JP2746097B2 - Method for producing polysilane - Google Patents
Method for producing polysilaneInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光電導体、フォトレジ
スト、発光材料、電荷輸送材料あるいはヒドロシリル化
反応等の各種反応に有用であるポリシランの製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a polysilane useful for various reactions such as a photoconductor, a photoresist, a luminescent material, a charge transporting material, and a hydrosilylation reaction.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ポリシランは、主にナトリウム、
カリウム等のアルカリ金属を用い、100℃以上の高温
条件下でオルガノジクロロシランを縮合反応させること
によって製造されていた(例えば、J.Polym. Sci.:Po
lym.Chem.Ed., VOL22,159-170(1984))。しかし、この方
法では一般に収率が低く、またアルカリ金属を使って反
応を行うために危険性が極めて大きく、ポリシランの製
造方法として適当とはいえなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, polysilanes are mainly sodium,
It has been produced by a condensation reaction of organodichlorosilane with an alkali metal such as potassium under a high temperature condition of 100 ° C. or higher (for example, J. Polym. Sci .: Po.
lym. Chem. Ed., VOL22, 159-170 (1984)). However, this method generally has a low yield and is extremely dangerous because the reaction is carried out using an alkali metal, and thus cannot be said to be suitable as a method for producing polysilane.
【0003】一方、オルガノジクロロシランをアルミニ
ウムまたはマグネシウム電極を用いて、支持電解質を含
有する極性溶媒中で電解する方法が提案されている(特
開平3−104893号公報)。しかし、オルガノジク
ロロシランは、特に水に対して反応が活性であり、空気
中の湿気により容易に加水分解され、原料の取り扱いが
困難であるばかりでなく、その際に発生する酸性ガス、
すなわち塩化水素の処理あるいは反応装置の防食対策等
を必要とする。また、オルガノジクロロシランを電解す
ると、塩素イオンが副生し、これが電極上で酸化されて
有害な塩素ガスとなるのを防ぐ必要がある。そこでアル
ミニウムあるいはマグネシウム等の塩素と反応する電極
を使用し、塩素を金属塩化物として反応系から除去する
手段を講じる必要があり、電極の交換、あるいは多量に
副生する金属塩化物の回収処理など、経済的に不利で煩
雑な工程が必要であった。On the other hand, there has been proposed a method of electrolyzing organodichlorosilane in a polar solvent containing a supporting electrolyte using an aluminum or magnesium electrode (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-108489). However, organodichlorosilane is particularly active in reaction to water, is easily hydrolyzed by moisture in the air, and is not only difficult to handle the raw material, but also acid gas generated at that time,
That is, treatment of hydrogen chloride or anticorrosion measures for the reactor are required. In addition, when the organodichlorosilane is electrolyzed, it is necessary to prevent chloride ions from being produced as by-products, which are oxidized on the electrodes and become harmful chlorine gas. Therefore, it is necessary to use an electrode that reacts with chlorine such as aluminum or magnesium and take measures to remove chlorine as a metal chloride from the reaction system, such as replacing the electrode or recovering a large amount of by-product metal chloride. However, an economically disadvantageous and complicated process is required.
【0004】更に、ハロシランを原料として、Mg、C
u等を陽極として電解反応させることにより、両末端に
Si−H結合を有するジシランを製造する方法が知られ
ているが(特開平3−264683)、上記の製造方法
では、原料化合物にクロロシランなどのハロシランを用
いるため、副成物としてハロゲンまたはハロゲン化物が
生成し、製品中に不純物として混入する恐れがあり、各
種電子材料部材等への影響が心配される。Further, using halosilane as a raw material, Mg, C
A method of producing a disilane having Si—H bonds at both ends by performing an electrolytic reaction using u or the like as an anode is known (Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-264683). Since halosilane is used, halogen or halide may be generated as a by-product and may be mixed as an impurity into a product, which may affect various electronic material members.
