JP3615806B2 - Method for producing alkyltrialkoxysilane - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はアルキルトリアルコキシシランの製造方法に関するものである。アルキルトリアルコキシシランは、例えばチーグラー触媒の電子供与性化合物として有効である。
【０００２】
【従来の技術】
アルキルトリアルコキシシランは、チーグラー触媒の電子供与性化合物として有効であることが良く知られている。とりわけ、テキシルトリアルコキシシラン類は、塩化マグネシウム担持型チーグラー触媒の電子供与性化合物として用いることで高い立体規則性を有するポリオレフィンを収率よく製造することが出来るため、その工業的価値は極めて高い（特開平５−２８７０１９）。
ところで、最近、本発明者らはアルキルトリアルコキシシランに該アルキルトリアルコキシシランの構造異性体を一定量の割合で添加する（例えば、テキシルトリアルコキシシランにテキシルトリアルコキシシランの構造異性体である２，３−ジメチルブチルトリアルコキシシランを添加する）ことで生成ポリマーの物性を向上させることが出来ることを見いだした。
ところが、実際のプラントに於いて複数の電子供与体を使用する為には、
（１）それぞれの電子供与性化合物を保存するために複数のタンク、及び
（２）それらの電子供与性化合物を均一に混合するための撹拌槽
が必要である。また、それらの混合比を制御するなどの煩雑な操作を必要とする。
従って、構造異性体の割合を制御して実質的にテキシルトリアルコキシシランを含むアルキルトリアルコキシシランを製造する方法の出現が切望されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
チーグラー触媒の電子供与性化合物として有効なアルキルトリアルコキシシランを製造する際に、構造異性体の割合を制御して実質的にテキシルトリアルコキシシラン（２，３−ジメチル−イソブチルトリアルコキシシラン、ＩＵＰＡＣ名では２，３−ジメチル−２−トリアルコキシシリル−ブタン）を含むアルキルトリアルコキシシランを製造する方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはアルキルトリアルコキシシランの製造方法について鋭意検討した結果、触媒の存在下、２，３−ジメチル−２−ブテンと２，３−ジメチル−１−ブテンの混合物と、トリクロロシランとを反応させることで得られる実質的にテキシルトリクロロシランを含む成分（Ａ）とアルコール成分（Ｂ）とを、反応させることでアルキルトリアルコキシシランを製造する方法を見いだし、本発明を完成するに至った。
本発明は、チーグラー触媒の電子供与性化合物として有効であり実質的にテキシルトリアルコキシシランを含むアルキルトリアルコキシシランを製造する方法に関するものであり、触媒の存在下、２，３−ジメチル−２−ブテンと２，３−ジメチル−１−ブテンの混合物と、トリクロロシランとを反応させることで得られる実質的にテキシルトリクロロシランを含む成分（Ａ）とアルコール成分（Ｂ）とを、溶媒を用いないで／又は溶媒中、中和剤の存在下で反応させることを特徴とするものである。
【０００５】
本発明により製造されるアルキルトリアルコキシシランは、実質的にテキシルトリアルコキシシランを含むアルキルトリアルコキシシランである。
本発明に於いて用いられる成分（Ａ）に含まれるテキシルトリクロロシラン以外の成分としては、２，３−ジメチルブチルトリクロロシラン（ＩＵＰＡＣ名では２，３−ジメチル−１−トリクロロシリル−ブタン）であることが好ましく、この場合、２，３−ジメチルブチルトリクロロシランが０．０５〜１０ ｗｔ％の割合で含まれることが好ましく、より好ましくは０．０５〜５ ｗｔ％ の割合である。
【０００６】
本発明に於いて成分（Ｂ）として用いるアルコールとしては、炭素数１〜６ の直鎖状アルキルアルコールあるいは炭素数３ 〜６ の分枝状あるいは環状アルキルアルコールであることが好ましく、具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ− ブチルアルコール、シクロペンチルアルコールである。
【０００７】
本発明に於いて、成分（Ａ）と成分（Ｂ）とを反応させる際には、溶媒を用いないで、又は炭化水素系溶媒もしくはエーテル系溶媒中で、中和剤の存在下に、２０〜１５０ ℃、好ましくは３０〜１００ ℃で、０．５ 〜３０時間撹拌して反応させればよい。
【０００８】
本発明に於いて成分（Ｂ）として使用するアルコールの使用量は、用いるアルキルトリクロロシランの総モル数に対して３ 〜４ 倍モル用いればよい。
【０００９】
溶媒を用いる場合、炭化水素系溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどが挙げられ、エーテル系溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テオラヒドロフラン、ジオキサンなどが挙げられる。
【００１０】
用いられる中和剤としては、例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ＤＢＵ 等の三級アミン類及び尿素などが挙げられる。この中和剤の使用量は用いるアルキルトリクロロシランの総モル数に対して３ 〜４ 倍モル用いればよい。
【００１１】
本発明により製造されるアルキルトリアルコキシシランのアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ− ブトキシ基、シクロペントキシ基等が好ましく、より好ましくはメトキシ基あるいはエトキシ基である。この様な化合物の具体例はアルキルトリアルコキシシランに実質的に含まれるテキシルトリアルコキシシランがテキシルトリメトキシシランあるいはテキシルトリエトキシシランである。
【００１２】
【実施例】
次に本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
（アルキルトリメトキシシランの合成）
１．成分（Ａ）の合成
内容積 １００ ｍｌ のフッ素樹脂加工されたＳＵＳ 製のオートクレーブに、４ ｗｔ％ の２，３−ジメチル−１−ブテンを含む２，３−ジメチル−２−ブテン混合物 ２２．７ ｇ （０．２９ モル）とトリクロロシラン ５４．９ ｇ （０．４１ モル）及び触媒として２，２−アゾビス（イソブチロニトリル）０．４５ ｇ（０．００２７ モル）を入れ、８０℃で５ 気圧下に３０時間反応させ、反応終了後に反応溶液を蒸留することで４７．５ ｇの液状物を得た。
２．成分（Ａ）と成分（Ｂ）との反応
撹拌機、ジムロート、滴下ロートを付した５００ ｍｌの三口フラスコにメタノール２１．２ ｇ （０．６６ モル） 、尿素３９．６ ｇ（０．６６ モル） を入れた。滴下ロートより上記反応により得られた液状物４０．０ ｇ（０．１８２ モル） を０．５ 時間かけて滴下した。滴下終了後、室温で１時間撹拌した。フラスコ内容物を７０℃に加熱して６ 時間加熱撹拌した。反応終了後、静置して二相分離させ、下層を取り除いた。上層の有機層を蒸留することで無色液状物２６．６ ｇ（０．１３０ モル） を得た。
