JP5740953B2 - Method for producing organosilicon compound - Google Patents
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Description
本発明は、反応活性及び付加位置選択性に優れたヒドロシリル化方法を用いた有機ケイ素化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to the production how organosilicon compounds using superior hydrosilylation how the reaction activity and addition regioselectivity.
ビニル基を有する化合物とケイ素原子結合水素原子を有する化合物を白金系触媒存在下で反応させて両化合物を付加させるヒドロシリル化反応は、オルガノシランやオルガノポリシロキサンの合成や変性、及び有機化合物や有機高分子のシリル化方法として公知の技術である。 The hydrosilylation reaction in which a compound having a vinyl group and a compound having a silicon atom-bonded hydrogen atom are reacted in the presence of a platinum-based catalyst to add both compounds is a synthesis or modification of organosilane or organopolysiloxane, and an organic compound or organic compound. This is a known technique for polymer silylation.
アルコキシシリル基等に代表されるハイドロジェンカーボンオキシシリル基を有する化合物の製造方法は以下の2つに大別される。
〈第1の方法〉
ハイドロジェンクロロシラン化合物を用いて脂肪族不飽和有機化合物にヒドロシリル化反応を生じさせた後、アルコールを用いてクロロシリル基をアルコキシシリル基へと変換する方法。
〈第2の方法〉
ハイドロジェンアルコキシシラン化合物を用いて脂肪族不飽和有機化合物にヒドロシリル化反応を生じさせる方法。
Methods for producing a compound having a hydrogen carbonoxysilyl group represented by an alkoxysilyl group and the like are roughly classified into the following two.
<First method>
A method of causing a hydrosilylation reaction to occur in an aliphatic unsaturated organic compound using a hydrogen chlorosilane compound and then converting a chlorosilyl group to an alkoxysilyl group using an alcohol.
<Second method>
A method of causing a hydrosilylation reaction in an aliphatic unsaturated organic compound using a hydrogen alkoxysilane compound.
このうち第2の方法は工程が簡便であり、第1の方法に比べてイオン性の不純物が少なく、アルコキシ化に伴う廃棄物も少ないことから生産効率に優れる。一方で、ハイドロジェンクロロシラン化合物に比べ、ハイドロジェンアルコキシシラン化合物は、ヒドロシリル化反応活性に劣り、不飽和有機化合物の二重結合の転位を促進させることから、付加位置の選択性の低い材料であった。 Of these, the second method is simple in process, has fewer ionic impurities than the first method, and has less waste due to alkoxylation, and is excellent in production efficiency. On the other hand, the hydrogen alkoxysilane compound is inferior in hydrosilylation reaction activity and promotes rearrangement of the double bond of the unsaturated organic compound as compared with the hydrogen chlorosilane compound. It was.
ハイドロジェンアルコキシシランを使用した系で、ヒドロシリル化の反応性を向上させ、二重結合の転位を抑制して付加位置を制御する手段としては、カルボン酸化合物の存在下、白金触媒を使用してハイドロジェンアルコキシシランと脂肪族不飽和有機化合物又はビニル置換芳香族化合物とをヒドロシリル化反応させる方法(特許文献1,2:特開2000−143679号公報、特開平11−180986号公報)が開示されているが、何れも十分な付加選択性の制御に至らない他、カルボン酸に起因するエステル交換体の副生、添加量の調整が困難といった問題があった。また、上記技術を使用しても3級アミン原子を含む不飽和有機化合物、例えばアリルイソシアネート、トリアリルイソシアヌレートに対するヒドロシリル化の反応性は不十分であった。 In the system using hydrogen alkoxysilane, as a means of improving the hydrosilylation reactivity and suppressing the rearrangement of double bonds to control the addition position, a platinum catalyst is used in the presence of a carboxylic acid compound. A method of hydrosilylation reaction of a hydrogen alkoxysilane and an aliphatic unsaturated organic compound or a vinyl-substituted aromatic compound (Patent Documents 1, 2, JP-A 2000-143679, JP-A 11-180986) is disclosed. However, none of the above methods led to sufficient addition selectivity control, and there were problems such as by-production of the transesterification caused by the carboxylic acid and difficulty in adjusting the addition amount. Moreover, even when the above technique is used, the hydrosilylation reactivity with unsaturated organic compounds containing a tertiary amine atom, such as allyl isocyanate and triallyl isocyanurate, was insufficient.