【0005】また、チタノセン系あるいはジルコノセン
系触媒を用い、オルガノヒドロシラン類を脱水素縮合反
応させることにより、低分子量のオルガノヒドロポリシ
ランを製造する方法が知られている(例えば、C.T.Aitk
en,J.F.Harrod,E.Samuel,J,Am,Chem.Soc.,108,4059(198
6)) 。しかし、この方法で得られたポリシランは、ポリ
マーの主鎖中に反応性のあるSiH基を多量に含むた
め、架橋反応により不溶化が起こる恐れがあり、また、
重合触媒が水や酸素に対し極めて不安定なため取扱が困
難である等、工業的に有利な方法ではない。Further, a method of producing a low molecular weight organohydropolysilane by subjecting organohydrosilanes to a dehydrocondensation reaction using a titanocene-based or zirconocene-based catalyst is known (for example, CTAitk).
en, JF Harrod, E. Samuel, J, Am, Chem. Soc., 108, 4059 (198
6)). However, since the polysilane obtained by this method contains a large amount of reactive SiH groups in the main chain of the polymer, insolubilization may occur due to a crosslinking reaction.
This is not an industrially advantageous method, for example, because the polymerization catalyst is extremely unstable with respect to water and oxygen and is difficult to handle.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、光電導
体、フォトレジスト、発光材料、電荷輸送材料等の各種
用途に有用で、またヒドロシリル化反応等の種々の反応
に利用しても架橋する恐れのないポリシランを、オルガ
ノジクロロシランのように腐食性の高い原料を使用する
ことなく、またハロゲン化物等の副生物を生成せず、更
に有害なハロゲンガスを発生せずクリーンな環境下で、
効率的に製造せんと鋭意研究を重ねた結果、本発明を完
成した。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have found that the present invention is useful for various uses such as photoconductors, photoresists, luminescent materials, and charge transport materials, and is useful for various reactions such as hydrosilylation reactions. Polysilanes that are not likely to be used in a clean environment without using highly corrosive raw materials such as organodichlorosilane, generating no by-products such as halides, and generating no harmful halogen gas. ,
As a result of intensive research on efficient manufacturing, the present invention was completed.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、式(1)で示
されるオルガノヒドロシラン〔以下、オルガノヒドロシ
ラン(1)と称する〕を、分子内に酸素原子を有しない
塩類からなる支持電解質(以下、単に支持電解質と称す
る)を含有する有機溶媒中で電解することを特徴とする
式(2)で示されるポリシラン〔以下、ポリシラン
(1)と称する〕の製造方法である。According to the present invention, an organohydrosilane represented by the formula (1) [hereinafter referred to as an organohydrosilane (1)] is converted to a supporting electrolyte (hereinafter referred to as a salt) having no oxygen atom in the molecule. This is a method for producing polysilane (hereinafter, referred to as polysilane (1)) represented by the formula (2), characterized in that electrolysis is carried out in an organic solvent containing a support electrolyte.
【0008】[0008]
【化5】 Embedded image
【0009】[0009]
【化6】 Embedded image
【0010】オルガノヒドロシラン(1)は上記式
(1)で示される通りであるが、R1 またはR2 は、好
ましくは炭素数1〜8のアルキル基またはフェニル基で
あり、更に好ましいアルキル基の炭素数は1〜6であ
り、特に好ましくは1〜4である。また、R1 またはR
2 は同一でもそれぞれ異なっていてもよい。The organohydrosilane (1) is as shown by the above formula (1), and R 1 or R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group. The number of carbon atoms is from 1 to 6, particularly preferably from 1 to 4. R 1 or R
2 may be the same or different.
【0011】好まし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、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基が挙げられ、
これらのアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよいが、直
鎖状が更に好ましい。Specific examples of preferred alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl and octyl.
These alkyl groups may be linear or branched, but are more preferably linear.
【0012】好適なオルガノヒドロシラン(1)を具体
的に示すと、ジメチルシラン、ジエチルシラン、ジプロ
ピルシラン、ジブチルシラン、ジペンチルシラン、ジヘ
キシルシラン、メチルプロピルシラン、ヘキシルメチル
シラン、メチルフェニルシラン、ジフェニルシラン等が
挙げられ、それらの中でも、更に好適にはジメチルシラ
ン、ジエチルシラン、ジ−n−プロピルシラン、ジ−n
−ブチルシラン、メチルフェニルシラン、ジフェニルシ
ランが挙げられ、特に、沸点等の点から見て取扱い易い
という面から、メチルフェニルシラン、ジフェニルシラ
ンおよびジ−n−ブチルシラン等が最適に用いられる。Specific examples of suitable organohydrosilanes (1) include dimethylsilane, diethylsilane, dipropylsilane, dibutylsilane, dipentylsilane, dihexylsilane, methylpropylsilane, hexylmethylsilane, methylphenylsilane and diphenylsilane. And the like, and among them, more preferably, dimethylsilane, diethylsilane, di-n-propylsilane, di-n
-Butyl silane, methyl phenyl silane, diphenyl silane, and the like, and in particular, methyl phenyl silane, diphenyl silane, di-n-butyl silane, and the like are optimally used from the viewpoint of easy handling in terms of boiling point and the like.