ここで得られた液状物は、ガスクロマトグラフィーマススペクトル（ケミカルイオン法）及び１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＣｌ４， ４００ ＭＨｚ， ２．３〜２．７（ｍ）， ２．１〜１．６（ｍ）， １．２５（ｓ）， １．１３（ｄ）， １．５ 〜０．８（ｍ））を用いた分析によりテキシルトリメトキシシランと２，３−ジメチルブチルメトキシシランとの混合物（テキシルトリメトキシシランと２，３−ジメチルブチルトリメトキシシランとのモル比組成比＝９８：２ ）であることを確認した。
【００１３】
【発明の効果】
本発明により、チーグラー触媒の電子供与性化合物として有効なアルキルトリアルコキシシランを効率良く製造することが可能となった。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for producing an alkyltrialkoxysilane. Alkyltrialkoxysilanes are effective as electron donating compounds for Ziegler catalysts, for example.
[0002]
[Prior art]
It is well known that alkyltrialkoxysilanes are effective as electron donating compounds for Ziegler catalysts. In particular, texyltrialkoxysilanes can be used as an electron donating compound of a magnesium chloride-supported Ziegler catalyst to produce polyolefins with high stereoregularity in a high yield, so that their industrial value is extremely high. (Japanese Patent Laid-Open No. 5-287019).
By the way, recently, the present inventors added a certain amount of the structural isomer of the alkyltrialkoxysilane to the alkyltrialkoxysilane (for example, the structural isomer of texyltrialkoxysilane to the texyltrialkoxysilane. It was found that the physical properties of the produced polymer can be improved by adding some 2,3-dimethylbutyltrialkoxysilane).
However, in order to use multiple electron donors in an actual plant,
(1) A plurality of tanks for storing each electron donating compound and (2) a stirring tank for uniformly mixing these electron donating compounds are required. In addition, complicated operations such as controlling the mixing ratio are required.
Therefore, the advent of a method for producing an alkyltrialkoxysilane substantially containing texyltrialkoxysilane by controlling the proportion of structural isomers has been desired.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In producing an alkyltrialkoxysilane effective as an electron-donating compound of a Ziegler catalyst, the proportion of structural isomers is controlled to substantially control texyltrialkoxysilane (2,3-dimethyl-isobutyltrialkoxysilane, IUPAC). The name provides a method for producing alkyltrialkoxysilanes containing 2,3-dimethyl-2-trialkoxysilyl-butane).
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the production method of alkyltrialkoxysilane, the present inventors have found that a mixture of 2,3-dimethyl-2-butene and 2,3-dimethyl-1-butene and trichlorosilane are present in the presence of a catalyst. A method for producing an alkyltrialkoxysilane by reacting a component (A) substantially containing texyltrichlorosilane obtained by reacting with an alcohol component (B) has been found, and the present invention has been completed. It was.
The present invention relates to a method for producing an alkyltrialkoxysilane which is effective as an electron donating compound of a Ziegler catalyst and substantially contains texyltrialkoxysilane, and in the presence of the catalyst, 2,3-dimethyl-2 -A component (A) and an alcohol component (B) substantially containing texyltrichlorosilane obtained by reacting a mixture of butene and 2,3-dimethyl-1-butene with trichlorosilane, The reaction is carried out in the presence of a neutralizing agent in a solvent without being used.