ヒドロシリル化反応性の向上は、反応収率の向上となり生産効率の向上に繋がることは言うまでも無く、末端炭素原子がヒドロシリル化された有機ケイ素化合物は、それ自体がカップリング剤、変性剤等として使用した際に、末端以外の位置でシリル化された異性体よりも性能が高く、オルガノポリシロキサンであれば耐熱性等の諸物性で優れるため、末端がヒドロシリル化された有機ケイ素化合物を高収率・高選択的に製造するためのヒドロシリル化方法が望まれていた。 Needless to say, improvement in hydrosilylation reactivity leads to improvement in reaction yield and improvement in production efficiency. Organosilicon compounds having terminal carbon atoms hydrosilylated are themselves coupling agents, modifiers, etc. When used as, it has higher performance than isomers silylated at positions other than the end, and organopolysiloxane has excellent physical properties such as heat resistance. There has been a demand for a hydrosilylation method for producing a product with high yield and high selectivity.
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、触媒毒となり得る3級アミン原子を有するオレフィン化合物を使用した場合においても反応活性に優れ、末端炭素原子以外のシリル化及び二重結合の内部転位異性体の副生を抑制するヒドロシリル化方法を用いた有機ケイ素化合物の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is excellent in reaction activity even when an olefin compound having a tertiary amine atom that can be a catalyst poison is used, and the inside of silylation and double bonds other than terminal carbon atoms. and to provide a manufacturing how organosilicon compounds using inhibits hydrosilylation how the by-production of dislocations isomers.
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、(i)炭素−炭素不飽和結合を有するオレフィン化合物と、(ii)ハイドロジェンシリル基を有する化合物とを白金及び/又はその錯体化合物の存在下でヒドロシリル化反応させるにあたり、反応助剤として酸アミド化合物を用いることで、特に3級アミン原子を有するオレフィン化合物を使用した場合でもヒドロシリル化反応の反応性を損なうことなく、末端炭素原子以外のシリル化及び二重結合の内部転位異性体の副生を抑制してヒドロシリル化反応を行うことができることを見出し、本発明をなすに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that (i) an olefin compound having a carbon-carbon unsaturated bond and (ii) a compound having a hydrogensilyl group are platinum and / or a complex compound thereof. When the hydrosilylation reaction is carried out in the presence of an amide compound, an acid amide compound is used as a reaction aid, and even when an olefin compound having a tertiary amine atom is used, the terminal carbon atom is not impaired without impairing the reactivity of the hydrosilylation reaction. It was found that the hydrosilylation reaction can be carried out while suppressing the other silylation and by-product formation of the internal rearrangement isomer of the double bond, leading to the present invention.
即ち、本発明は、下記のヒドロシリル化方法を用いた有機ケイ素化合物の製造方法を提供する。
請求項1:
アセトアミドの存在下、白金及び/又はその錯体化合物の触媒作用により
(i)トリアリルイソシアヌレートと、
(ii)下記一般式(3)
H−SiR3 nX3-n (3)
(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基又はアリール基、Xはメトキシ基、エトキシ基又は2−プロペノキシ基、nは0〜2の整数である。)
で表されるハイドロジェンオルガノオキシシラン、これらシランモノマーを加水分解縮合して得られるヒドロシリル基を有するオルガノポリシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルテトラシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ペンタメチルジシロキサンから選ばれる化合物
をヒドロシリル化反応させることを特徴とする上記(i)成分の炭素−炭素不飽和結合に(ii)成分のSiH基を付加させた有機ケイ素化合物の製造方法。
請求項2:
(ii)成分が、ハイドロジェントリメトキシシラン、ハイドロジェンメチルジメトキシシラン、ハイドロジェンジメチルメトキシシラン、ハイドロジェントリエトキシシラン、ハイドロジェンメチルジエトキシシラン、ハイドロジェンジメチルエトキシシラン、ハイドロジェントリ(2−プロペノキシ)シラン、ハイドロジェンメチルジ(2−プロペノキシ)シラン、ハイドロジェンジメチル(2−プロペノキシ)シラン、これらシランモノマーを加水分解縮合して得られるヒドロシリル基を有するオルガノポリシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルテトラシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、及びペンタメチルジシロキサンから選ばれるものである請求項1記載の有機ケイ素化合物の製造方法。
That is, the present invention provides a method for producing an organosilicon compound using the following hydrosilylation method.
Claim 1:
(I) triallyl isocyanurate by the catalytic action of platinum and / or its complex compound in the presence of acetamide ;
(Ii) The following general formula (3)
H-SiR 3 n X 3-n (3)
(In the formula, R 3 is an alkyl group or aryl group having 1 to 10 carbon atoms, X is a methoxy group, ethoxy group or 2-propenoxy group, and n is an integer of 0 to 2.)
, Organopolysiloxanes having hydrosilyl groups obtained by hydrolytic condensation of these silane monomers, 1,3,5,7-tetramethyltetrasiloxane, 1,1,3,3- A compound selected from tetramethyldisiloxane and pentamethyldisiloxane is subjected to a hydrosilylation reaction, and an organosilicon compound obtained by adding a SiH group as a component (ii) to a carbon-carbon unsaturated bond as a component (i) Manufacturing method.