【0013】オルガノヒドロシラン(1)の電解を行う
ための陽極あるいは陰極に用いられる電極材料として
は、白金、カーボンあるいは銅等が好適に挙げられる。
これらの電極材料は電気化学的に不活性であり、繰り返
し使用が可能である。この製造方法においては、オルガ
ノヒドロシラン(1)よりポリシラン(1)を生成する
際、水素ガスを発生するため、水素過電圧が低い白金が
特に好適である。Preferable examples of the electrode material used for the anode or cathode for electrolysis of the organohydrosilane (1) include platinum, carbon and copper.
These electrode materials are electrochemically inert and can be used repeatedly. In this production method, platinum is particularly preferable because hydrogen gas is generated when polysilane (1) is produced from organohydrosilane (1) because hydrogen gas is generated.
【0014】 オルガノヒドロシラン(1)の電解を行
うための電解槽中には、前述の支持電解質を溶解した電
解液が入っている。支持電解質としては分子内に酸素原
子を有しない塩類であれば特に限定されるものではな
い。また塩の対カチオンとしてはテトラアルキルアンモ
ニウムが好適である。An electrolytic solution for electrolyzing the organohydrosilane (1) contains an electrolytic solution in which the above-mentioned supporting electrolyte is dissolved. The supporting electrolyte is not particularly limited as long as it is a salt having no oxygen atom in the molecule . As the counter cation of the salt, tetraalkylammonium is preferred.
【0015】 好適な塩類の具体例としては、式(3)
で示されるテトラフルオロホウ酸テトラアルキルアンモ
ニウムが挙げられ、好適なR3 は炭素数2〜4の直鎖状
アルキル基である。Specific examples of suitable salts include those represented by formula (3)
And preferred R 3 is a linear alkyl group having 2 to 4 carbon atoms.
【0016】[0016]
【化7】 (R3 )4 NBF4 (3) (式中、R3 は炭素数1〜4のアルキル基である。)(R 3 ) 4 NBF 4 (3) (In the formula, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
【0017】 好適な塩類の具体例としては、テトラフ
ルオロホウ酸テトラメチルアンモニウム、テトラフルオ
ロホウ酸テトラエチルアンモニウム、テトラフルオロホ
ウ酸テトラ−n−プロピルアンモニウム、テトラフルオ
ロホウ酸テトラ−i−プロピルアンモニウム、テトラフ
ルオロホウ酸テトラ−n−ブチルアンモニウム等が挙げ
られる。これらの内でも、有機溶媒への溶解性が高く、
電解液により高い導電性を与えるという点から、R3 が
炭素数2〜4の直鎖状アルキル基であるテトラフルオロ
ホウ酸テトラエチルアンモニウム、テトラフルオロホウ
酸テトラ−n−プロピルアンモニウムおよびテトラフル
オロホウ酸テトラ−n−ブチルアンモニウムが最適であ
る。Specific examples of suitable salts include tetramethylammonium tetrafluoroborate, tetraethylammonium tetrafluoroborate, tetra-n-propylammonium tetrafluoroborate, tetra-i-propylammonium tetrafluoroborate, And tetra-n-butylammonium fluoroborate. Among these, high solubility in organic solvents,
R 3 is a linear alkyl group having 2 to 4 carbon atoms, such as tetraethylammonium tetrafluoroborate, tetra-n-propylammonium tetrafluoroborate, and tetrafluoroborate, from the viewpoint of imparting higher conductivity to the electrolytic solution. Tetra-n-butylammonium is optimal.
【0018】 また、好適な塩類の具体例としては、式
(4)で示されるヘキサフルオロリン酸テトラアルキル
アンモニウムが挙げられ、好適なR4 は炭素数2〜4の
直鎖状アルキル基である。 [0018] Specific examples of suitable salts include hexafluorophosphate tetraalkylammonium represented by the formula (4), preferred R 4 is a linear alkyl group having 2 to 4 carbon atoms .