[0005]
The alkyltrialkoxysilane produced according to the present invention is an alkyltrialkoxysilane substantially comprising texyltrialkoxysilane.
Components other than texyltrichlorosilane contained in component (A) used in the present invention include 2,3-dimethylbutyltrichlorosilane (IUPAC name: 2,3-dimethyl-1-trichlorosilyl-butane). In this case, 2,3-dimethylbutyltrichlorosilane is preferably contained at a rate of 0.05 to 10 wt%, more preferably 0.05 to 5 wt%.
[0006]
In the present invention, the alcohol used as the component (B) is preferably a linear alkyl alcohol having 1 to 6 carbon atoms or a branched or cyclic alkyl alcohol having 3 to 6 carbon atoms. Methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, and cyclopentyl alcohol.
[0007]
In the present invention, when the component (A) and the component (B) are reacted, 20% is used without using a solvent or in a hydrocarbon solvent or ether solvent in the presence of a neutralizing agent. What is necessary is just to make it react at -150 degreeC, preferably 30-100 degreeC, stirring for 0.5 to 30 hours.
[0008]
In the present invention, the amount of alcohol used as component (B) may be 3 to 4 times the total number of moles of alkyltrichlorosilane used.
[0009]
In the case of using a solvent, examples of the hydrocarbon solvent include benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, n-hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, and the like, and examples of the ether solvent include diethyl ether, dibutyl ether, and theora. Examples include hydrofuran and dioxane.
[0010]
Examples of the neutralizing agent used include tertiary amines such as triethylamine, tripropylamine, tributylamine, DBU, and urea. What is necessary is just to use the usage-amount of this neutralizing agent 3-4 times mole with respect to the total number of moles of the alkyltrichlorosilane to be used.
[0011]
The alkoxy group of the alkyltrialkoxysilane produced according to the present invention is preferably a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a tert-butoxy group, a cyclopentoxy group or the like, more preferably a methoxy group or an ethoxy group. . In a specific example of such a compound, the texyltrialkoxysilane substantially contained in the alkyltrialkoxysilane is texyltrimethoxysilane or texyltriethoxysilane.
[0012]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.
Example 1
(Synthesis of alkyltrimethoxysilane)
1. Synthesis of component (A): a 2,3-dimethyl-2-butene mixture containing 4 wt% of 2,3-dimethyl-1-butene in an autoclave made of SUS processed with fluororesin having an internal volume of 100 ml 22.7 g (0.29 mol), 54.9 g (0.41 mol) of trichlorosilane and 0.45 g (0.0027 mol) of 2,2-azobis (isobutyronitrile) as a catalyst, and at 80 ° C. The reaction was performed at 5 atm for 30 hours, and after completion of the reaction, the reaction solution was distilled to obtain 47.5 g of a liquid.
2. 21.2 g (0.66 mol) of methanol and 39.6 g (0.66 mol) of urea were added to a 500 ml three-necked flask equipped with a reaction stirrer of the component (A) and the component (B), a Dim funnel and a dropping funnel. ) From the dropping funnel, 40.0 g (0.182 mol) of the liquid obtained by the above reaction was added dropwise over 0.5 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. The contents of the flask were heated to 70 ° C. and stirred for 6 hours. After completion of the reaction, the mixture was allowed to stand to separate into two phases, and the lower layer was removed. The upper organic layer was distilled to obtain 26.6 g (0.130 mol) of a colorless liquid.
The liquid material obtained here was gas chromatography mass spectrum (chemical ion method) and 1 H-NMR (CCl 4 , 400 MHz, 2.3 to 2.7 (m), 2.1 to 1.6 ( m), 1.25 (s), 1.13 (d), 1.5 to 0.8 (m)), and a mixture of texyltrimethoxysilane and 2,3-dimethylbutylmethoxysilane. (Mole ratio composition ratio of texyltrimethoxysilane and 2,3-dimethylbutyltrimethoxysilane = 98: 2) was confirmed.
[0013]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to efficiently produce an alkyltrialkoxysilane effective as an electron donating compound of a Ziegler catalyst.
Claims (9)
成分（Ａ）：触媒の存在下、２，３−ジメチル−２−ブテンと２，３−ジメチル−１−ブ テンの混合物と、トリクロロシランとを反応させることで得られる90.00 〜 99 .95 wt% のテキシルトリクロロシランを含む溶液
成分（Ｂ）：アルコールThe manufacturing method of the alkyl trialkoxysilane characterized by making the following component (A) and component (B) react in presence of a neutralizing agent in a solvent, without using a solvent.
Component (A): the presence of a catalyst, 2,3-dimethyl-2-butene and 2,3-dimethyl-1-blanking and mixtures Ten, 90.00 ~ 99 .95 wt obtained by reacting the trichlorosilane % solution components including thexyl trichlorosilane (B): alcohol
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