JP3385355B2 - テトラキス(ジアルコキシシリル)ベンゼンとその製造方法 - Google Patents

テトラキス(ジアルコキシシリル)ベンゼンとその製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、含ケイ素ポリマー製造
のためのモノマーとなる、テトラキス(シリル)ベンゼ
ン類及びその製造方法に関するものである。テトラキス
(シリル)ベンゼン類から合成される含ケイ素ポリマー
は、耐熱性材料や発光・光電変換材料として有用なもの
である。また、テトラキス(シリル)ベンゼン類及びそ
れを含むポリマーは、シリコンカーバイドセラミックス
の原料としても用いられる。アルコキシシリル基を有す
るテトラキス(シリル)ベンゼン類は、ゾルゲル法等に
よって、有機無機複合材料を得るための原料としても有
用である。
【0002】
【従来の技術】テトラキス(シリル)ベンゼン類は、ケ
イ素上の置換基としてアルキル基のみを有するもの、及
び水素とアルキル基のみを有するものは知られている。
J. Organomet. Chem., 84, 165 (1975)には、1,2,
4,5−テトラクロロベンゼンを、HMPT中、マグネ
シウム金属の共存下にトリメチルクロロシランによって
シリル化することによる、1,2,4,5−テトラキス
(トリメチルシリル)ベンゼンの合成が開示されてい
る。Tetrahedron Lett., 911 (1973)には、1,2,
4,5−テトラキス(トリメチルシリル)ベンゼンの光
分解による異性化で、1,2,3,5−テトラキス(ト
リメチルシリル)ベンゼンが生成することが記載されて
いる。また、Helv. Chim. Acta, 57, 1010 (1974)に
は、1,2,4,5−テトラブロモベンゼンを、THF
中、マグネシウム金属の共存下にジメチルクロロシラン
と反応させて、1,2,4,5−テトラキス(ジメチル
シリル)ベンゼンが得られる反応が報告されている。一
方、Chem. Lett., 471 (1998)によれば、1,2,4,
5−テトラブロモベンゼンを、触媒量のシアン化第一銅
の共存下、マグネシウム金属と共にジイソプロピルクロ
ロシランと反応させることにより、1,2,4,5−テ
トラキス(ジイソプロピルシリル)ベンゼンが得られ
る。さらに、Organometallics, 17, 5830 (1998)におい
ては、THF中で、1,2,4,5−テトラブロモベン
ゼンをジエチルフルオロシランと反応させることによ
り、1,2,4,5−テトラキス(ジエチルシリル)ベ
ンゼンが得られる合成反応が開示されている。特開平1
0−120791においては、1,2,4,5−テトラ
キス(ジメチルシリル)ベンゼンのみが開示されてい
る。即ち、ケイ素上の置換基として水素のほかにアルコ
キシ基等の官能性のものを有するテトラキス(シリル)
ベンゼン類は、これまで知られていなかった。
【0003】テトラキス(シリル)ベンゼン類のケイ素
上の水素は、触媒を用いる脱水素ダブルシリル化、ヒド
ロシリル化、脱水素シリル化等の反応によって不飽和有
機化合物と反応させ、各種の有機基に置換することがで
きる。また、単独で脱水素縮合を行うか、二官能性の不
飽和有機化合物と反応させることによって、種々の構造
の含ケイ素ポリマーを合成することができる(特開平1
0−120791参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ケイ素上の
置換基として、水素のほかに、アルコキシ基を有するテ
トラキス(シリル)ベンゼン類を提供しようとするもの
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決するために鋭意検討した結果、テトラキス
[ビス(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)シリ
ル]ベンゼン類を、塩基の存在下アルコール類と反応さ
せることによって、テトラキス(ジアルコキシシリル)
ベンゼン類が得られることを見いだした。これらの事実
に基づいて、本発明を完成するに至った。
【0006】即ち、本発明によれば、一般式(1)
【化5】 (式中、Rは、アルキル基を表す。)で表される、テト
ラキス(ジアルコキシシリル)ベンゼン類が提供され
る。
【0007】本発明のテトラキス(ジアルコキシシリ
ル)ベンゼン類の四個のシリル基が置換されたベンゼン
核の置換位置は、1,2,4,5−置換体、1,2,
3,5−置換体、及び1,2,3,4−置換体の三種類
が考えられ、原料の一般式(2)
【化6】 で表される、テトラキス[ビス(トリフルオロメタンス
ルホニルオキシ)シリル]ベンゼン類の選択によって、
任意のものが提供される。
【0008】テトラキス[ビス(トリフルオロメタンス
ルホニルオキシ)シリル]ベンゼン類を、一般式(3)
【化7】 (式中、Rは、アルキル基を表す。)で表されるアルコ
ール類と反応させることによって、容易に実施される。
アルコール類を例示すれば、メタノール、エタノール、
n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n
−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、イソ
ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、ペンチルア
ルコール、イソペンチルアルコール、ネオペンチルアル
コール、シクロヘキサノール、ヘキサノール類、オクタ
ノール類、ベンジルアルコール、2−メトキシエチルア
ルコール等を挙げることができる。塩基としては、種々
の無機塩基や有機塩基を用いることができるが、有機ア
ミン類を用いることが望ましい。これを例示すれば、ト
リメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミ
ン、N,N−ジメチルアニリン、ピリジン、ピコリン等
を挙げることができる。これらの塩基は、置換するトリ
フルオロメタンスルホニルオキシ基と当量あれば十分で
あるが、過剰に用いることもできる。反応温度には特に