Claim 2:
(Ii) the component is hydrogen trimethoxy silane, hydrogen methyl dimethoxy silane, hydrogen dimethyl methoxy silane, hydrogen triethoxy silane, hydrogen methyl diethoxy silane, hydrogen dimethyl ethoxy silane, hydrogen tri (2-propenoxy) silane, Hydrogenmethyldi (2-propenoxy) silane, hydrogendimethyl (2-propenoxy) silane, organopolysiloxane having a hydrosilyl group obtained by hydrolytic condensation of these silane monomers, 1,3,5,7-tetramethyl The method for producing an organosilicon compound according to claim 1, wherein the organosilicon compound is selected from tetrasiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, and pentamethyldisiloxane.
本発明によれば、特に触媒毒となり得る3級アミン原子を有するオレフィン化合物を使用した場合においても反応活性を落とすことなく、末端炭素原子以外のシリル化及び二重結合の内部転位異性体の副生を抑制して、選択性に優れたヒドロシリル化方法が提供可能となる。 According to the present invention, when an olefin compound having a tertiary amine atom, which can be a catalyst poison, is used, the silylation other than the terminal carbon atom and the secondary rearrangement of the internal rearrangement isomer other than the terminal carbon atom are performed without reducing the reaction activity. It is possible to provide a hydrosilylation method having excellent selectivity while suppressing raw materials.
本発明のヒドロシリル化方法は、酸アミド化合物の存在下、白金及び/又はその錯体化合物の触媒作用により、(i)炭素−炭素不飽和結合を有するオレフィン化合物と、(ii)ハイドロジェンシリル基を有する化合物とを反応させるものである。 The hydrosilylation method of the present invention comprises (i) an olefin compound having a carbon-carbon unsaturated bond and (ii) a hydrogensilyl group by the catalytic action of platinum and / or a complex compound thereof in the presence of an acid amide compound. It is made to react with the compound which has.
以下、本発明について具体的に説明する。
まず、本発明の製造方法における原料について説明する。
(i)炭素−炭素不飽和結合を有するオレフィン化合物
本発明におけるオレフィン化合物としては、ビニル基に代表される炭素−炭素二重結合を有する化合物であれば特に限定されないが、その中でも3級アミン原子を有するオレフィン化合物、下記一般式(4)
CH2=C(R4)−(CH2)m−C(R4)=CH2 (4)
(式中、R4はそれぞれ独立に水素原子又は1価炭化水素基、mは0〜20の整数である。)
で表されるジエン化合物、ビニル基又はアリル基を有する脂肪族環構造及び/又は芳香族環構造を有する化合物等を基質としたヒドロシリル化反応において顕著な有効性が確認される。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
First, the raw material in the manufacturing method of this invention is demonstrated.
(I) Olefin compound having a carbon-carbon unsaturated bond The olefin compound in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a carbon-carbon double bond typified by a vinyl group. An olefin compound having the following general formula (4)
CH 2 = C (R 4) - (CH 2) m -C (R 4) = CH 2 (4)
(In the formula, each R 4 is independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group, and m is an integer of 0 to 20.)
In the hydrosilylation reaction using a diene compound represented by the formula, a compound having an aliphatic ring structure having a vinyl group or an allyl group and / or a compound having an aromatic ring structure, etc. as a substrate, the effectiveness is confirmed.
ここで、上記式(4)において、R4はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜10、特に1〜6の1価炭化水素基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。mは0〜20、特に2〜10の整数である。 Here, in the above formula (4), each R 4 is independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 6 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a hexyl group. And a cyclohexyl group. m is an integer of 0 to 20, particularly 2 to 10.
オレフィン化合物の具体的な例としては、アリルイソシアネート、トリアリルイソシアヌレート;1,3−ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、1,7−オクタジエン、1,8−ノナジエン、1,9-デカジエン;ジビニルシクロヘキサン、トリビニルシクロヘキサン、ジアリルシクロヘキサン、トリアリルシクロヘキサン、スチレン、アリルベンゼン、アリルフェノールなどが挙げられるが、ここに例示されるものに限らない。 Specific examples of the olefin compound include allyl isocyanate, triallyl isocyanurate; 1,3-butadiene, isoprene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, Examples include 1,8-nonadiene, 1,9-decadiene; divinylcyclohexane, trivinylcyclohexane, diallylcyclohexane, triallylcyclohexane, styrene, allylbenzene, and allylphenol, but are not limited thereto.
