JP2535794B2 - 含ケイ素5環性化合物及びその製造方法 - Google Patents

含ケイ素5環性化合物及びその製造方法

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JP2535794B2
JP2535794B2 JP6324906A JP32490694A JP2535794B2 JP 2535794 B2 JP2535794 B2 JP 2535794B2 JP 6324906 A JP6324906 A JP 6324906A JP 32490694 A JP32490694 A JP 32490694A JP 2535794 B2 JP2535794 B2 JP 2535794B2
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茂 島田
祐子 内丸
正人 田中
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Silicon Polymers (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐燃焼性材料、耐熱性
材料、導電性材料等の原料として有用な含ケイ素5環性
化合物の製造方法、およびそれにより得られる新規な含
ケイ素5環性化合物に関するものである
【0002】
【従来の技術】従来、一般式
【0003】
【化5】
【0004】(式中、R1は1価の基であり、R2およびR3
は2価の基である。)で表わされる含ケイ素5環性化合
物とその製造方法は知られていない
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、容易に入手
可能な原料である1,2−ビス(ヒドロシリル)ベンゼ
ン類と環状ジイン類とを、温和な条件で脱水素的に反応
させることによる、含ケイ素5環性化合物の効率的製造
方法、およびそれにより得られる新規な含ケイ素5環性
化合物を提供することをその目的とする
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の1,2−ビス
(ヒドロシリル)ベンゼン類と特定の環状ジイン類と
が、白金化合物の存在下、温和な条件下に迅速に反応
し、含ケイ素5環性化合物を与えるという事実を見い出
した。そしてこの発見に基づいて、本発明を完成させる
に至った。すなわち本発明は、 (1)(a)一般式(I)
【0007】
【化6】
【0008】(式中、R1は1価の基である)で表わされ
る1,2−ビス(ヒドロシリル)ベンゼン類と(b)一
般式(II)
【0009】
【化7】
【0010】(式中、R2およびR3は2価の基である。)
で表わされる環状ジイン類とを、(c)白金化合物の存
在下に反応させることを特徴とする、一般式(III )
【0011】
【化8】
【0012】(式中、R1、R2およびR3はそれぞれ前記と
同じ意味をもつ。)で表わされる含ケイ素5環性化合物
の製造方法に関するものである
【0013】また本発明は前記一般式(III )で表わさ
れる化合物に関する。上記の本発明の製造方法におい
て、反応は次式に従って進むものと考えられる。
【0014】
【化9】
【0015】(式中、 R1 、R2およびR3はそれぞれ前記
と同じ意味をもつ。)。
【0016】本発明の製造方法で用いる1,2−ビス
(ヒドロシリル)ベンゼン類は一般式(I)
【0017】
【化10】
【0018】で表わされる。式中 R1 は1価の基であ
り、例えば、炭素数1〜12のアルキル基、アリール
基、アラルキル基、アルコキシ基等が挙げられる。この
ような置換基を有する一般式(I)で表わされる1,2
−ビス(ヒドロシリル)ベンゼン類を例示すると、1,
2−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン、1,2−ビス
(ジエチルシリル)ベンゼン、1,2−ビス(ジヘキシ
ルシリル)ベンゼン、1,2−ビス(ジフェニルシリ
ル)ベンゼン、1,2−ビス(ジベンジルシリル)ベン
ゼン、1,2−ビス(ジメトキシシリル)ベンゼン、
1,2−ビス(ジイソプロポキシシリル)ベンゼン等が
挙げられる。
【0019】本発明の製造方法で用いる環状ジイン類は
一般式(II)
【0020】
【化11】
【0021】で表わされる。式中 R2 およびR3は2価の
基であり、例えば、アルキレン基、アリーレン基、アラ
ルキレン基、-CH2OCH2- 、-CH2CH2OCH2CH2- 、-CH2OCH2
CH2OCH2-、-CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH2- 、-CH2NRCH2-、-
(CH3)2Si-O-Si(CH3)2- 、1,1’−フェロセニレン基
等が挙げられる。これらの置換基を有し一般式(II)で
表される環状ジイン類を例示すると、1,8−シクロテ
トラデカジイン、1,8−シクロペンタデカジイン、
1,5−シクロウンデカジイン、オキサシクロテトラデ
カ−4,11−ジイン、1,6−ジイソプロピル−1,
6−ジアザシクロデカ−3,8−ジイン、5,6,1
1,12−テトラデヒドロジベンゾ[a,e]シクロオ
クテン、2,2,5,5,7,7,10,10−オクタ
メチル−1,6−ジオキサ−2,5,7,10−テトラ
シラシクロデカ−3,8−ジイン、[2.2]フェロセ
ノファン−1,13−ジイン、7,8,12,13−テ
トラデヒドロ−9H,11H−ナフト[1,8−ef]
オキセシン等が挙げられる
【0022】本発明の製造方法において、反応原料の
1,2−ビス(ヒドロシリル)ベンゼン類と環状ジイン
類の比は、通常1,2−ビス(ヒドロシリル)ベンゼン
類と環状ジイン類のモル比で1:50〜100:1の範
囲で実施され、好ましくは2:5〜5:1の範囲であ
【0023】本発明の造方法において触媒として用いら
れる白金化合物としては、従来公知の各種のものを使用
