に入れ、25℃で10分攪拌した。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、触媒をアセトニトリルで洗浄し(0.5mLで1回)、先の濾液と洗浄液を合わせて、室温で減圧下濃縮した結果、(メチルジ(フェニル)シラノール−d(MePh2Si(OD))が、約0.50mmol得られた(収率約100%)。
1H-NMR (acetone-d6): δ 0.60 (s, 3H, SiCH3), 7.34-7.42 and 7.62-7.65 (each m, 5H, C6H5)
13C-NMR (acetone-d6): δ -1.7, 127.6, 129.3, 133.8, 138.6
29Si-NMR (acetone-d6): δ -6.9
IR (液膜): 2443, 1428, 1255, 1120, 859, 794, 736, 722, 698, 482 cm-1
メチルジ(メトキシ)(フェニル)シラン(MePhSi(OMe)2) 0.50mmol、水 10mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 3mg、および、アセトニトリル 0.5mLを反応管に入れ、25℃で5分攪拌した。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、触媒をアセトニトリルで洗浄し(0.5mLで1回)、先の濾液と洗浄液を合わせて、室温で減圧下濃縮した結果、メチル(フェニル)シランジオール(MePhSi(OH)2)が、約0.495mmol得られた(収率約99%)。
1H-NMR (acetone-d6): δ 0.26 (s, 3H, SiCH3), 5.37 (s, 2H, OH), 7.31-7.40 and 7.64-7.70 (each m, 5H, C6H5)
13C-NMR (acetone-d6): -1.7, 127.4, 129.2, 133.5, 139.0
29Si-NMR (acetone-d6): δ -19.7
GC-MS (EI, 70eV): m/z (相対強度) 154 (M+, 15), 139 (100), 77 (22), 45 (14)
IR (KBr): 3178, 1429, 1265, 1124, 888, 698, 484 cm-1
メチルジ(メトキシ)(フェニル)シラン(MePhSi(OMe)2) 0.50mmol、重水 10mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 3mg、および、アセトニトリル 0.5mLを反応管に入れ、25℃で5分攪拌した。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、触媒をアセトニトリルで洗浄し(0.5mLで1回)、先の濾液と洗浄液を合わせて、室温で減圧下濃縮した結果、メチル(フェニル)シランジオール−d2(MePhSi(OD)2)が、約0.495mmol得られた(収率約99%)。
1H-NMR (acetone-d6): δ 0.26 (s, 3H, SiCH3), 7.31-7.40 and 7.64-7.70 (each m, 5H, C6H5)
13C-NMR (acetone-d6): δ -1.8, 127.4, 129.2, 133.5, 138.9
29Si-NMR (acetone-d6): δ -19.3
DI-MS (EI, 70eV): m/z (相対強度) 156 (M+, 15), 141 (100), 79 (13)
IR (KBr): 2364, 1429, 1265, 1124, 886, 698, 479 cm-1
ジ(メトキシ)ジ(フェニル)シラン(Ph2Si(OMe)2) 0.50mmol、水 10mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 3mg、および、アセトニトリル 0.5mLを反応管に入れ、25℃で10分攪拌した。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、触媒をアセトニトリルで洗浄し(0.5mLで1回)、先の濾液と洗浄液を合わせて、室温で減圧下濃縮した結果、ジ(フェニル)シランジオール(Ph2Si(OH)2)が、約0.49mmol得られた(収率約98%)。
1H-NMR (acetone-d6): δ 5.94 (s, 2H, OH), 7.30-7.41 and 7.67-7.73 (each m, 5H,
C6H5)
13C-NMR (acetone-d6): δ 127.4, 129.4, 134.3, 137.4
29Si-NMR (acetone-d6): δ -33.2
GC-MS (EI, 70eV): m/z (相対強度) 216 (M+, 27), 154 (40), 139 (100), 77 (20), 51 (14), 45 (15)
IR (KBr): 3200, 1590, 1429, 1130, 1119, 907, 880, 837, 741, 719, 697, 509, 481, 463 cm-1
ジ(メトキシ)ジ(フェニル)シラン(Ph2Si(OMe)2) 0.50mmol、重水 15mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 3mg、および、アセトニトリル 0.5mLを反応管に入れ、25℃で10分攪拌した。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、触媒をアセトニトリルで洗浄し(0.5mLで1回)、先の濾液と洗浄液を合わせて、室温で減圧下濃縮した結果、ジ(フェニル)シランジオール−d2(Ph2Si(OD)2)が、約0.49mmol得られた(収率約98%)。