(ii)ハイドロジェンシリル基を有する化合物
本発明におけるハイドロジェンシリル基を有する化合物としては、下記一般式(3)
H−SiR3 nX3-n (3)
(式中、R3は1価炭化水素基、Xはオルガノオキシ基、nは0〜2の整数である。)
で表されるハイドロジェンオルガノオキシシラン、又はこのハイドロジェンオルガノオキシシランを構成成分の少なくとも1種として得られる加水分解縮合物であることが好ましい。R3は炭素数1〜10、特に1〜6の1価炭化水素基であれば特に限定されないが、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基などが挙げられ、それらの中でもメチル基が特に好ましい。Xはオルガノオキシ基であれば特に限定されないが、材料入手の容易さからメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、2−プロペノキシ基等のアルケノキシ基であることが好ましい。このハイドロジェンオルガノオキシシランを構成成分の少なくとも1種として得られる加水分解縮合物は、他の構成成分としてアルコキシシリル基(アルコキシ基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。)を有する有機ケイ素化合物を含んでもよく、得られた縮合物は鎖状、分岐状、環状等のポリマー構造も特に限定されない。
(Ii) Compound having a hydrogensilyl group As the compound having a hydrogensilyl group in the present invention, the following general formula (3)
H-SiR 3 n X 3-n (3)
(In the formula, R 3 is a monovalent hydrocarbon group, X is an organooxy group, and n is an integer of 0 to 2.)
Or a hydrolytic condensate obtained by using this hydrogen organooxysilane as at least one of the constituent components. R 3 is not particularly limited as long as it is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 6 carbon atoms, and specifically, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group, or an aryl group such as a phenyl group. Among them, a methyl group is particularly preferable among them. X is not particularly limited as long as it is an organooxy group, but is preferably an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group, or an alkenoxy group such as a 2-propenoxy group, from the viewpoint of availability of materials. The hydrolysis condensate obtained by using this hydrogenorganooxysilane as at least one component is an alkoxysilyl group as another component (the alkoxy group includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc.). The resulting condensate is not particularly limited to a polymer structure such as a chain, a branch, or a ring.
具体的な例としては、ハイドロジェントリメトキシシラン、ハイドロジェンメチルジメトキシシラン、ハイドロジェンジメチルメトキシシラン、ハイドロジェントリエトキシシラン、ハイドロジェンメチルジエトキシシラン、ハイドロジェンジメチルエトキシシラン、ハイドロジェントリ(2−プロペノキシ)シラン、ハイドロジェンメチルジ(2−プロペノキシ)シラン、ハイドロジェンジメチル(2−プロペノキシ)シラン、及びこれらシランモノマーを加水分解縮合して得られるヒドロシリル基を有するオルガノポリシロキサン、オルガノシルセスキオキサン、1,3,5,7−テトラメチルテトラシロキサンのようなヒドロシリル基を有する環状シロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ペンタメチルジシロキサン、側鎖又は末端にヒドロシリル基を有するケイ素原子数3〜100個のジメチルシリコーンポリマー等が挙げられるが、ここに例示されるものに限らない。 Specific examples include hydrogentrimethoxysilane, hydrogenmethyldimethoxysilane, hydrogendimethylmethoxysilane, hydrogentriethoxysilane, hydrogenmethyldiethoxysilane, hydrogendimethylethoxysilane, hydrogentri (2-propenoxy) silane. , Hydrogenmethyldi (2-propenoxy) silane, hydrogendimethyl (2-propenoxy) silane, organopolysiloxane having a hydrosilyl group obtained by hydrolytic condensation of these silane monomers, organosilsesquioxane, 1, Cyclic siloxane having a hydrosilyl group such as 3,5,7-tetramethyltetrasiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, pentamethyldisiloxane Silicon atoms 3 to 100 dimethyl silicone polymers having a hydrosilyl group in the side chains or terminal include but are not limited to those exemplified here.
(ii)のハイドロジェンシリル基を有する化合物の使用量は、(i)のオレフィン化合物の不飽和基1モルに対して0.7〜1.5モルが好ましく、より好ましくは0.9〜1.1モルである。 The amount of the compound (ii) having a hydrogensilyl group used is preferably 0.7 to 1.5 mol, more preferably 0.9 to 1 mol per mol of the unsaturated group of the olefin compound (i). .1 mole.
ヒドロシリル化反応触媒
本発明におけるヒドロシリル化反応触媒は、公知の技術として知られている白金(Pt)及び/又は白金(Pt)を中心金属とする錯体化合物である。具体的には、塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体並びに該錯体を中和処理した化合物や、中心金属の酸化数がPt(II)やPt(0)の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体が挙げられる。好ましくは中心金属の酸化数がPt(IV)以外の錯体であることが付加位置選択性の点から望ましく、特にPt(0)、Pt(II)であることが好ましい。
Hydrosilylation Reaction Catalyst The hydrosilylation reaction catalyst in the present invention is a complex compound having platinum (Pt) and / or platinum (Pt) as a central metal, which is known as a known technique. Specifically, an alcohol solution of chloroplatinic acid, a 1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex of chloroplatinic acid, a compound obtained by neutralizing the complex, and the oxidation number of the central metal are Pt (II) or Pt ( 0) 1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex. Preferably, the oxidation number of the central metal is a complex other than Pt (IV) from the viewpoint of addition site selectivity, and Pt (0) and Pt (II) are particularly preferable.