することができるが、反応系に少なくとも一部は可溶の
化合物を用いるのが反応速度的には好ましい。これらの
化合物としては有機配位子を含む錯体が特に好ましく用
いられる。本発明に用いられる配位子を例示すると、ホ
スフィン、ホスホナイト、ホスフィナイト、ホスファイ
ト、オレフィン、アセチレン、β- ジケトナト配位子、
共役ケトン、アミン、一酸化炭素等が挙げられる。これ
らを具体的に例示すると、トリメチルホスフィン、トリ
ブチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリシクロ
ヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ
(p−トリル)ホスフィン、トリ(p−アニシル)ホス
フィン、ジフェニルメチルホスフィン、フェニルジメチ
ルホスフィン等の鎖状ホスフィン、P−メチルホスホレ
ン、P−メチルホスホール、9−メチル−9−ホスファ
ビシクロ[4.2.1]ノナン等の環状ホスフィン、
1,2−ビス(ジメチルホスフィノ)エタン、1,3−
ビス(ジメチルホスフィノ)プロパン、1,4−ビス
(ジメチルホスフィノ)ブタン、1,2−ビス(ジフェ
ニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホ
スフィノ)プロパン、1,4−ビス(ジフェニルホスフ
ィノ)ブタン、1,1’−ビス(ジメチルホスフィノ)
フェロセン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)
フェロセン、α,α’−ビス(ジメチルホスフィノ)−
o−キシレン、1,2−ビス(ジメチルホスフィノ)ベ
ンゼン等のビスホスフィン、ジメチル メチルホスホナ
イト、ジメチル フェニルホスホナイト等のホスホナイ
ト、メチル ジメチルホスフィナイト、フェニル ジフ
ェニルホスフィナイト等のホスフィナイト、およびトリ
エチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、1−
ホスファ−2,6,7−トリオキサ−4−エチルビシク
ロ[2.2.2]オクタン等のホスファイト、エチレ
ン、プロぺン、シクロオクテン、無水マレイン酸、1,
5−ヘキサジエン、1,5−シクロオクタジエン、1,
3−シクロペンタジエン、2、5−ノルボルナジエン、
1,3,5,7−シクロオクタテトラエン等のオレフィ
ンやジエン、アセチルアセトナト等のβ−ジケトナト配
位子、ジベンジリデンアセトン等の共役ケトン、エチレ
ンジアミン、2,2’−ビピリジル等のアミン、および
一酸化炭素が挙げられる。従って本発明に用いられる白
金化合物を具体的に例示すると、(η- エチレン)ビス
(トリフェニルホスフィン)白金、テトラキス(ジフェ
ニルメチルホスフィン)白金、ジクロロビス(フェニル
ジメチルホスフィン)白金、クロロヒドリドビス(トリ
ブチルホスフィン)白金、ジクロロ(テトラメチルエチ
レンジアミン)白金、ジブロモビス(トリエチルホスフ
ァイト)白金、ビス(η−1,5−シクロオクタジエ
ン)白金、ジクロロ(η−1,5−シクロオクタジエ
ン)白金、ジカルボニルビス(トリブチルホスフィン)
白金、カルボナトビス(トリシクロヘキシルホスフィ
ン)白金、ビス(ジベンジリデンアセトン)ビス(トリ
フェニルホスフィン)白金、ビス(ジベンジリデンアセ
トン)白金等が挙げられるが、これに制限されるもので
はない。
【0024】またこれらの白金化合物を単独でなく、2
種以上を共存させて実施してもよく、さらに白金化合物
と共に該白金化合物にふくまれるものと同一、もしくは
異なる有機配位子を添加して実施することも、本発明の
有利な態様に含まれる。これら白金化合物の使用量は、
1,2−ビス(ヒドロシリル)ベンゼン類1モルに対
し、0.00001〜5モルの範囲で使用されるが、好
ましくは0.005〜2モルの範囲である。また有機配
位子は、白金原子1モルに対し1〜20モルの範囲で用
いられ、好ましくは1〜4モルの範囲である。
【0025】本発明の反応は特に溶媒を使用することな
く、反応に供すべき1,2−ビス(ヒドロシリル)ベン
ゼン類と環状ジイン類の混合物を用いることにより容易
に実施される。しかし、溶媒を用いることは本反応の生
起にとって障害となるものでなく、必要に応じ溶媒中で
実施される。これらの溶媒の選択は、反応させるべき
1,2−ビス(ヒドロシリル)ベンゼン類または環状ジ
イン類との反応性や溶解度等を考慮して、一般に用いら
れる溶媒、例えば炭化水素系、またはエーテル系の溶媒
の中から選ぶのが好ましい。本発明の製造方法において
反応は0°C以下でも進行するが、好ましい速度を達す
るためには250°Cまでの温度に加熱することもでき
る。原料物質の構造にもよるが、一般的に好ましい温度
領域は0〜150°Cである。本発明の製造方法におい
ては、反応時間、圧力に特に制限はない。好ましくは反
応時間は10分〜100時間である。反応は常圧下で行
うことができる。本発明の製造方法において、反応は窒
素、アルゴンまたはヘリウム等の不活性ガス雰囲気下で
行われることが好ましい。反応後の生成物の分離は、通
常の蒸留、再結晶、クロマトグラフィー、溶媒による抽
出、または再沈等の有機化学的に通常用いられる手段に
より、容易に実施される。
【0026】前記一般式(III )で表わされる含ケイ素
5環性化合物はラダー型の故に、炭素原子からなる単な
る鎖状構造をとるものに比べ本来的に熱安定性が大きく
向上している。この一般式(III )で表わされる化合物
を耐熱性材料のモノマー原料として用いることができ
る。例えば、両末端に臭素原子等のハロゲン原子を導入
し、これを反応部としてポリマー化する
【0027】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、もとより本発明は、これら実施例に限定されるも
のではない。 実施例1 Pt(CH2 =CH2 )(PPh32 を0.012m
モル、1,2−ビス(ジメチルシリル)ベンゼンを0.
