JP3092515B2 - Method for producing texyl dimethylchlorosilane - Google Patents

Method for producing texyl dimethylchlorosilane

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

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高純度のテキシル
ジメチルクロロシランを収率良く、かつ安全に製造する
ことができるテキシルジメチルクロロシランの製造方法
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing texyl dimethylchlorosilane, which can produce high-purity texyldimethylchlorosilane with good yield and safely.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】アルミ
ニウム化合物を触媒としてジメチルクロロシランをアル
ケンに付加してアルキルジメチルクロロシラン化合物を
製造する方法としては、特開昭54−109926号及
び特公平3−22880号公報に記載の方法が公知であ
る。上記公報には、いずれも具体的な合成方法として、
ジメチルクロロシランとアルミニウム化合物を仕込んだ
反応器内にアルケンを滴下あるいはフィードする方法が
記載されている。この方法は、室温下においても容易に
反応が進行する上、白金触媒等を使用する一般的なヒド
ロシリル化では、オレフィンの2重結合の転移が伴う内
部オレフィンとの反応においても、ほとんど異性化を伴
うことなく生成物を与えるなど、非常に優れた方法であ
る。
2. Description of the Related Art A method for producing an alkyldimethylchlorosilane compound by adding dimethylchlorosilane to an alkene using an aluminum compound as a catalyst is disclosed in JP-A-54-109926 and JP-B-3-22880. The method described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-264, is known. In each of the above publications, as a specific synthesis method,
A method is described in which an alkene is dropped or fed into a reactor charged with dimethylchlorosilane and an aluminum compound. According to this method, the reaction proceeds easily even at room temperature, and in general hydrosilylation using a platinum catalyst or the like, isomerization hardly occurs even in a reaction with an internal olefin accompanied by transfer of a double bond of the olefin. It is a very good method, giving the product without accompanying.

【0003】しかしながら、ジメチルクロロシランは、
アルミニウム化合物と接触するとそのルイス酸性により
瞬時に不均化反応を起こし、大量のジメチルシラン及び
ジメチルジクロロシランを副生する。ここにおいて副生
したジメチルシランは、非常に着火性、反応性の高いガ
ス(沸点−20℃)であり、系外への流出によるシラン
成分のロスだけでなく、工業的なスケールでの製造にお
いては非常に危険性が高いという問題点があった。更
に、上記合成方法では、使用されるアルケンによって異
性体が副生し易く、高純度の製品が得難いという問題点
もあった。
[0003] However, dimethylchlorosilane is
When it comes into contact with an aluminum compound, it causes a disproportionation reaction instantly due to its Lewis acidity, and produces a large amount of dimethylsilane and dimethyldichlorosilane as by-products. The dimethyl silane by-produced here is a highly ignitable and highly reactive gas (boiling point: -20 ° C.). Not only is the loss of the silane component due to outflow outside the system, but also the production on an industrial scale. Had the problem of being very dangerous. Furthermore, the above-mentioned synthesis method has a problem that isomers are easily produced as by-products depending on the alkene used, and it is difficult to obtain a high-purity product.

【0004】なお、上記問題を解決する手段としては、
アルケンとアルミニウム化合物を仕込んだ反応器内にジ
メチルクロロシランを滴下する方法が考えられるが、こ
の方法では、アルケンがアルミニウム化合物により容易
に異性化あるいはオリゴマー化するため、適当ではな
い。
[0004] Means for solving the above problems include:
A method of dropping dimethylchlorosilane into a reactor charged with an alkene and an aluminum compound is considered, but this method is not suitable because the alkene is easily isomerized or oligomerized by the aluminum compound.

【0005】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
ジメチルクロロシランと2,3−ジメチル−2−ブテン
から高純度のテキシルジメチルクロロシランを安価かつ
簡便に、しかも危険を伴わずに収率良く得ることができ
るテキシルジメチルクロロシランの製造方法を提供する
ことを目的とする。
[0005] The present invention has been made in view of the above circumstances,
Provided is a method for producing texyl dimethyl chlorosilane, which can obtain high-purity texyl dimethyl chlorosilane from dimethyl chlorosilane and 2,3-dimethyl-2-butene at a low cost, easily, and without a risk in a high yield. With the goal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、触媒量のアルミニウム化合物を仕込んだ反応容器内
に、ジメチルクロロシランと2,3−ジメチル−2−ブ
テンとを同時に導入し、反応させることにより、副生物
がほとんど発生せず、それに伴う危険性が生じることな
く、テキシルジメチルクロロシランの高純度品を良好な
収率で、しかも安価で簡便かつ安全に得ることができる
ことを見出し、本発明をなすに至った。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, dimethylchlorosilane and 2,2 were placed in a reaction vessel charged with a catalytic amount of an aluminum compound. By simultaneously introducing and reacting with 3-dimethyl-2-butene, by-products are hardly generated, and the dangers associated therewith do not occur. Moreover, they have found that they can be obtained cheaply, easily and safely, and have accomplished the present invention.