【0019】[0019]
【化8】 (R4 )4 NPF6 (4) (式中、R4 は炭素数1〜4のアルキル基である。)(R 4 ) 4 NPF 6 (4) (In the formula, R 4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
【0020】 好適な塩類の具体例としては、ヘキサフ
ルオロリン酸テトラメチルアンモニウム、ヘキサフルオ
ロリン酸テトラエチルアンモニウム、ヘキサフルオロリ
ン酸テトラ−n−プロピルアンモニウム、ヘキサフルオ
ロリン酸テトラ−i−プロピルアンモニウム、ヘキサフ
ルオロリン酸テトラ−n−ブチルアンモニウム等が挙げ
られる。これらの内でも、有機溶媒への溶解性が高く、
電解液により高い導電性を与えるといる点から、R4 が
炭素数2〜4の直鎖状アルキル基であるヘキサフルオロ
リン酸テトラエチルアンモニウム、ヘキサフルオロリン
酸テトラ−n−プロピルアンモニウムおよびヘキサフル
オロリン酸テトラ−n−ブチルアンモニウムが最適であ
る。Specific examples of suitable salts include tetramethylammonium hexafluorophosphate, tetraethylammonium hexafluorophosphate, tetra-n-propylammonium hexafluorophosphate, tetra-i-propylammonium hexafluorophosphate, And tetra-n-butylammonium fluorophosphate. Among these, high solubility in organic solvents,
R 4 is a linear alkyl group having 2 to 4 carbon atoms such as tetraethylammonium hexafluorophosphate, tetra-n-propylammonium hexafluorophosphate, The acid tetra-n-butylammonium is optimal.
【0021】これら支持電解質を溶解して電解液となす
溶媒としては、支持電解質、オルガノヒドロシラン
(1)および生成するポリシラン(1)を溶解するもの
であれば特に限定されるものではないが、1,2−ジメ
トキシエタン(DME)、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルスルホキシド、テトラヒドロフラン(THF)等が
好適であリ、特にDMEが好適である。また、これらは
2種以上を併用してもよい。The solvent used for dissolving the supporting electrolyte to form an electrolytic solution is not particularly limited as long as it dissolves the supporting electrolyte, the organohydrosilane (1) and the polysilane (1) to be formed. , 2-dimethoxyethane (DME), dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetrahydrofuran (THF) and the like are preferred, and DME is particularly preferred. These may be used in combination of two or more.
【0022】電解液中における支持電解質の濃度は、電
解電流をより多く通じ、ポリシランの生成速度を大きく
するため、0.05mol /リットル〜2mol /リットル
が好ましく、特に好ましくは0.1mol /リットル〜1
mol /リットルである。The concentration of the supporting electrolyte in the electrolytic solution is preferably from 0.05 mol / l to 2 mol / l, particularly preferably from 0.1 mol / l to increase the rate of polysilane generation through the electrolytic current. 1
mol / l.
【0023】原料であるオルガノヒドロシラン(1)の
電解液中における濃度は、0.05mol /リットル〜1
0mol /リットルとなるのが好ましく、更に好ましくは
濃度0.1mol /リットル〜5mol /リットル、特に好
ましくは0.1mol /リットル〜2mol /リットルであ
る。あまり濃度が高すぎると、電解液の電気抵抗が高く
なる恐れがある。The concentration of the raw material organohydrosilane (1) in the electrolyte is 0.05 mol / l to 1 mol / l.
The concentration is preferably 0 mol / l, more preferably 0.1 mol / l to 5 mol / l, particularly preferably 0.1 mol / l to 2 mol / l. If the concentration is too high, the electric resistance of the electrolyte may increase.
【0024】本発明の製造方法を更に具体的に説明する
と、陽極および陰極を設置した密閉可能な電解槽に、オ
ルガノヒドロシラン(1)と支持電解質および溶媒を入
れ、好ましくは、機械的に撹拌しながら、所定量の電流
を通電することにより電解反応を行わせる。電解槽内は
水分および酸素が除去された不活性ガス雰囲気とするこ
とが望ましく、具体的には乾燥窒素ガス雰囲気が挙げら
れる。More specifically, the production method of the present invention will be described. An organohydrosilane (1), a supporting electrolyte and a solvent are placed in a sealable electrolytic cell provided with an anode and a cathode, and are preferably stirred mechanically. While passing a predetermined amount of current, the electrolytic reaction is performed. The inside of the electrolytic cell is desirably set to an inert gas atmosphere from which moisture and oxygen have been removed, and specific examples include a dry nitrogen gas atmosphere.