1H-NMR (acetone-d6): δ 7.17-7.30 and 7.56-7.63 (each m, 5H, C6H5)
13C-NMR (acetone-d6): δ 127.3, 129.3, 134.2, 137.2
29Si-NMR (acetone-d6): δ -33.1
DI-MS (EI, 70eV): m/z (相対強度) 218 (M+, 32), 154 (49), 141 (100), 77 (11)
IR (KBr): 2388, 1590, 1429, 1130, 1120, 906, 885, 836, 740, 717, 697, 508 cm-1
ジ(エトキシ)(フェニル)(ビニル)シラン(PhViSi(OEt)2) 1.0mmol、水 20mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 6mg、および、アセトニトリル 0.8mLを反応管に入れ、25℃で15分攪拌した。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、触媒をアセトニトリルで洗浄し(0.5mLで1回)、先の濾液と洗浄液を合わせて、約0℃で減圧下濃縮した結果、(フェニル)(ビニル)シランジオール(PhViSi(OH)2)が、約0.45mmol得られた(収率約90%)。
1H-NMR (CD3CN): δ 4.41 (s, 2H, OH), 5.90 (dd, J = 20.3, 4.2 Hz, 1H, SiCH=CHaHb), 6.10 (dd, J = 15.0, 4.2 Hz, 1H, SiCH=CHaHb), 6.20 (dd, J = 20.3, 15.0 Hz, 1H, SiCH=CH2), 7.39-7.47 and 7.64-7.67 (each m, 5H, C6H5)
13C-NMR (CD3CN): δ 128.8, 130.9, 135.0, 135.4, 136.4, 137.4
29Si-NMR (CD3CN): δ -32.6
GC-MS (EI, 70eV): m/z (相対強度) 166 (M+, 22), 139 (100), 121 (19), 104 (81), 89 (13), 78 (15), 77 (23), 63 (18), 51 (17), 45 (22)
トリ(メトキシ)(フェニル)シラン(PhSi(OMe)3) 0.50mmol、水 15mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 3mg、および、アセトニトリル
0.5mLを反応管に入れ、25℃で5分攪拌した。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、触媒をアセトニトリルで洗浄し(0.5mLで1回)、先の濾液と洗浄液を合わせて、室温で減圧下濃縮した結果、(フェニル)シラントリオール(PhSi(OH)3)が、約0.485mmol得られた(収率約97%)。
1H-NMR (acetone-d6): δ 7.30-7.39 and 7.70-7.74 (each m, 5H, C6H5)
13C-NMR (acetone-d6): δ 127.2, 129.2, 134.2, 136.4
29Si-NMR (acetone-d6): δ -53.0
DI-MS (EI, 70eV): m/z (相対強度) 159 (M+, 57), 82 (100), 79 (59), 51 (14)
IR (KBr): 2408, 1430, 1134, 907, 740, 699, 484 cm-1
トリ(メトキシ)(フェニル)シラン(PhSi(OMe)3) 0.50mmol、重水 15mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 3mg、および、アセトニトリル 0.5mLを反応管に入れ、25℃で10分攪拌した。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、触媒をアセトニトリルで洗浄し(0.5mLで1回)、先の濾液と洗浄液を合わせて、室温で減圧下濃縮した結果、(フェニル)シラントリオール−d3(PhSi(OD)3)が、約0.47mmol得られた(収率約94%)。
1H-NMR (acetone-d6): δ 7.30-7.39 and 7.70-7.74 (each m, 5H, C6H5)
13C-NMR (acetone-d6): δ 127.2, 129.2, 134.2, 136.4
29Si-NMR (acetone-d6): δ -53.0
DI-MS (EI, 70eV): m/z (相対強度) 159 (M+, 57), 82 (100), 79 (59), 51 (14)
IR (KBr): 2408, 1430, 1134, 907, 740, 699, 484 cm-1
反応性が高いシラノール類を製造する場合は、反応後に触媒を分離除去して得られたシラノール類の溶液を、冷却することにより、長期間保存することが可能である。
スルホキシド系の溶媒を用いて、さまざまな濃度でシラノール類を製造し、それらの溶液の保存を行った実施例を次に示す。
テトラ(エトキシ)シラン(Si(OEt)4) 7.5mmol、水 150mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 75mg、および、ジメチルスルホキシド 12mLを反応容器に入れ、25℃で2時間攪拌した(反応液の原料シラン濃度は約0.46M)。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、濾液中の生成物の収率をNMRで測定した結果、シランテトラオール(Si(OH)4)が93%の収率で生成したことがわかった。また、濾液のシラノール濃度は、濾液の体積等より、約0.46Mと見積もられた。