【0007】従って、本発明は、触媒量のアルミニウム
化合物を仕込んだ反応容器内に、ジメチルクロロシラン
と2,3−ジメチル−2−ブテンとを同時に導入し、反
応させることを特徴とするテキシルジメチルクロロシラ
ンの製造方法を提供する。
Accordingly, the present invention is characterized in that dimethylchlorosilane and 2,3-dimethyl-2-butene are simultaneously introduced into a reaction vessel charged with a catalytic amount of an aluminum compound and reacted therewith. Provided is a method for producing chlorosilane.

【0008】以下、本発明につき更に詳細に説明する
と、本発明のテキシルジメチルクロロシランの製造方法
においては、原料としてジメチルクロロシランと2,3
−ジメチル−2−ブテンを使用する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the method for producing texyldimethylchlorosilane of the present invention, dimethylchlorosilane and 2,3
Using dimethyl-2-butene.

【0009】上記2,3−ジメチル−2−ブテンの使用
量は、ジメチルクロロシラン1モルに対して0.1〜2
モル、特に0.8〜1.2モルが好ましい。
The amount of 2,3-dimethyl-2-butene used is 0.1 to 2 per mole of dimethylchlorosilane.
Moles, especially 0.8 to 1.2 moles, are preferred.

【0010】一方、触媒として使用されるアルミニウム
化合物としては、例えば塩化アルミニウム、臭化アルミ
ニウム、オキシ塩化アルミニウム、オキシ臭化アルミニ
ウム、エチルジクロロアルミニウム、イソプロピルジク
ロロアルミニウム等が挙げられ、特に塩化アルミニウム
を用いることが好ましい。
On the other hand, examples of the aluminum compound used as a catalyst include aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum oxychloride, aluminum oxybromide, ethyldichloroaluminum, and isopropyldichloroaluminum. Is preferred.

【0011】また、上記アルミニウム化合物の使用量
は、ジメチルクロロシラン1モルに対して0.001〜
0.5モル、特に0.02〜0.1モルとすることが好
ましく、アルミニウム化合物の使用量が0.001モル
未満では反応速度が著しく落ちる場合があり、0.5モ
ルを超えるとSi−C結合の開裂等の好ましくない不均
化反応が生じる場合がある。
The amount of the aluminum compound used is 0.001 to 1 mol of dimethylchlorosilane.
When the amount of the aluminum compound is less than 0.001 mol, the reaction rate may be remarkably reduced. When the amount exceeds 0.5 mol, Si— Undesirable disproportionation reactions such as cleavage of C bonds may occur.

【0012】上記反応は、触媒量のアルミニウム化合物
を仕込んだ反応器内に2,3−ジメチル−2−ブテンと
ジメチルクロロシランとを同時に導入して行われるが、
2,3−ジメチル−2−ブテンとジメチルクロロシラン
は予め混合して導入してもよいし、予め混合することな
くそれぞれ別の導入口より導入してもよい。この場合、
反応温度は−20〜100℃、特に0〜40℃、また、
反応時間は通常10分〜10時間が好適である。
The above reaction is carried out by simultaneously introducing 2,3-dimethyl-2-butene and dimethylchlorosilane into a reactor charged with a catalytic amount of an aluminum compound.
2,3-Dimethyl-2-butene and dimethylchlorosilane may be previously mixed and introduced, or may be introduced from separate introduction ports without being mixed in advance. in this case,
The reaction temperature is -20 to 100 ° C, particularly 0 to 40 ° C,
The reaction time is usually preferably from 10 minutes to 10 hours.

【0013】なお、上記反応は、本質的に無溶媒で行う
ことが可能であるが、反応初期の触媒の分散性を高める
ため、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、
デカン等の有機溶媒を使用して行うことが好ましい。こ
れら有機溶媒の使用量は、通常量とすることができる。
The above reaction can be carried out essentially without solvent, but hexane, heptane, octane, isooctane,
It is preferable to use an organic solvent such as decane. The used amount of these organic solvents can be a usual amount.