制限はないが、副反応防止と反応速度の確保の観点か
ら、−80℃〜室温の範囲が好ましい。反応の実施に当
たっては、必ずしも溶媒を用いる必要はないが、ジエチ
ルエーテル、ジブチルエーテル、THF等のエーテル
類、ペンタン、ヘキサン、トルエン等の炭化水素類、塩
化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン等の有機ハ
ロゲン系溶媒等を用いても良い。
【0009】本発明において提供されるテトラキス(ジ
アルコキシシリル)ベンゼン類は、抽出、再結晶、カラ
ムクロマトグラフィー等によって容易に分離精製するこ
とができる。
【0010】
【実施例】以下に実施例を示して、本発明の態様を明ら
かにするが、本発明は、もとより以下の実施例に限定さ
れるものではない。
【0011】実施例1 出発原料の1,2,4,5−テトラキス[ビス(トリフ
ルオロメタンスルホニルオキシ)シリル]ベンゼンは、
次のように発生させた。窒素雰囲気下で、1,2,4,
5−テトラキス[ジ(p−トリル)シリル]ベンゼン2
00mg(0.218mmol)をトルエン3mLに溶
解し、−20℃で撹拌しながら、トリフルオロメタンス
ルホン酸0.24mL(2.7mmol)を加えた。約
2時間−25℃〜−15℃で撹拌し、その後さらに−1
5℃に22時間保った後、−30℃に冷却した。こうし
て得られた1,2,4,5−テトラキス[ビス(トリフ
ルオロメタンスルホニルオキシ)シリル]ベンゼンとト
ルエンの混合液に、ネオペンチルアルコール(280m
g、3.2mmol)およびトリエチルアミン(0.4
45mL、3.2mmol)をトルエン1.5mLに溶
かした溶液を−30℃で滴下した。40分間−30℃で
撹拌した後室温に昇温した。撹拌を止め放置すると2層
に分かれた。下層(トリエチルアンモニウムトリフルオ
ロメタンスフホナート)をシリンジで抜き取った後、溶
媒を減圧下留去した。ヘキサン5mlを加えよく撹拌
後、撹拌を止め放置すると少量のトリエチルアンモニウ
ムトリフルオロメタンスルホナートが分離した。上層の
ヘキサン溶液を分離したのち、一部を乾固して、HN
MRスペクトルを測定した結果、ケイ素上のp−トリル
基は消失し、ほぼ定量的に1,2,4,5−テトラキス
[ビス(2,2−ジメチルプロピルオキシ)シリル]ベ
ンゼンが生成したことが認められた。溶媒乾固後の収量
190mg(98%)
【0012】1,2,4,5−テトラキス[ビス(2,
2−ジメチルプロピルオキシ)シリル]ベンゼン H NMR (CDCl, 499.1 MH
z): d 0.88 (72H, s), 3.42
(16H, s), 5.14 (4H, s),
8.26 (2H, s).
【0013】実施例2 1,2,4,5−テトラキス[ジ(p−トリル)シリ
ル]ベンゼン500mg(0.544mmol)、トリ
フルオロメタンスルホン酸0.58mL(6.5mmo
l)、イソプロピルアルコール0.54mL(7.1m
mol)、トリエチルアミン0.98mL(7.0mm
ol)を用いたほかは、実施例2と同様に反応を行い、
1,2,4,5−テトラキス(ジイソプロポキシシリ
ル)ベンゼンを得た。溶媒乾固後の収量340mg(9
4%)
【0014】1,2,4,5−テトラキス[ジ(イソプ
ロポキシ)シリル]ベンゼン H NMR (CDCl, 499.1 MH
z): δ 1.20 (48H, d, J = 6
Hz), 4.21 (8H, sept, J =6
Hz), 5.21 (4H, s), 8.27
(2H, s).13 C NMR (CDCl, 125.4 MH
z): δ 25.43,66.35, 140.3
9, 141.03.29 Si NMR (CDCl, 99.1 MH
z): δ −36.02(JSi−H = 3Hz,
242Hz).
【0015】実施例3 エチルアルコール0.152mL(2.6mmol)、
トリエチルアミン0.43mL(3.1mmol)を用
いたほかは、実施例2と同様に反応を行い、1,2,
4,5−テトラキス(ジエトキシシリル)ベンゼンを得
た。溶媒乾固後の収量110mg(92%)
【0016】1,2,4,5−テトラキス[ジ(エトキ
シ)シリル]ベンゼン H NMR (CDCl, 499.1 MH
z): δ 1.26 (24H, t, J = 7
Hz), 3.88 (16H, q, J = 7H
z), 5.09 (4H, s), 8.24 (2
H, s).13 C NMR (CDCl, 125.4 MH
z): δ 18.19,59.56, 140.6
7, 140.76.29 Si NMR (CDCl, 99.1 MH
z): δ −31.31(dd, JSi−H
3, 251Hz).
【0017】
【発明の効果】本発明によって、耐熱性含ケイ素ポリマ
ーや有機無機架橋性複合材料の原料となる、テトラキス
(ジアルコキシシリル)ベンゼン類及びその効率的な製
造法が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−233176(JP,A) 特開 平5−265210(JP,A) 特開 昭59−11374(JP,A) 特開 昭49−42615(JP,A) 国際公開99/20682(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07F 7/18 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1) 【化1】 (式中、Rは、アルキル基を表す。)で表される、テト
    ラキス(ジアルコキシシリル)ベンゼン。
  2. 【請求項2】一般式(2) 【化2】 で表されるテトラキス[ビス(トリフルオロメタンスル
    ホニルオキシ)シリル]ベンゼンを、一般式(3) 【化3】 (式中、Rは、アルキル基を表す。)で表されるアルコ
    ールと反応させることを特徴とする、一般式(1) 【化4】 (式中、Rは、アルキル基を表す。)で表される、テト
    ラキス(ジアルコキシシリル)ベンゼンの製造方法。
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