本発明におけるヒドロシリル化反応触媒の使用量は、ヒドロシリル化反応の触媒効果が発現する量であれば特に限定されないが、好ましくは(i)オレフィン化合物1モルに対して0.000001〜1モルであり、より好ましくは0.0001〜0.01モルである。0.000001モル未満である場合には十分な触媒効果が発現しないおそれがあり、1モルより多い場合には効果が飽和するため生産コストが高くなり不経済になってしまうおそれがある。 The amount of the hydrosilylation reaction catalyst used in the present invention is not particularly limited as long as the catalytic effect of the hydrosilylation reaction is expressed, but is preferably 0.000001 to 1 mol per 1 mol of the olefin compound. More preferably, it is 0.0001-0.01 mol. When the amount is less than 0.000001 mol, there is a possibility that a sufficient catalytic effect may not be exhibited. When the amount is more than 1 mol, the effect is saturated, and the production cost may be increased, which may be uneconomical.
酸アミド化合物
本発明におけるヒドロシリル化反応助剤である酸アミド化合物は、具体的には下記一般式(1)
R0−[C(=O)−NR1 2]k (1)
(式中、R0は水素原子又は炭素数1〜30のk価の炭化水素基、R1はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜20の1価炭化水素基であり、kは1又は2である。)
で表される、カルボン酸とアミンからなるカルボン酸アミド化合物であれば特に限定されないが、使用量対効果の観点から下記一般式(2)
R2−C(=O)−NH2 (2)
(式中、R2は水素原子又は炭素数1〜30の1価炭化水素基である。)
で表される第1級酸アミド化合物が特に好ましい。
Acid amide compound The acid amide compound which is the hydrosilylation reaction aid in the present invention is specifically represented by the following general formula (1).
R 0 − [C (═O) −NR 1 2 ] k (1)
(Wherein R 0 is a hydrogen atom or a C1-C30 hydrocarbon group, R 1 is independently a hydrogen atom or a C1-C20 monovalent hydrocarbon group, and k is 1 or 2)
Although it will not specifically limit if it is the carboxylic acid amide compound which consists of carboxylic acid and amine represented by following General formula (2) from a viewpoint of usage-amount versus an effect.
R 2 —C (═O) —NH 2 (2)
(In the formula, R 2 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.)
A primary acid amide compound represented by the formula is particularly preferred.
式(1)、(2)において、R0及びR2は、水素原子又は炭素数1〜30、特に1〜20のk価の炭化水素基であり、R0及びR2が1価のとき、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ペンタデシル基、ヘプタデシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、ビニル基等のアルケニル基等が挙げられ、R0及びR2が2価のとき、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等のアルキレン基、ビニレン基等のアルケニレン基、フェニレン基等のアリーレン基等が挙げられるが、ここに例示されたものに限らない。R1はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜20、特に1〜6の1価炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基等が挙げられるが、ここに例示されたものに限らない。 In the formulas (1) and (2), R 0 and R 2 are a hydrogen atom or a k-valent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, particularly 1 to 20 carbon atoms, and R 0 and R 2 are monovalent. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, hexyl group, pentadecyl group, alkyl group such as heptadecyl group, cycloalkyl group such as cyclohexyl group, aryl group such as phenyl group, vinyl When R 0 and R 2 are divalent, specifically, alkylene groups such as methylene group, ethylene group, propylene group, alkenylene groups such as vinylene group, phenylene groups, etc. Although an arylene group etc. are mentioned, it is not restricted to what was illustrated here. R 1 is each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, particularly 1 to 6 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, or a hexyl group. An alkyl group such as cycloalkyl group, a cycloalkyl group such as cyclohexyl group, an aryl group such as phenyl group, and the like are exemplified, but not limited thereto.
より具体的な酸アミド化合物としては、ホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、アクリルアミド、マロンアミド、スクシンアミド、マレアミド、フマルアミド、ベンズアミド、フタルアミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられ、これらは試薬として市販されており、入手の容易さと助剤効果の点からホルムアミド、アセトアミド、ベンズアミド、ステアリン酸アミドが好ましい。 More specific acid amide compounds include formamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, acrylamide, malonamide, succinamide, maleamide, fumaramide, benzamide, phthalamide, palmitic acid amide, stearic acid amide. These are commercially available as reagents, and formamide, acetamide, benzamide, and stearamide are preferred from the standpoint of availability and auxiliary effect.