【0014】なお、反応終了後、反応液より目的物質で
あるテキシルジメチルクロロシランを蒸留単離する際に
は、含有するアルミニウム化合物(ルイス酸)を失活さ
せておくことが望ましい。上記失活の方法として具体的
には、用いたルイス酸のモル数に対して1〜5倍モルの
エーテル、例えばアニソール、ジフェニルエーテル、o
−ジメトキシベンゼン、p−ジメトキシベンゼン等を加
える方法などが好適に採用される。
After completion of the reaction, when the target substance texyldimethylchlorosilane is isolated by distillation from the reaction solution, it is desirable to deactivate the aluminum compound (Lewis acid) contained therein. As a method of the deactivation, specifically, 1 to 5 moles of an ether such as anisole, diphenyl ether, o
A method of adding -dimethoxybenzene, p-dimethoxybenzene, or the like is preferably employed.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明のテキシルジメチルクロロシラン
の製造方法によれば、テキシルジメチルクロロシランの
高純度品を良好な収率で、しかも安価で簡便かつ安全に
得ることができる。
According to the method for producing texyldimethylchlorosilane of the present invention, a high-purity texyldimethylchlorosilane can be obtained in good yield, at low cost, easily and safely.

【0016】[0016]

【実施例】以下、参考例、実施例及び比較例を示して本
発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限
されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Reference Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

【0017】〔参考例1〕 撹拌機、還流冷却器、温度計を備えた500mlフラス
コ中に塩化アルミニウム1.3g(0.01mol)を
仕込み、ここへジメチルクロロシラン94.6g(1.
0mol)を室温下に加えた。ジメチルクロロシラン添
加直後よりジメチルシランによる発泡が観察され、この
液へアニソールを添加して塩化アルミニウムを失活させ
た後、ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、3
0%以上のジメチルクロロシランが不均化し、ジメチル
シランとジメチルジクロロシランに変化していることが
確認された。
Reference Example 1 1.3 g (0.01 mol) of aluminum chloride was charged into a 500 ml flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, and 94.6 g of dimethylchlorosilane (1.
0 mol) at room temperature. Immediately after the addition of dimethylchlorosilane, foaming due to dimethylsilane was observed. After anisole was added to the solution to inactivate aluminum chloride, the solution was analyzed by gas chromatography.
It was confirmed that 0% or more of dimethylchlorosilane was disproportionated and changed to dimethylsilane and dimethyldichlorosilane.

【0018】〔参考例2〕 撹拌機、還流冷却器、温度計を備えた500mlフラス
コ中に塩化アルミニウム1.3g(0.01mol)を
仕込み、ここへ2,3−ジメチル−2−ブテン84.2
g(1.0mol)を室温下に加え、1時間撹拌した。
この液へアニソールを添加して塩化アルミニウムを失活
させた後、ガスクロマトグラフィーにより分析した結
果、2,3−ジメチル−2−ブテンはほとんど消失して
おり、種々の異性体及びオリゴマー化した化合物に変化
していることが確認された。
REFERENCE EXAMPLE 2 1.3 g (0.01 mol) of aluminum chloride was charged into a 500 ml flask equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer, and 2,3-dimethyl-2-butene was added to the flask. 2
g (1.0 mol) was added at room temperature and stirred for 1 hour.
After anisole was added to the solution to deactivate aluminum chloride, the solution was analyzed by gas chromatography. As a result, 2,3-dimethyl-2-butene was almost completely lost, and various isomers and oligomerized compounds were obtained. Was confirmed to have changed.

【0019】〔比較例1〕 撹拌機、還流冷却器、温度計及び滴下ロートを備えた5
00mlフラスコ中に塩化アルミニウム4.0g(0.
03mol)及びジメチルクロロシラン99.3g
(1.05mol)を仕込み、ここへ滴下ロートより
2,3−ジメチル−2−ブテン84.2g(1.0mo
l)を25〜30℃で3時間かけて滴下し、そのまま1
時間熟成した。この反応液へアニソール6.5g(0.
06mol)を添加して塩化アルミニウムを失活させた
後、ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、テキ
シルジメチルクロロシランの生成が確認されたが、その
異性体も生成しており、異性体の生成量はテキシルジメ
チルクロロシランに対して3.2%であった。
[Comparative Example 1] 5 equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel
4.0 g of aluminum chloride (0.
03 mol) and 99.3 g of dimethylchlorosilane
(1.05 mol), and 84.2 g (1.0 mol of 2,3-dimethyl-2-butene) was added thereto from a dropping funnel.
l) was added dropwise at 25 to 30 ° C over 3 hours.
Aged for hours. To this reaction solution, 6.5 g of anisole (0.
06mol) to inactivate the aluminum chloride, and then analyzed by gas chromatography. As a result, it was confirmed that texyldimethylchlorosilane was formed, but its isomer was also formed. It was 3.2% based on texyldimethylchlorosilane.

【0020】〔実施例1〕 撹拌機、還流冷却器、温度計及び滴下ロートを備えた5
00mlフラスコ中に塩化アルミニウム4.0g(0.
03mol)及びイソオクタン60mlを仕込み、ここ
へ滴下ロートより2,3−ジメチル−2−ブテン84.
2g(1.0mol)及びジメチルクロロシラン99.
3g(1.05mol)を予め混合した溶液を25〜3
0℃で3時間かけて滴下し、そのまま1時間熟成した。
この反応液へアニソール6.5g(0.06mol)を
添加して塩化アルミニウムを失活させた後、ガスクロマ
トグラフィーにより分析した結果、テキシルジメチルク
ロロシランの生成が確認され、その異性体の生成量はテ
キシルジメチルクロロシランに対して0.3%であっ
た。この反応液を減圧蒸留し、54〜56℃/10mm
Hgの留分を分取したところ、テキシルジメチルクロロ
シラン159.1gが得られた(収率89%)。
Example 1 5 equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel
4.0 g of aluminum chloride (0.
03 mol) and 60 ml of isooctane, and 2,3-dimethyl-2-butene from a dropping funnel.
2 g (1.0 mol) and dimethylchlorosilane99.
3 g (1.05 mol) of a pre-mixed solution
The solution was added dropwise at 0 ° C. over 3 hours and aged for 1 hour.
After 6.5 g (0.06 mol) of anisole was added to the reaction solution to deactivate aluminum chloride, the product was analyzed by gas chromatography. As a result, the formation of texyldimethylchlorosilane was confirmed, and the amount of the isomer produced Was 0.3% based on texyldimethylchlorosilane. This reaction solution was distilled under reduced pressure to obtain a solution of 54 to 56 ° C./10 mm
A fraction of Hg was collected to obtain 159.1 g of texyldimethylchlorosilane (89% yield).

【0021】〔実施例2〕 2,3−ジメチル−2−ブテン84.2g(1.0mo
l)及びジメチルクロロシラン99.3g(1.05m
ol)を予め混合せず、別々の滴下ロートより系内で同
一の割合となるように滴下した以外は、実施例1と同様
にして反応を行った。この反応液へアニソール6.5g
(0.06mol)を添加して塩化アルミニウムを失活
させた後、ガスクロマトグラフィーにより分析した結
果、テキシルジメチルクロロシランの生成が確認され、
その異性体の生成量はテキシルジメチルクロロシランに
対して0.5%であった。この反応液を減圧蒸留し、5
4〜56℃/10mmHgの留分を分取することにより
テキシルジメチルクロロシラン150.2gが得られた
(収率84%)。
Example 2 84.2 g (1.0 mol) of 2,3-dimethyl-2-butene
l) and 99.3 g (1.05 m) of dimethylchlorosilane
ol) was not mixed in advance, and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the mixture was dropped from separate dropping funnels so as to have the same ratio in the system. 6.5 g anisole to this reaction solution
(0.06 mol) was added to inactivate the aluminum chloride, and then analyzed by gas chromatography. As a result, formation of texyldimethylchlorosilane was confirmed,
The yield of the isomer was 0.5% based on texyldimethylchlorosilane. This reaction solution was distilled under reduced pressure, and 5
By fractionating a fraction at 4 to 56 ° C./10 mmHg, 150.2 g of texyldimethylchlorosilane was obtained (yield 84%).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平原 富明 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社 合成技術研究 所内 (56)参考文献 特開 昭54−109926(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07F 7/14 B01J 27/125 C07F 7/12 C07B 61/00 300 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Tomiaki Hirahara 28-1 Nishifukushima, Kazagusuku-mura, Nakakubijo-gun, Niigata Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Synthetic Technology Research Laboratory (56) References JP-A-54-109926 (JP) , A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07F 7/14 B01J 27/125 C07F 7/12 C07B 61/00 300

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 触媒量のアルミニウム化合物を仕込んだ
反応容器内に、ジメチルクロロシランと2,3−ジメチ
ル−2−ブテンとを同時に導入し、反応させることを特
徴とするテキシルジメチルクロロシランの製造方法。
1. A process for producing texyl dimethyl chlorosilane, comprising simultaneously introducing dimethyl chlorosilane and 2,3-dimethyl-2-butene into a reaction vessel charged with a catalytic amount of an aluminum compound and reacting the same. .
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