この濾液を約−20℃に冷却して保存し、11日後、29日後、および、42日後に、濾液中の生成物の収率をNMRで再度測定した結果、Si(OH)4の収率は、それぞれ、93%、91%、および91%であった。
これらの結果は、ジメチルスルホキシド中で反応を行って得られたSi(OH)4の溶液は、約0.46Mのシラノール濃度の条件で、低温下において、40日以上安定に保存できることを示すものである。
テトラ(エトキシ)シラン(Si(OEt)4) 1.3mmol、水 13mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 3mg、および、ジメチルスルホキシド 0.475mLを反応容器に入れ、25℃で1時間攪拌した(反応液の原料シラン濃度は約1.3M)。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、濾液中の生成物の収率をNMRで測定した結果、エトキシシラントリオール(Si(OEt)(OH)3)とSi(OH)4の混合物(18:82)が94%の収率で生成したことがわかった。
この濾液を約−20℃に冷却して保存し、1日後に、濾液中の生成物の収率をNMRで再度測定した結果、Si(OEt)(OH)3とSi(OH)4の混合物の収率は94%であった。また、濾液のシラノール濃度は、濾液の体積等より、約1.3Mと見積もられた。
この結果は、ジメチルスルホキシド中で反応を行って得られた、Si(OH)4を主成分とする溶液は、約1.3Mのような比較的高濃度の条件でも、低温下において、1日以上安定に保存できることを示すものである。
テトラ(エトキシ)シラン(Si(OEt)4) 3mmol、水 30mmol、CBV780(ゼオリスト社製) 9mg、および、ジメチルスルホキシド 1.8mLを反応容器に入れ、25℃で1.5時間攪拌した(反応液の原料シラン濃度は約1.0M)。触媒の固体をメンブレンフィルターで濾別した後、濾液中の生成物の収率をNMRで測定した結果、エトキシシラントリオール(Si(OEt)(OH)3)とSi(OH)4の混合物(14:81)が95%の収率で生成したことがわかった。また、濾液のシラノール濃度は、濾液の体積等より、約1Mと見積もられた。
この濾液を、約−20℃に冷却して保存し、1日後、18日後、および31日後に、濾液中の生成物の収率をNMRで再度測定した結果、Si(OEt)(OH)3とSi(OH)4の混合物の収率は、それぞれ、95%、87%、および80%であった。
この結果は、ジメチルスルホキシド中で反応を行って得られた、Si(OH)4を主成分とする溶液は、約1Mの濃度において、低温下で、18日程度は、ほぼ安定に保存できることを示すものである。
実施例77と同様の条件で、反応および後処理を行い、濾液中の生成物の収率をNMRで測定した結果、エトキシシラントリオール(Si(OEt)(OH)3)とSi(OH)4の混合物(14:81)が95%の収率で生成したことがわかった。
この濾液を、減圧下(約95Pa)で濃縮し、濃縮液の重量およびNMRを測定した結果、共生成物のエタノールを約75%留去したと考えられた。また、NMRの測定で、エトキシシラントリオール(Si(OEt)(OH)3)とSi(OH)4の混合物(14:80)の収率は94%と見積もられ、濃縮液のシラノール濃度は、濃縮液の体積等より、約1.4Mと見積もられた。
この濃縮液を、約−20℃に冷却して保存し、1日後、18日後、および31日後に、濾液中の生成物の収率をNMRで再度測定した結果、Si(OEt)(OH)3とSi(OH)4の混合物の収率は、それぞれ、94%、93%、および90%であった。
この結果は、ジメチルスルホキシド中で反応を行って得られた、Si(OH)4を主成分とする溶液は、反応液を濃縮した後の約1.4Mの濃度において、低温下で、31日程度は、ほぼ安定に保存できることを示すものである。
したがって、本発明の方法で不安定なシラノールを製造する反応系において、スルホキシド系等のシラノールを安定化させる効果が高い溶媒を用いる場合には、触媒を濾別等の方法で除去して、反応液を冷却することに加えて、反応の共生成物であるアルコールを、減圧留去等の方法で除去することにより、不安定シラノールの保存安定性を、さらに向上できると考えられる。
Claims (6)
- Si−OR結合(Rは炭素数1〜6の炭化水素基を示す。)を有するアルコキシシラン類に、水または重水を、触媒存在下で反応させる反応工程を含むシラノール類の製造方法であって、前記触媒が、規則的細孔構造を有する無機系固体酸触媒であることを特徴とする、Si−OR’結合(R’は水素原子または重水素原子を示す。)を有するシラノール類の製造方法。
- 前記アルコキシシラン類および前記シラノール類が、それぞれ、下記一般式(IA)で表されるアルコキシシラン類および下記一般式(IIA)で表されるシラノール類、または、下記一般式(IB)で表されるアルコキシシラン類および下記一般式(IIB)で表されるシラノール類である、請求項1に記載のシラノール類の製造方法。
R1 aR2 bR3 cSi(OR4)4−(a+b+c) (IA)
(式中、a、b、およびcは、それぞれ独立に0以上3以下の整数であり;a+b+cは、0以上3以下の整数であり;R1、R2、およびR3は、それぞれ独立に炭素数1〜26の炭化水素基または水素原子であり;R4は、炭素数1〜6のアルキル基であり;R1、R2、およびR3が、炭化水素基である場合、炭化水素基の水素原子の一部または全部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。)
R1 aR2 bR3 cSi(OR4)4−(a+b+c+d)(OR5)d (IIA)
(式中、a、b、c、R1、R2、R3、およびR4は、それぞれ、前記と同義であり;R5は、水素原子または重水素原子であり;dは、1以上4−(a+b+c)以下の整数である。)