【0025】通電量はオルガノヒドロシラン(1)を基
準として、通常1F/mol 〜10F/mol が好ましく、
更に好ましくは1F/mol 〜5F/mol であり、特に好
ましくは2F/mol 〜3F/mol である。The amount of electricity is preferably 1 F / mol to 10 F / mol, based on the organohydrosilane (1).
It is more preferably from 1 F / mol to 5 F / mol, and particularly preferably from 2 F / mol to 3 F / mol.
【0026】反応温度は0℃から使用する溶媒の沸点以
下までの任意の温度で良く、より好ましくは10℃〜3
0℃である。The reaction temperature may be any temperature from 0 ° C. to the boiling point of the solvent used, more preferably from 10 ° C. to 3 ° C.
0 ° C.
【0027】本発明で使用する電解槽には、通常の電解
反応において必要とされる隔膜を使用しても良く、ある
いは使用しなくても良い。The electrolytic cell used in the present invention may or may not use a diaphragm required in a normal electrolytic reaction.
【0028】かかる方法にて電解反応を行った後、目的
生成物が不溶性である場合は、これを濾過することによ
り取得すればよく、反応物が液体の場合は、反応溶液に
n−ヘキサンまたはトルエン等を加えて支持電解質を沈
澱せしめて除去した後、必要に応じてシリカゲルを充填
したカラムクロマトグラフィー等により精製を行ってか
ら溶媒で溶出し、減圧下で溶媒を溜去し、減圧乾燥する
ことによって目的生成物を取得する。After the electrolytic reaction is carried out by such a method, if the target product is insoluble, it may be obtained by filtering the target product. If the reaction product is a liquid, n-hexane or n-hexane is added to the reaction solution. After precipitating and removing the supporting electrolyte by adding toluene and the like, purifying by column chromatography or the like packed with silica gel as necessary, eluting with a solvent, distilling off the solvent under reduced pressure, and drying under reduced pressure To obtain the desired product.
【0029】本発明の製造方法で得られるポリシラン
(1)のR1 またはR2 は前述の式(2)の通りであ
り、原料であるオルガノヒドロシラン(1)のR1 また
はR2 に対応し、また、ポリシラン(1)の両末端は水
素原子である。R 1 or R 2 of the polysilane (1) obtained by the production method of the present invention is as shown in the above formula (2), and corresponds to R 1 or R 2 of the raw material organohydrosilane (1). Further, both ends of the polysilane (1) are hydrogen atoms.
【0030】ポリシラン(1)の好適な具体例を示す
と、ポリ〔ジメチルシラン〕,ポリ〔ジエチルシラ
ン〕、ポリ〔ジプロピルシラン〕、ポリ〔ジブチルシラ
ン〕、ポリ〔ジペンチルシラン〕、ポリ〔ジヘキシルシ
ラン〕、ポリ〔メチルプロピルシラン〕、ポリ〔ヘキシ
ルメチルシラン〕、ポリ〔メチルフェニルシラン〕、ポ
リ〔ジフェニルシラン〕等が挙げられ、それらの中でも
更に好適にはポリ〔ジメチルシラン〕、ポリ〔ジエチル
シラン〕、ポリ〔ジ−n−プロピルシラン〕、ポリ〔ジ
−n−ブチルシラン〕、ポリ〔メチルフェニルシラ
ン〕、ポリ〔ジフェニルシラン〕が挙げられ、特に好適
にはポリ〔メチルフェニルシラン〕、ポリ〔ジフェニル
シラン〕およびポリ〔ジ−n−ブチルシラン〕等が挙げ
られる。Preferred specific examples of polysilane (1) include poly [dimethylsilane], poly [diethylsilane], poly [dipropylsilane], poly [dibutylsilane], poly [dipentylsilane], and poly [dihexyl]. Silane], poly [methylpropylsilane], poly [hexylmethylsilane], poly [methylphenylsilane], poly [diphenylsilane] and the like, and among them, poly [dimethylsilane] and poly [diethyl] are more preferable. Silane], poly [di-n-propylsilane], poly [di-n-butylsilane], poly [methylphenylsilane], poly [diphenylsilane], and particularly preferably poly [methylphenylsilane] and poly [diphenylsilane]. [Diphenylsilane] and poly [di-n-butylsilane].
【0031】本発明の製造方法で得られるポリシラン
(1)の重合度(n)は2〜20の正数であり、好適な
上限値は10であり、更に好適には5である。The polymerization degree (n) of the polysilane (1) obtained by the production method of the present invention is a positive number of 2 to 20, and a preferred upper limit is 10, and more preferably 5.
【0032】本発明の製造方法によれば、ポリシラン
(1)の側鎖の種類および重合度にもよるが、得られる
ポリシラン(1)の数平均分子量は、好適には200〜
2,000であり、更に好ましくは300〜1,000
である。According to the production method of the present invention, the number average molecular weight of the obtained polysilane (1) is preferably from 200 to 200, although it depends on the type of the side chain and the degree of polymerization of the polysilane (1).
2,000, more preferably 300 to 1,000.
It is.
【0033】本発明の製造方法により得られたポリシラ
ン(1)は、光電導体、フォトレジスト、発光材料、電
荷輸送材料等に有用であり、またポリマーの両末端部が
Si−H基になっているので、ヒドロシリル化反応等に
よるポリマー末端修飾等に用いることが可能である。The polysilane (1) obtained by the production method of the present invention is useful for a photoconductor, a photoresist, a luminescent material, a charge transporting material and the like, and the both ends of the polymer are Si—H groups. Therefore, it can be used for polymer terminal modification by a hydrosilylation reaction or the like.
【0034】[0034]
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to embodiments.
【0035】(実施例1)白金電極(2cm×2.5cm×
0.01mm)を2枚備えた容積30mlの円筒形一室型電
解槽(以下、電解槽と言う)に、支持電解質としてテト
ラフルオロホウ酸テトラ−n−ブチルアンモニウム0.
66g(2mmol) を入れ、内部を真空ポンプで減圧して
から乾燥アルゴンガスを導入して不活性雰囲気にした。Example 1 A platinum electrode (2 cm × 2.5 cm ×
0.01 mm) as a supporting electrolyte in a 30-ml cylindrical single-chamber electrolytic cell (hereinafter referred to as an electrolytic cell) provided with two sheets of 0.1-mm-tetraammonium tetrafluoroborate.
66 g (2 mmol) were charged, and the inside was depressurized with a vacuum pump, and then dried argon gas was introduced to make the atmosphere inert.
【0036】あらかじめ金属ナトリウムで脱水した後蒸
留した1,2−ジメトキシエタン10mlを、支持電解質
の溶媒として試料注入口よりシリンジで入れ、マグネチ
ックスターラーで撹拌して電解液を調製した。次に、メ
チルフェニルシランを濃度0.5mol /リットルとなる
ように0.61g(5mmol) 仕込んだ。10 ml of 1,2-dimethoxyethane, which had been previously dehydrated with sodium metal and distilled, was introduced into the sample injection port via a syringe as a solvent for the supporting electrolyte, and stirred with a magnetic stirrer to prepare an electrolytic solution. Next, 0.61 g (5 mmol) of methylphenylsilane was charged to a concentration of 0.5 mol / liter.
【0037】電解槽にガルバノスタットを接続し、室温
において20mAの定電流により電解を行った。反応はメ
チルフェニルシランを基準として2F/mol 通電される
まで続けた。A galvanostat was connected to the electrolytic cell, and electrolysis was performed at room temperature with a constant current of 20 mA. The reaction was continued until a current of 2 F / mol based on methylphenylsilane was applied.
【0038】電解終了後、反応溶液をロータリーエバポ
レータで濃縮して、トルエン5mlに再度溶解し、これ
をシリカゲルカラムに入れ、次いで100mlのトルエ
ンで溶出した後、減圧下で溶媒を除去して生成物を精製
・単離した。After completion of the electrolysis, the reaction solution was concentrated on a rotary evaporator, redissolved in 5 ml of toluene, put into a silica gel column, eluted with 100 ml of toluene, and then the solvent was removed under reduced pressure to remove the product. Was purified and isolated.
【0039】得られた生成物をゲルパーミエーションク
ロマトグラフィー(ポリスチレン換算)、高速液体クロ
マトグラフィーおよび質量分析装置を用いて分析、測定
した結果、この生成物は数平均分子量が454、分散度
(Mw/Mn )が1.05、重合度(n)の分布が2〜9の
ポリ〔メチルフェニルシラン〕であることか確認され
た。またその収率は60%であった。The obtained product was analyzed and measured using gel permeation chromatography (in terms of polystyrene), high performance liquid chromatography and a mass spectrometer. As a result, the product had a number average molecular weight of 454 and a dispersity (Mw). / Mn) was 1.05 and the distribution of polymerization degree (n) was 2 to 9 poly [methylphenylsilane]. The yield was 60%.
【0040】なお、生成物を高速液体クロマトグラフィ
ーで分離した結果を図1に示す。この図に示される通
り、生成物は6つのピークに分離され、これらのピーク
のうち、保持時間の短い方から2つのピークについて質
量分析装置によりマススペクトルを測定した結果は図2
および図3の通りであり、その解析結果は次の通りであ
る。FIG. 1 shows the results of separation of the products by high performance liquid chromatography. As shown in this figure, the product was separated into six peaks. Of these peaks, the mass spectrum of the two peaks with the shorter retention time was measured by a mass spectrometer.
3 and FIG. 3, and the analysis results are as follows.
【0041】(図2)(第1のピーク) m/z=242 分子イオンピーク:H〔MePhS
i〕2 H(重合度=2) m/z=121 フラグメントイオンピーク:HMeP
hSi+ (図3)(第2のピーク) m/z=362 分子イオンピーク:H〔MePhS
i〕3 H(重合度=3) m/z=241 フラグメントイオンピーク:H〔Me
PhSi〕2 + m/z=121 フラグメントイオンピーク:HMeP
hSi+ (ただし、Meはメチル基、Phはフェニル基を示
す。)(FIG. 2) (first peak) m / z = 242 Molecular ion peak: H [MePhS
i] 2 H (degree of polymerization = 2) m / z = 121 Fragment ion peak: HMeP
hSi + (FIG. 3) (second peak) m / z = 362 Molecular ion peak: H [MePhS
i] 3 H (degree of polymerization = 3) m / z = 241 Fragment ion peak: H [Me
PhSi] 2 + m / z = 121 Fragment ion peak: HMeP
hSi + (where Me represents a methyl group and Ph represents a phenyl group)
【0042】(実施例2)テトラフルオロホウ酸テトラ
−n−ブチルアンモニウムに代えて、ヘキサフルオロリ
ン酸テトラ−n−ブチルアンモニウム0.77g(2m
mol)を支持電解質として用いた以外は、実施例1と
同様にして電極反応を行い、生成物を得た。Example 2 In place of tetra-n-butylammonium tetrafluoroborate, 0.77 g of tetra-n-butylammonium hexafluorophosphate (2 m
mol) was used as a supporting electrolyte, and an electrode reaction was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a product.
【0043】得られた生成物を実施例1と同様、ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー高速液体クロマトグ
ラフィーおよび質量分析装置を用いて分析、測定した結
果、この生成物は数平均分子量が465、分散度(Mw/M
n )が1.05、重合度(n)の分布が2〜9のポリ
〔メチルフェニルシラン〕であることが確認された。ま
たその収率は63%であった。The obtained product was analyzed and measured using gel permeation chromatography, high performance liquid chromatography and a mass spectrometer in the same manner as in Example 1. As a result, the product had a number average molecular weight of 465 and a dispersity of ( Mw / M
n) was 1.05 and the distribution of the degree of polymerization (n) was 2 to 9 poly [methylphenylsilane]. The yield was 63%.
【0044】(実施例3)メチルフェニルシランに代え
てジフェニルシランを原料とし、通電量を5F/mol と
したこと以外は実施例1と同様にして電極反応を行い、
生成物を得た。Example 3 An electrode reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that diphenylsilane was used as a raw material instead of methylphenylsilane, and the amount of electricity was 5 F / mol.
The product was obtained.
【0045】得られた生成物を実施例1と同様、ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー、高速液体クロマト
グラフィーおよび質量分析装置を用いて分析、測定した
結果、この生成物は数平均分子量が356、分散度(Mw
/Mn )が1.16、重合度(n)の分布が2〜10のポ
リ〔ジフェニルシラン〕であることが確認された。また
その収率は50%であった。The obtained product was analyzed and measured using gel permeation chromatography, high performance liquid chromatography and a mass spectrometer in the same manner as in Example 1. As a result, the product had a number average molecular weight of 356, (Mw
/ Mn) was 1.16, and the distribution of the degree of polymerization (n) was 2 to 10 poly [diphenylsilane]. The yield was 50%.
【0046】(実施例4)メチルフェニルシランに代え
てジ−n−ブチルシランを原料とし、その通電量を4F
/mol としたこと以外は実施例1と同様にして電極反応
を行い、生成物を得た。Example 4 Di-n-butylsilane was used as a raw material instead of methylphenylsilane, and the amount of electricity was 4F.
An electrode reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the content was changed to / g / mol to obtain a product.
【0047】得られた生成物を実施例1と同様、ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー、高速液体クロマト
グラフィーおよび質量分析装置を用いて分析、測定した
結果、この生成物は数平均分子量が919、分散度(Mw
/Mn )が1.10、重合度(n)の分布が2〜10のポ
リ〔ジ−n−ブチルシラン〕であることが確認された。
その収率は60%であった。The obtained product was analyzed and measured using gel permeation chromatography, high performance liquid chromatography and a mass spectrometer in the same manner as in Example 1. As a result, the product had a number average molecular weight of 919, (Mw
/ Mn) was 1.10 and the distribution of the degree of polymerization (n) was 2 to 10 poly [di-n-butylsilane].
The yield was 60%.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、光電導体、
フォトレジスト、発光材料、電荷輸送材料等の各種用途
に有用であり、またヒドロシリル化反応等の種々の反応
に利用しても架橋する恐れのないポリシランを、安価で
腐食性のない原料を用い、ハロゲン化物等の副生物を生
成せず、更に有害なハロゲンガスを発生せずクリーンな
環境下で、経済的に有利の製造することが出来る。According to the manufacturing method of the present invention, a photoconductor,
Useful for various applications such as photoresists, luminescent materials, charge transport materials, etc., and using polysilane that does not crosslink even when used in various reactions such as hydrosilylation reaction, using inexpensive and non-corrosive raw materials, An economically advantageous production can be achieved in a clean environment without generating by-products such as halides and generating no harmful halogen gas.
【図1】本発明の実施例1で得たポリ〔メチルフェニル
シラン〕の高速液体クロマトグラフィー図である。FIG. 1 is a high performance liquid chromatography diagram of poly [methylphenylsilane] obtained in Example 1 of the present invention.
【図2】本発明の実施例1で得たポリ〔メチルフェニル
シラン〕〔重合度(n)=2〕のマススペクトル図であ
る。FIG. 2 is a mass spectrum diagram of poly [methylphenylsilane] [degree of polymerization (n) = 2] obtained in Example 1 of the present invention.
【図3】本発明の実施例1で得たポリ〔メチルフェニル
シラン〕〔重合度(n)=3〕のマススペクトル図であ
る。FIG. 3 is a mass spectrum diagram of poly [methylphenylsilane] [degree of polymerization (n) = 3] obtained in Example 1 of the present invention.
Claims (3)
ンを、分子内に酸素原子を有しない塩類からなる支持電
解質を含有する有機溶媒中で電解することを特徴とする
式(2)で示されるポリシランの製造方法。 【化1】 【化2】 1. The method according to claim 1, wherein the organohydrosilane represented by the formula (1) is electrolyzed in an organic solvent containing a supporting electrolyte comprising a salt having no oxygen atom in the molecule. Method for producing polysilane. Embedded image Embedded image
(3)で示されるテトラフルオロホウ酸テトラアルキル
アンモニウムであることを特徴とする請求項1記載のポ
リシランの製造方法。 【化3】 (R3 )4 NBF4 (3) (式中、R3 は炭素数1〜4のアルキル基である。)2. A method for producing polysilane according to claim 1, wherein the Ishio, such an oxygen atom in the molecule is tetrafluoroboric acid tetra-alkylammonium of the formula (3). (R 3 ) 4 NBF 4 (3) (In the formula, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
(4)で示されるヘキサフルオロリン酸テトラアルキル
アンモニウムであることを特徴とする請求項1記載のポ
リシランの製造方法。 【化4】 (R4 )4 NPF6 (4) (式中、R4 は炭素数1〜4のアルキル基である。)3. The process for producing polysilane according to claim 1, wherein the salt having no oxygen atom in the molecule is hexafluorophosphate tetraalkylammonium represented by the formula (4). (R 4 ) 4 NPF 6 (4) (In the formula, R 4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
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JPH07207032A JPH07207032A (en) | 1995-08-08 |
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