本発明における酸アミド化合物の使用量は、助剤効果(反応促進、選択性向上)が発現する量であれば特に限定されないが、好ましくは(i)オレフィン化合物1モルに対して0.00001〜10モルであり、より好ましくは0.001〜1モルである。0.00001モル未満である場合には十分な触媒効果が発現しないおそれがあり、10モルより多い場合には効果が飽和する他、助剤が逆に触媒活性を低減させるおそれが生じる。 The amount of the acid amide compound used in the present invention is not particularly limited as long as it is an amount that produces an auxiliary effect (reaction promotion, selectivity improvement), but preferably (0.0) 0.00001 to 1 mol per 1 mol of the olefin compound. It is 10 mol, More preferably, it is 0.001-1 mol. When the amount is less than 0.00001 mol, there is a possibility that a sufficient catalytic effect is not exhibited. When the amount is more than 10 mol, the effect is saturated, and the auxiliary agent may reduce the catalytic activity.
本発明の製造方法を実施するにあたり、反応温度は50〜150℃が好ましく、より好ましくは60〜130℃であり、更に好ましくは70〜110℃である。50℃未満では反応速度が低く生産効率が悪くなる場合がある。150℃を超える場合には付加位置の制御が困難となり、付加異性体が生成してしまう他、ヒドロシリル基由来の脱水素反応等の副反応が生じるおそれがある。反応時間は10〜300分が好ましく、より好ましくは60〜120分である。 In carrying out the production method of the present invention, the reaction temperature is preferably from 50 to 150 ° C, more preferably from 60 to 130 ° C, still more preferably from 70 to 110 ° C. If it is less than 50 degreeC, reaction rate may be low and production efficiency may worsen. When the temperature exceeds 150 ° C., it is difficult to control the addition position, and an addition isomer may be generated, and a side reaction such as a dehydrogenation reaction derived from a hydrosilyl group may occur. The reaction time is preferably 10 to 300 minutes, more preferably 60 to 120 minutes.
本発明の製造方法を実施するにあたり、適宜に溶媒を使用してもよい。反応の阻害や原料との反応性が無いものであれば特に限定されないが、アルコール系溶媒や、エーテル系溶媒、含へテロ元素極性溶媒、炭化水素系溶媒が一般的であり、具体的にはメタノール、エタノール、プロパノールといったアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランといったエーテル系溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミドといった含へテロ元素極性溶媒、ヘキサン、ヘプタンといった脂肪族炭化水素化合物や、トルエン、キシレンといった芳香族炭化水素化合物が挙げられる。これらの溶媒は1種単独で又は2種以上を混合して使用しても良い。 In carrying out the production method of the present invention, a solvent may be appropriately used. It is not particularly limited as long as there is no reaction inhibition or reactivity with the raw material, but alcohol solvents, ether solvents, hetero-element polar solvents, hydrocarbon solvents are common, and specifically Alcohol solvents such as methanol, ethanol and propanol, ether solvents such as diethyl ether, dimethoxyethane and tetrahydrofuran, polar polar solvents including acetonitrile and dimethylformamide, aliphatic hydrocarbon compounds such as hexane and heptane, and aromatics such as toluene and xylene Group hydrocarbon compounds. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。下記の例において部は質量部を示す。
なお、下記例中、反応生成物の組成分析は熱伝導率型検出器を備えたガスクロマトグラフィーを使用し、NMR分析により同定された標準化合物との比較で行った。
ヒドロシリル化の反応率はハイドロジェンシリル基を含有する化合物の仕込み量に対する反応に消費された量の割合をガスクロマトグラフィーにより計算した値である。
また、使用した白金錯体はジビニルシロキサンの0価白金錯体のトルエン溶液である。 例中の付加異性体とはオレフィンの末端炭素以外の炭素がシリル付加された化合物を指す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these Examples. In the following examples, “part” means “part by mass”.
In the following examples, the composition analysis of the reaction product was performed by using a gas chromatography equipped with a thermal conductivity detector and comparing with a standard compound identified by NMR analysis.
The reaction rate of hydrosilylation is a value calculated by gas chromatography of the ratio of the amount consumed for the reaction to the charged amount of the compound containing a hydrogensilyl group.
The platinum complex used is a toluene solution of a zerovalent platinum complex of divinylsiloxane. The addition isomer in the examples refers to a compound in which carbon other than the terminal carbon of the olefin is silyl-added.