Si(OR6)e(OR7)4−e (IB)
(式中、eは、1以上3以下の整数であり;R6は、炭素数3〜26の炭化水素基であり;R7は、炭素数1〜3のアルキル基であり;R6の水素原子の一部または全部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。)
Si(OR6)f(OR7)4−(f+g)(OR8)g (IIB)
(式中、R6およびR7は、それぞれ、前記と同義であり;R8は、水素原子または重水素原子であり;fは、0以上3以下の整数であり;gは、1以上4以下の整数であり;4−(f+g)は、0以上3以下の整数である。) - 前記の規則的細孔構造を有する無機系固体酸触媒が、ゼオライトである、請求項1または2に記載のシラノール類の製造方法。
- 前記ゼオライトが、USY型、Y型、モルデナイト型、ベータ型、ZSM−5型、およびフェリエライト型からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項3に記載のシラノール類の製造方法。
- 前記反応工程において、スルホキシドまたはアミドを溶媒として用いる、請求項1〜4の何れか1項に記載のシラノール類の製造方法。
- 下記一般式(III)で表されるシラノール類。
Si(OR9)h(OR10)4−(h+i)(OR11)i (III)
(式中、R9は、炭素数1〜6のアルキル基を置換基として有する炭素数7〜20のアリール基であり;R10は、メチル基またはエチル基であり;R11は、水素原子または重水素原子であり;hおよびiは、それぞれ独立に1以上3以下の整数であり、4−(h+i)は、0以上2以下の整数である。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020010842A JP7370053B2 (ja) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | シラノール類の製造方法および新規なシラノール類 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020010842A JP7370053B2 (ja) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | シラノール類の製造方法および新規なシラノール類 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021116261A true JP2021116261A (ja) | 2021-08-10 |
JP7370053B2 JP7370053B2 (ja) | 2023-10-27 |
Family
ID=77174006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020010842A Active JP7370053B2 (ja) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | シラノール類の製造方法および新規なシラノール類 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7370053B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3489783A (en) * | 1966-09-06 | 1970-01-13 | Hooker Chemical Corp | Alkaryloxy substituted hydroxy silanes and siloxanes |
JPS58108227A (ja) * | 1981-10-29 | 1983-06-28 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | アルコキシシランの加水分解法 |
JPH07233179A (ja) * | 1994-02-23 | 1995-09-05 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シラノール基を有するオルガノシランの製造方法 |
WO2014136822A1 (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | アルコキシシラン類の製造方法 |
WO2017018543A1 (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-02 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | シラノール化合物の製造方法 |
-
2020
- 2020-01-27 JP JP2020010842A patent/JP7370053B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3489783A (en) * | 1966-09-06 | 1970-01-13 | Hooker Chemical Corp | Alkaryloxy substituted hydroxy silanes and siloxanes |
JPS58108227A (ja) * | 1981-10-29 | 1983-06-28 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | アルコキシシランの加水分解法 |
JPH07233179A (ja) * | 1994-02-23 | 1995-09-05 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シラノール基を有するオルガノシランの製造方法 |