56mモル及び、1,8−シクロテトラデカジインを
0.28mモル含むトルエン溶液3.6mlを、アルゴ
ン雰囲気下100℃にて13時間反応させた。反応混合
物を薄層クロマトグラフィーで分離することにより92
%の収率で下記式で表わされる化合物を得た。
【0028】
【化12】
【0029】(この化合物は、一般式(III) においてR
1 がメチル基であり、R2 及びR3 がペンタメチレン基
である化合物である。)
【0030】本化合物は文献に未収載の新規化合物であ
り、その物性値、スペクトルデータは以下の通りであっ
た。 融点:191−193℃1 H−NMR(CDCl3 ): δ 0.39(24
H,s),1.64(12H,br s),2.48
(8H,br s),7.42(4H,dd,J=3.
3,5.4Hz),7.63(4H,dd,J=3.
3,5.4Hz)13 C−NMR(CDCl3 ): δ −0.29,2
6.55,28.84,29.83,128.09,1
32.89,145.27,152.7429 Si−NMR(CDCl3 ): δ −20.84 IR(KBr):2946,1458,1408,12
45,1127,1002,830,770,739,
648cm-1 元素分析 C3452Si4 (理論値)C 71.25%; H 9.15%: (実測値)C 71.38%; H 9.37%
【0031】実施例2 Pt(CH2 =CH2 )(PPh32 を0.052m
モル含むトルエン溶液1mlに1,2−ビス(ジメチル
シリル)ベンゼン0.052mモルを加え、窒素雰囲気
下室温で15分間撹拌した。次に5,6,11,12−
テトラデヒドロジベンゾ[a,e]シクロオクテン0.
026mモルを加え、窒素雰囲気下室温で12時間反応
させた。反応混合物を薄層クロマトグラフィーで分離す
ることにより59%の収率で下記式で表わされる化合物
を得た。
【0032】
【化13】
【0033】(この化合物は、一般式(III) においてR
1 がメチル基であり、R2 及びR3 が1,2−フェニレ
ン基である化合物である。)
【0034】本化合物は文献に未収載の新規化合物であ
り、その物性値、スペクトルデータは以下の通りであっ
た。 融点:226−228℃1 H−NMR(CDCl3 ): δ 0.10(12
H,s),0.47(12H,s),6.93(4H,
dd,J=3.3,5.9Hz),7.02(4H,d
d,J=3.3,5.9Hz),7.32(4H,d
d,J=3.3,5.4Hz),7.52(4H,d
d,J=3.3,5.4Hz)13 C−NMR(CDCl3 ): δ −1.29,2.
30,125.06,126.23,128.06,1
32.65,142.50,145.09,158.6
29 Si−NMR(CDCl3 ): δ −20.91 IR(KBr):3056,2956,1468,14
12,1249,1125,990,897,864,
832,812,775,739,687,652cm
-1 元素分析 C3640Si4 (理論値)C 73.91%; H 6.89%: (実測値)C 73.81%; H 6.85%
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、入手容易な1,2−ビ
ス(ヒドロシリル)ベンゼン類と環状ジイン類から、耐
燃焼性材料、耐熱性材料および導電性材料等の原料とし
て有用な含ケイ素5環性化合物が一段の反応で得られ
。従って本発明の産業的意義は多大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−310752(JP,A) 特開 平7−76590(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)一般式(I) 【化1】 (式中、R1は1価の基である。)で表わされる1,2−
    ビス(ヒドロシリル)ベンゼン類と (b)一般式(II) 【化2】 (式中、R2およびR3は2価の基である。)で表わされる
    環状ジイン類とを、 (c)白金化合物の存在下に反応させることを特徴とす
    る、一般式(III ) 【化3】 (式中、R1、R2およびR3はそれぞれ前記と同じ意味をも
    つ。)で表わされる含ケイ素5環性化合物の製造方法。
  2. 【請求項2】 一般式(III ) 【化4】 (式中、R1は1価の基であり、R2およびR3は2価の基で
    ある。)で表わされる含ケイ素5環性化合物。
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