[実施例1]
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた500mlセパラブルフラスコに、トリアリルイソシアヌレート24.9部(0.1モル)、アセトアミド0.11部(0.002モル)、白金錯体のトルエン溶液を、滴下するトリメトキシシラン1モルに対して白金錯体が0.00005モルに相当する量を納め、撹拌混合した。その後、加熱して内温60℃となったところでトリメトキシシラン36.7部(0.3モル)を1時間かけて滴下した。滴下と同時に反応が起こり、発熱が生じ、反応液温度が60℃から徐々に上昇したため、加熱を停止し、反応液温度が80℃を超えないように調整しながら滴下を継続した。滴下終了後、内温70℃となるように加熱をしながら反応液を1時間熟成した後に、内容物をガスクロマトグラフィーにより分析した。反応率及び付加異性体の生成率を表1に示した。
[Example 1]
In a 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel and thermometer, triallyl isocyanurate 24.9 parts (0.1 mole), acetamide 0.11 part (0.002 mole), platinum complex The toluene solution was added in an amount corresponding to 0.00005 mol of platinum complex with respect to 1 mol of trimethoxysilane added dropwise, and mixed with stirring. Thereafter, when the internal temperature reached 60 ° C. by heating, 36.7 parts (0.3 mol) of trimethoxysilane was added dropwise over 1 hour. At the same time as the dropping, a reaction occurred, an exotherm was generated, and the reaction solution temperature gradually increased from 60 ° C. Therefore, the heating was stopped, and the dropping was continued while adjusting the reaction solution temperature to not exceed 80 ° C. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was aged for 1 hour while heating to an internal temperature of 70 ° C., and then the contents were analyzed by gas chromatography. The reaction rate and the rate of addition isomer formation are shown in Table 1.
[実施例2]
実施例1における使用原料のトリメトキシシランをトリエトキシシランに変更した以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表1に示した。
[Example 2]
The reaction was carried out in the same manner except that trimethoxysilane as the raw material used in Example 1 was changed to triethoxysilane. The reaction rate and the rate of addition isomer formation are shown in Table 1.
[実施例3]
実施例1における使用原料のトリメトキシシランをペンタメチルジシロキサンに変更した以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表1に示した。
[Example 3]
The reaction was carried out in the same manner except that the raw material trimethoxysilane in Example 1 was changed to pentamethyldisiloxane. The reaction rate and the rate of addition isomer formation are shown in Table 1.
[参考例1]
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた500mlセパラブルフラスコに、1,5−ヘキサジエン82.0部(1モル)、アセトアミド0.77部(0.013モル)、白金錯体のトルエン溶液を、滴下するトリメトキシシラン1モルに対して白金錯体が0.00005モルに相当する量を納め、撹拌混合した。その後、加熱して内温60℃となったところでトリメトキシシラン244.4部(2モル)を1時間かけて滴下した。滴下と同時に反応が起こり、発熱が生じ、反応液温度が60℃から徐々に上昇したため、加熱を停止し、反応液温度が70℃を超えないように調整しながら滴下を継続した。滴下終了後、内温70℃となるように加熱をしながら反応液を1時間熟成した後に、内容物をガスクロマトグラフィーにより分析した。反応率及び付加異性体の生成率を表2に示した。
[ Reference Example 1 ]
In a 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel and thermometer, 82.0 parts (1 mol) of 1,5-hexadiene, 0.77 parts (0.013 mol) of acetamide, platinum complex The toluene solution was stirred and mixed in an amount corresponding to 0.00005 mol of platinum complex per 1 mol of trimethoxysilane added dropwise. Thereafter, 244.4 parts (2 moles) of trimethoxysilane was added dropwise over 1 hour when heated to an internal temperature of 60 ° C. At the same time as the dropping, a reaction occurred, an exotherm was generated, and the reaction solution temperature gradually increased from 60 ° C. Therefore, the heating was stopped, and the dropping was continued while adjusting the reaction solution temperature to not exceed 70 ° C. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was aged for 1 hour while heating to an internal temperature of 70 ° C., and then the contents were analyzed by gas chromatography. Table 2 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
[参考例2]
参考例1における使用原料のトリメトキシシランをトリエトキシシランに変更した以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表2に示した。
[ Reference Example 2 ]
The reaction was carried out in the same manner except that the trimethoxysilane used in Reference Example 1 was changed to triethoxysilane. Table 2 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
[参考例3]
参考例1における使用原料のトリメトキシシランをペンタメチルジシロキサンに変更した以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表2に示した。
[ Reference Example 3 ]
The reaction was carried out in the same manner except that trimethoxysilane as the raw material used in Reference Example 1 was changed to pentamethyldisiloxane. Table 2 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
[参考例4]
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた500mlセパラブルフラスコに、スチレン104.0部(1モル)、アセトアミド0.77部(0.013モル)、白金錯体のトルエン溶液を、滴下するトリメトキシシラン1モルに対して白金錯体が0.00005モルに相当する量を納め、撹拌混合した。その後、加熱して内温60℃となったところでトリメトキシシラン122.2部(1モル)を1時間かけて滴下した。滴下と同時に反応が起こり、発熱が生じ、反応液温度が60℃から徐々に上昇したため、加熱を停止し、反応液温度が70℃を超えないように調整しながら滴下を継続した。滴下終了後、内温70℃となるように加熱をしながら反応液を1時間熟成した後に、内容物をガスクロマトグラフィーにより分析した。反応率及び付加異性体の生成率を表3に示した。
[ Reference Example 4 ]
In a 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer, 104.0 parts (1 mol) of styrene, 0.77 parts (0.013 mol) of acetamide, and a toluene solution of a platinum complex, An amount corresponding to 0.00005 mol of platinum complex per 1 mol of trimethoxysilane to be dropped was mixed and stirred. Thereafter, when heated to an internal temperature of 60 ° C., 122.2 parts (1 mol) of trimethoxysilane was added dropwise over 1 hour. At the same time as the dropping, a reaction occurred, an exotherm was generated, and the reaction solution temperature gradually increased from 60 ° C. Therefore, the heating was stopped, and the dropping was continued while adjusting the reaction solution temperature to not exceed 70 ° C. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was aged for 1 hour while heating to an internal temperature of 70 ° C., and then the contents were analyzed by gas chromatography. Table 3 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
[参考例5]
参考例4における使用原料のトリメトキシシランをトリエトキシシランに変更した以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表3に示した。
[ Reference Example 5 ]
The reaction was carried out in the same manner except that the starting material trimethoxysilane in Reference Example 4 was changed to triethoxysilane. Table 3 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
[参考例6]
参考例4における使用原料のトリメトキシシランをペンタメチルジシロキサンに変更した以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表3に示した。
[ Reference Example 6 ]
The reaction was carried out in the same manner except that trimethoxysilane as the starting material in Reference Example 4 was changed to pentamethyldisiloxane. Table 3 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
[比較例1]
実施例1におけるアセトアミドを使用しなかったこと以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表1に示した。
[Comparative Example 1]
The reaction was carried out in the same manner except that acetamide in Example 1 was not used. The reaction rate and the rate of addition isomer formation are shown in Table 1.
[比較例2]
実施例1におけるアセトアミドの代わりに酢酸を使用したこと以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表1に示した。
[Comparative Example 2]
The reaction was conducted in the same manner except that acetic acid was used instead of acetamide in Example 1. The reaction rate and the rate of addition isomer formation are shown in Table 1.
[比較例3]
参考例1におけるアセトアミドを使用しなかったこと以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表2に示した。
[Comparative Example 3]
The reaction was carried out in the same manner except that acetamide in Reference Example 1 was not used. Table 2 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
[比較例4]
参考例1におけるアセトアミドの代わりに酢酸を使用したこと以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表2に示した。
[Comparative Example 4]
The reaction was conducted in the same manner except that acetic acid was used instead of acetamide in Reference Example 1 . Table 2 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
[比較例5]
参考例4におけるアセトアミドを使用しなかったこと以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表3に示した。
[Comparative Example 5]
The reaction was performed in the same manner except that acetamide in Reference Example 4 was not used. Table 3 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
[比較例6]
参考例4におけるアセトアミドの代わりに酢酸を使用したこと以外は同様にして反応を行った。反応率及び付加異性体の生成率を表3に示した。
[Comparative Example 6]
The reaction was performed in the same manner except that acetic acid was used instead of acetamide in Reference Example 4 . Table 3 shows the reaction rate and the rate of addition isomer formation.
以上の実施例及び比較例の結果は、本発明がヒドロシリル化反応の反応性を損なうことなく、付加異性体の副生を抑制し、オレフィン末端炭素原子をシリル化した化合物を効率よく与えることを実証するものである。 The results of the above Examples and Comparative Examples show that the present invention efficiently gives a compound in which the by-product of the addition isomer is suppressed and the olefin terminal carbon atom is silylated without impairing the reactivity of the hydrosilylation reaction. It is a demonstration.
Claims (2)
(i)トリアリルイソシアヌレートと、
(ii)下記一般式(3)
H−SiR3 nX3-n (3)
(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基又はアリール基、Xはメトキシ基、エトキシ基又は2−プロペノキシ基、nは0〜2の整数である。)
で表されるハイドロジェンオルガノオキシシラン、これらシランモノマーを加水分解縮合して得られるヒドロシリル基を有するオルガノポリシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルテトラシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ペンタメチルジシロキサンから選ばれる化合物
をヒドロシリル化反応させることを特徴とする上記(i)成分の炭素−炭素不飽和結合に(ii)成分のSiH基を付加させた有機ケイ素化合物の製造方法。 (I) triallyl isocyanurate by the catalytic action of platinum and / or its complex compound in the presence of acetamide ;
(Ii) The following general formula (3)
H-SiR 3 n X 3-n (3)
(In the formula, R 3 is an alkyl group or aryl group having 1 to 10 carbon atoms, X is a methoxy group, ethoxy group or 2-propenoxy group, and n is an integer of 0 to 2.)
, Organopolysiloxanes having hydrosilyl groups obtained by hydrolytic condensation of these silane monomers, 1,3,5,7-tetramethyltetrasiloxane, 1,1,3,3- A compound selected from tetramethyldisiloxane and pentamethyldisiloxane is subjected to a hydrosilylation reaction, and an organosilicon compound obtained by adding a SiH group as a component (ii) to a carbon-carbon unsaturated bond as a component (i) Manufacturing method.
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