WO2014136822A1 (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | アルコキシシラン類の製造方法 |
WO2017018543A1 (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-02 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | シラノール化合物の製造方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
ANGEWANDTE CHEMIE, vol. 33(13), JPN6023030212, 1994, pages 1352 - 1354, ISSN: 0005113301 * |
CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN, vol. 55(6), JPN6023030210, 2007, pages 861 - 864, ISSN: 0005113298 * |
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 48, JPN6023030209, 1926, pages 1063 - 1066, ISSN: 0005113302 * |
SYNLETT, vol. 3, JPN6023030208, 1999, pages 357 - 359, ISSN: 0005113300 * |
有機合成化学協会誌, vol. 60(12), JPN6023030211, 2002, pages 1158 - 1167, ISSN: 0005113299 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7370053B2 (ja) | 2023-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6099283B2 (ja) | アルコキシシラン類の製造方法 | |
JP2022130492A (ja) | アミド及びニトリル化合物並びにその生成及び使用方法 | |
JP7157998B2 (ja) | シロキサン化合物の製造方法、新規なシロキサン化合物、およびそれらの用途 | |
JPH06792B2 (ja) | 水素シロキサンの製造方法 | |
WO2011035532A1 (zh) | 一种芳香硼酸酯化合物的制备方法 | |
CN112321627B (zh) | 一种轴手性芳乙炔基硅烷化合物及其制备方法 | |
JP6739733B2 (ja) | アシロキシシラン類の製造方法、それにより得られるアシロキシシラン類、およびその用途 | |
JP7370053B2 (ja) | シラノール類の製造方法および新規なシラノール類 | |
JP5299972B2 (ja) | フラン類の製造方法 | |
JP7129693B2 (ja) | アルコキシ基とアシロキシ基を有するシラン類の製造方法、新規なシラン類、およびそれらの用途 | |
JP6631907B2 (ja) | アルコキシシラン類、オリゴシロキサン類およびその製造方法 | |
CN112028872B (zh) | 一种二苯并硒吩类化合物的合成方法 | |
JP7497014B2 (ja) | アシロキシシランの製造方法 | |
EP3019507B1 (en) | Continuous process for the preparation of thiocarboxylate silane | |
JP2023079049A (ja) | チオノアシロキシシラン類の製造方法 | |
JP2021130642A (ja) | シロキサン化合物の製造方法、新規なシロキサン化合物、およびそれらの用途 | |
JP2022055604A (ja) | スルホン酸シリルエステルの製造方法および新規なケイ素化合物 | |
JP2021169417A (ja) | アシロキシシランの製造方法 | |
JP2023083771A (ja) | アシロキシシラン類の製造方法 | |
JP2023110137A (ja) | ハロシラン類の製造方法 | |
JP7497022B2 (ja) | アルキニルシランの製造方法 | |
JP5886876B2 (ja) | 新規な(トリオルガノシリル)アルキン及びその誘導体、並びに、新規な及び慣用の置換(トリオルガノシリル)アルキンと、その誘導体を得るための新規な触媒法 | |
JP3906362B2 (ja) | 環状ケトン類の製造方法 | |
JP7126088B2 (ja) | ハロシラン類を原料に用いる有機ケイ素化合物の製造方法 | |
JP5319033B2 (ja) | シラオキサシクレンの製造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221014 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230720 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230725 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230831 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231010 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7370053 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |