JP6846423B2 - ピリジンジイミンコバルトカルボキシレート触媒を用いた脱水素シリル化、ヒドロシリル化および架橋 - Google Patents

ピリジンジイミンコバルトカルボキシレート触媒を用いた脱水素シリル化、ヒドロシリル化および架橋 Download PDF

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関連出願に対する相互参照
本発明は、「ピリジンジイミンコバルトカルボキシレート触媒を用いた脱水素シリル化、ヒドロシリル化および架橋」と題する、2015年7月24日出願の米国仮出願第62/196,408号の優先権および利益を主張し、当該出願の開示は全体を、参照によって本願に取り込むものとする。
本発明は全般的に遷移金属含有化合物に関し、より特定的にはピリジンジイミン配位子を含有するコバルトカルボキシレート錯体、およびそれらの、効率的な脱水素シリル化触媒、ヒドロシリル化触媒、および架橋触媒としての使用に関する。
ヒドロシリル化の化学は、典型的にはシリルヒドリドと不飽和有機基の間の反応を含み、シリコーン界面活性剤、シリコーン流体、シランのような市販のシリコーン系製品、並びにシーラント、接着剤、およびシリコーン系コーティング製品のような多くの付加硬化型の製品を製造するための、合成経路の基礎をなしている。典型的なヒドロシリル化反応は、シリルヒドリド(Si−H)のオレフィンのような不飽和基に対する付加を触媒するため、貴金属触媒を使用する。こうした反応において得られる生成物は、シリルで置換された飽和化合物である。これらの場合の殆どにおいて、シリル基の付加は逆マルコフニコフ式に、すなわち不飽和基のより置換されていない炭素原子に対して行われる。貴金属触媒されたヒドロシリル化の殆どは、末端不飽和オレフィンについてだけ良好に作用するが、これは内部不飽和は、一般に非反応性であるか、または僅かに反応するだけだからである。現在のところ、オレフィンの一般的なヒドロシリル化のための方法は僅かに限られており、そこではSi−H基の付加の後に、当初の基質に不飽和が依然として残存する。脱水素シリル化と呼ばれるこの反応は、シラン、シリコーン流体、架橋シリコーンエラストマー、およびポリオレフィン、不飽和ポリエステルその他のようなシリル化またはシリコーン架橋された有機ポリマーといった新たなシリコーン材料の合成について、潜在的な用途を有している。
種々の貴金属触媒が当技術分野で知られている。例えば、米国特許第3,775,452号は、不飽和シロキサンを配位子として含有する白金触媒を開示している。この種類の触媒は、Karstedt触媒として知られている。文献に記載されている他の例示的な白金系のヒドロシリル化触媒には、米国特許第3,159,601号に開示されたようなAshby触媒、米国特許第3,220,972号に開示されたようなLamoreaux触媒、およびSpeier, J. L.;Webster, J. A.;Barnes, G. H., J. Am. Chem. Soc. 1957, 79, 974に開示されたようなSpeier触媒がある。
Fe(CO)を使用して、限られたヒドロシリル化および脱水素シリル化を促進する例がある(Nesmeyanov, A. N.;Freidlina, R. Kh.;Chukovskaya, E. C.;Petrova, R. G.;Belyavsky, A. B., Tetrahedron 1962, 17, 61およびMarciniec, B.;Majchrzak, M.,Inorg. Chem. Commun. 2000, 3, 371参照)。Fe(CO)12の使用もまた、EtSiHとスチレンの反応において、脱水素シリル化を示すことが見出されている(Kakiuchi, F.;Tanaka, Y.;Chatani, N.;Murai, S. J., Organomet. Chem. 1993, 456, 45)。また、幾つかのシクロペンタジエン鉄錯体も程度の差はあれ成功裡に用いられてきており、中でもNakazawaらの研究は、1,3−ジビニルジシロキサンと共に用いた場合に、興味深い分子内脱水素シリル化/水素化を示している(Naumov, R. N.;Itazaki, M.;Kamitani, M.;Nakazawa, H., J. Am. Chem. Soc. 2012, 134,804)。
ロジウム錯体は、低から中程度の収率でアリルシランおよびビニルシランを与えることが見出されている(Doyle, M. P.;Devora, G. A.;Nevadov, A. O.;High, K. G., Organometallics, 1992, 11, 540)。イリジウム錯体もまた、ビニルシランを良好な収率で与えることが見出されている(Falck, J. R.;Lu, B. J., Org. Chem. 2010, 75, 1701)。アリルシランは、ロジウム錯体を使用して高収率で調製されうる(Mitsudo,T.;Watanabe,Y.;Hori,Y., Bull. Chem. Soc. Jpn. 1988, 61, 3011)。ビニルシランは、ロジウム錯体の使用を通じて調製されうる(Murai, S.;Kakiuchi, F.;Nogami, K.;Chatani, N.;Seki, Y., Organometallics, 1993, 12, 4748)。脱水素シリル化は、イリジウム錯体が用いられた場合に生ずることが見出されている(Oro, L. A.;Fernandez, M. J.;Esteruelas, M. A.;Jiminez, M. S., J. Mol. Catalysis 1986, 37, 151およびOro, L. A.;Fernandez, M. J.;Esteruelas, M. A.;Jiminez, M. S.,Organometallics, 1986, 5, 1519)。ビニルシランはまた、ルテニウム錯体を用いて生成されうる(Murai, S.;Seki, Y.;Takeshita, K.;Kawamoto, K.;Sonoda, N., J. Org. Chem. 1986, 51, 3890)。
近年、パラジウムで触媒されたシリルのヘック反応は、アリルシランおよびビニルシランの形成に帰着することが報告されている(McAtee, J. R.;Martin, S. E. S.;Ahneman, D. T.;Johnson, K. A.;Watson, D. A., Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3663およびMcAtee, J. R.;Yap, G. P. A.;Watson, D. A., J.Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10166)。
米国特許第5,955,555号は、二つのイオン性配位子を担持した、特定の鉄またはコバルトピリジンジイミン(PDI)錯体の合成を記載している。その好ましいアニオンはクロリド、ブロミド、およびテトラフルオロボレートである。米国特許第7,442,819号は、二つのイミノ基で置換された「ピリジン」環を含有する特定の三環式配位子の鉄およびコバルト錯体を記載している。米国特許第6,461,994号、第6,657,026号、および第7,148,304号は、特定の遷移金属−PDI錯体を含む、幾つかの触媒系を記載している。米国特許第7,053,020号は、特に、一つまたはより多くのビス(アリールイミノ)ピリジン鉄またはコバルト触媒を含む触媒系を記載している。Chirikらは、アニオン性配位子を有するビス(アリールイミノ)ピリジンコバルト錯体を記載している(Bowman, A. C.;Milsmann, C.;Bill, E.;Lobkovsky, E.;Weyhermuller, T.;Wieghardt, K.;Chirik, P. J., Inorg. Chem. 2010, 49, 6110およびBowman, A. C.;Milsmann, C.;Atienza, C. C. H.;Lobkovsky, E.;Wieghardt, K.;Chirik, P. J., J.Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1676)。米国特許第8,765,987号、第8,895,770号、および第8,927,674号、並びに米国特許公開第2015/0137033号は、コバルト、鉄、または他の第一列遷移金属のピリジンジイミン錯体を用いた、ヒドロシリル化および/または脱水素シリル化を記載している。これらの文献に開示された触媒および触媒系は、アルキルリチウムまたはアルカリ金属ボロヒドリドのような強力な還元剤の使用を行って、プレ触媒を形成し、または活性触媒を現場で生成する。ヒドロシリル化または脱水素シリル化に向けて卑金属触媒を活性化するために強力な還元剤を使用することの特有の欠点は、アルコキシシリルヒドリドが不均化して、自然発火性のシラン(SiH)を生ずることである。一般的に、触媒を活性化するために、アルキルリチウム、グリニャール試薬、およびアルカリ金属を使用することは不利である。米国特許公開第2014/0343311号、国際公開WO2013/043783号、および国際公開WO2013/043846号は、強力な還元剤を必要としないヒドロシリル化に向けて、卑金属化合物および錯体を活性化するための、促進剤の使用について記載している。
本技術は、強力な還元剤の使用を必要とせずに、単純な卑金属化合物および錯体を用いて、脱水素シリル化および/またはヒドロシリル化を効率的に触媒するのに有効な、非貴金属系触媒を提供する。この触媒は空気安定性を示し、これはこの触媒を種々の用途および条件において使用することを可能にする。
一つの側面において、本発明は、(a)少なくとも一つの不飽和官能基を含有する不飽和化合物、(b)少なくとも一つのシリルヒドリド官能基を含有するシリルヒドリド、および(c)触媒を含む混合物を、任意選択的に溶媒の存在下で反応させて、脱水素シリル化生成物、ヒドロシリル化生成物、または脱水素シリル化生成物とヒドロシリル化生成物の組み合わせを生成することを含む、シリル化生成物の製造プロセスに向けられており、ここで触媒は式(I)の錯体またはその付加物;式(II)の錯体またはその付加物;またはそれらの組み合わせであり;
Figure 0006846423

Co(カルボキシレート) (II);
式中、R、R、R、R、およびRの各々は独立して、水素、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、置換アリール、または不活性置換基から選択され、ここで水素以外のR〜Rは、任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
およびRの各々は独立して、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、または置換アリールから選択され、ここでRおよびRは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
任意選択的に、R、R、R、R、R、R、およびRの隣り合ういずれか二つの基は一緒になって、置換または未置換で飽和または不飽和の環状構造である環を形成してよく;そして
およびRは各々独立して、任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含有するアルキル基またはアリール基から選択され;そして
カルボキシレートは、置換または未置換の直鎖、分岐鎖または環状脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸から誘導され、任意選択的にO、N、S、P、Si、F、Cl、Br、I、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択された一つまたはより多くのヘテロ原子を含み;
ここで混合物は別個の還元剤および促進剤を含まない。
一つの実施形態において、RおよびRはCHであり、カルボキシレート基はアセテートである。
一つの実施形態において、RおよびRは3−ヘプチルであり、カルボキシレート基は2−エチルヘキサノエートである
一つの実施形態において、RおよびRはC(CH)である。
一つの実施形態において、RおよびRは独立してC1〜C10アルキルから選択される。一つの実施形態において、RおよびRは各々メチルである。一つの実施形態において、RおよびRは各々エチルである。一つの実施形態において、RおよびRは各々シクロヘキシルである。
実施形態において、R〜Rおよび/またはR〜Rは環を形成してよい。R〜Rおよび/またはR〜Rから形成された環(単数または複数)は、炭素原子から形成されてよく、または他のヘテロ原子(イミンの窒素原子の他に)を含んでよい。一つの実施形態において、R〜RおよびR〜Rは一緒になって、イミン窒素を有する五員ヘテロ環式環構造を形成する。一つの実施形態において、環を形成したR〜Rおよび/またはR〜Rは、一つまたはより多くのヘテロ原子(イミン基からの窒素以外に)を任意選択的に含有する五員環であってよい。
一つの実施形態において、触媒は:
Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

から選択される。
一つの実施形態において、金属カルボキシレートは、Co(アセテート)・4HO、無水Co(アセテート)、またはCo(2−エチルヘキサノエート)から選択される。
一つの実施形態において、成分(a)は、オレフィン、シクロアルケン、不飽和ポリエーテル、ビニル官能性アルキル封止アリルまたはメタリルポリエーテル、アルキル封止末端不飽和アミン、アルキン、末端不飽和アクリレートまたはメタクリレート、不飽和アリールエーテル、ビニル官能化ポリマーまたはオリゴマー、ビニル官能化シラン、ビニル官能化シリコーン、不飽和脂肪酸、不飽和エステル、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される。
一つの実施形態において、成分(a)は、式:
10(OCHCH)(OCHCHR11)−OR12
12O(CHR11CHO)(CHCHO)−CR13 −C≡C−CR13 −(OCHCH)(OCHCHR11)12
C=CR11CHO(CHCHO)(CHCHR11O)CHCR13=CH
の化合物、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択され、式中、R10は2から10の炭素原子を含有する不飽和有機基から選択され;R12は水素、ビニル基、または1から8の炭素原子のポリエーテル封止基から選択され;R11の各々は独立して、1〜20の炭素原子を有する一価の炭化水素基、アリール基、アルカリール基、アラルキル基、シクロアルキル基から選択され;R13の各々は独立して、水素、1〜20の炭素原子を有する一価の炭化水素基、アリール基、アルカリール基、アラルキル基、またはシクロアルキル基から選択され;zの各々は0から100までを含み;そしてwの各々は0から100までを含む。
一つの実施形態において、成分(a)は、N,N−ジメチルアリルアミン、アリルオキシ置換ポリエーテル、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、スチレン、ビニルノルボルナン、5−ビニルノルボルネン、1−オクタデセン、シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネン、3−ヘキセン、イソブチレン、3−メチル−1−オクテン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、EPDM、オレイン酸、リノール酸、オレイン酸メチル、式VIIのビニルシロキサン
Figure 0006846423

またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択され、ここでR14の各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、ビニル、アリール、または置換アリール、そしてnはゼロに等しいかまたはより大きい。
一つの実施形態において、成分(b)は、式RSiH4−aの化合物、式(RO)SiH4−aの化合物、式HSiR(OR)3−aの化合物、式RSi(CH)(SiRO)SiRHの化合物、式(RO)Si(CH)(SiRO)SiRHの化合物、式Q の化合物、式RSi(CH)SiOSiR(OSiR)OSiRHの化合物、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択され、ここでRの各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキルであり、Rは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み、aの各々は独立して0から3の値を有し、fは1から8の値を有し、kは0から3000の値を有し、p、u、v、yおよびzの各々は独立して0から20の値を有し、wおよびxは0から3000であり、但しp+x+yは1から1000に等しく、そしてシリルヒドリド中の全ての元素の価数は満たされており、MはR’SiO1/2の一価の官能基を表し、Dは式R’SiO2/2の二価の官能基を表し、Tは式R’SiO3/2の三価の官能基を表し、Qは式SiO4/2の四価の官能基を表し、MはHR’SiO1/2を表し、TはHSiO3/2を表し、そしてDはR’HSiO2/2を表し;R’の各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキルであり、R’は任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み;hは1〜8、そしてjは0〜10である。
一つの実施形態において、触媒は、反応される不飽和化合物のモル量を基準として0.01モルパーセントから10モルパーセントの量で存在する。
一つの実施形態において、このプロセスは、約0℃から約300℃の間の温度で行われる。
一つの実施形態において、錯体は支持体上に固定化される。一つの実施形態において、支持体は、カーボン、シリカ、アルミナ、MgCl、ジルコニア、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(アミノスチレン)、スルホン化ポリスチレン、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される。
一つの側面において、本発明は、脱水素シリル化生成物、および/またはヒドロシリル化生成物を製造するために、(a)少なくとも一つの不飽和官能基を含有する不飽和化合物、(b)少なくとも一つのシリルヒドリド官能基を含有するシリルヒドリド、および(c)触媒を含有する混合物を、任意選択的に溶媒の存在下で反応させることを含む、ヒドロシリル化生成物の製造プロセスを提供し、ここで触媒は式(I)の錯体、式(II)の錯体、またはこれらの組み合わせであり;
Figure 0006846423

Co(カルボキシレート) (II);
ここでR、R、R、R、およびRの各々は独立して、水素、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、置換アリール、または不活性置換基であり、水素以外のR〜Rは、任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み;
およびRの各々は独立して、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、または置換アリールであり、ここでRおよびRは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み;
任意選択的にR、R、R、R、R、R、およびRの隣り合ういずれか二つの基は一緒になって、置換または未置換で飽和または不飽和の環状構造である環を形成してよく;
およびRの各々は独立して、アルキル基またはアリール基であって任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み;そして
カルボキシレートは、置換または未置換の直鎖、分岐鎖または環状脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸から誘導され、またO、N、S、P、Si、F、Cl、Br、Iのような一つまたはより多くのヘテロ原子を含んでよい。
一つの実施形態において、RおよびRはCHであり、カルボキシレート基はアセテートである。
一つの実施形態において、RおよびRは3−ヘプチルであり、カルボキシレート基は2−エチルヘキサノエートである。
一つの実施形態において、RおよびRは独立してC1〜C10アルキルから選択される。一つの実施形態において、RおよびRは各々メチルである。一つの実施形態において、RおよびRは各々エチルである。一つの実施形態において、RおよびRは各々シクロヘキシルである。
記載したように、R、R、R、R、R、R、およびRの隣り合ういずれか二つの基は環を形成するように取られてよい。これは相互に隣り合うR基、および相互に隣接するが隣接する炭素原子上にはないR基を含んでいる。実施形態において、R〜Rおよび/またはR〜Rは一緒になって、環を形成してよい。一つの実施形態において、R〜RおよびR〜Rは一緒になって、イミン窒素を有する五員ヘテロ環式環構造を形成する。実施形態において、R〜Rおよび/またはR〜Rは一緒になって、環を形成してよい。実施形態において、R〜Rおよび/またはR〜Rから形成された環(単数または複数)は、炭素原子から形成されてよく、または他のヘテロ原子(イミンの窒素原子の他に)を含んでよい。例えば、イミン窒素を有して形成された環は、酸素、窒素、または他のヘテロ原子を環中に含んでよい。一つの実施形態において、環を形成したR〜Rおよび/またはR〜Rは、任意選択的に一つまたはより多くのヘテロ原子(イミン基からの窒素以外に)を含有する五員環であってよい。
式(II)中の金属カルボキシレートは、無水物、水和塩、または他の結晶化溶媒を含んでよい。実施形態において、式(II)の金属カルボキシレートは溶媒に溶解している。適切な溶媒には、限定するものではないが、ミネラルスピリッツまたはオレフィン材料、例えば反応のためのオレフィン基質に類似のまたは同一のオレフィンが含まれる。
一つの実施形態において、成分(a)は、オレフィン、シクロアルケン、アルキル封止アリルポリエーテル、ビニル官能性アルキル封止アリルまたはメタリルポリエーテル、アルキル封止末端不飽和アミン、アルキン、末端不飽和アクリレートまたはメタクリレート、不飽和アリールエーテル、ビニル官能化ポリマーまたはオリゴマー、ビニル官能化シラン、ビニル官能化シリコーン、不飽和脂肪酸、不飽和エステル、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択され;そして成分(b)は、式RSiH4−aの化合物、式(RO)SiH4−aの化合物、式HSiR(OR)3−aの化合物、式RSi(CH)(SiRO)SiRHの化合物、式(RO)Si(CH)(SiRO)SiRHの化合物、式Q の化合物、式RSi(CH)SiOSiR(OSiR)OSiRHの化合物、およびこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択され、ここでRの各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキルであって、Rは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み、aの各々は独立して1から3の値を有し、fは1から8の値を有し、kは0から3000の値を有し、p、u、v、yおよびzの各々は独立して0から20の値を有し、wおよびxは0から500であり、但しp+x+yは1から500に等しく、シリルヒドリド中の全ての元素の価数は満たされており、Mは式R’SiO1/2の一価の官能基を表し、Dは式R’SiO2/2の二価の官能基を表し、Tは式R’SiO3/2の三価の官能基を表し、Qは式SiO4/2の四価の官能基を表し、MはHR’SiO1/2を表し、TはHSiO3/2を表し、そしてDはR’HSiO2/2を表し;R’の各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキルであって、R’は任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み;hは1〜8、そしてjは0〜10である。
一つの実施形態において、成分(a)はビニル官能化シラン、ビニル官能化シリコーン、またはこれらの組み合わせから選択される。
一つの実施形態において、成分(a)は式
Figure 0006846423

のビニルシロキサンから選択され、式中、R14の各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、ビニル、アリール、置換アリールであり、そしてnはゼロに等しいかまたはより大きい。
一つの実施形態において、RおよびRは各々メチルである。
一つの実施形態において、成分(b)はトリアルコキシシリルヒドリドを含む。
一つの実施形態において、成分(a)は、オレフィン、シクロアルケン、アルキル封止アリルポリエーテル、ビニル官能性アルキル封止アリルまたはメタリルポリエーテル、アルキル封止末端不飽和アミン、アルキン、末端不飽和アクリレートまたはメタクリレート、不飽和アリールエーテル、ビニル官能化ポリマーまたはオリゴマー、ビニル官能化シラン、ビニル官能化シリコーン、不飽和脂肪酸、不飽和エステル、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される。
一つの実施形態において、触媒は、反応される不飽和化合物のモル量を基準として0.001モルパーセントから10モルパーセントの量で存在する。
一つの実施形態において、このプロセスは約0℃から約300℃の間の温度において行われる。
一つの側面において、本発明は、脱水素シリル化生成物、および/またはヒドロシリル化生成物を製造するために、(a)少なくとも一つの不飽和官能基を含有する不飽和化合物、(b)少なくとも一つのシリルヒドリド官能基を含有するシリルヒドリド、および(c)触媒を含有する混合物を、任意選択的に溶媒の存在下で反応させることを含む、ヒドロシリル化生成物の製造プロセスを提供し、ここで触媒は式(I)の錯体、式(II)の錯体、またはこれらの組み合わせであり;
一つの側面において、本発明は、架橋材料を製造するために、(a)シリルヒドリド含有ポリマー、(b)ビニル置換シロキサンまたはまたは不飽和ポリオレフィン、またはこれらの組み合わせ、および(c)式(I)またはその付加物;式(II)、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせである触媒を含有する混合物を、任意選択的に溶媒の存在下で反応させることを含む、架橋材料の製造プロセスを提供し:
Figure 0006846423

Co(カルボキシレート) (II)
式中、R、R、R、R、およびRの各々は独立して、水素、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、置換アリール、または不活性置換基から選択され、ここで水素以外のR〜Rは、任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
およびRの各々は独立して、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、または置換アリールから選択され、ここでRおよびRは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
任意選択的に、R、R、R、R、R、R、およびRの隣り合ういずれか二つの基は一緒になって、置換または未置換で飽和または不飽和の環状構造である環を形成してよく;
およびRは各々独立して、任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含有するアルキル基またはアリール基から選択され;そして
カルボキシレートは、置換または未置換の直鎖、分岐鎖または環状脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸から誘導され、任意選択的にO、N、S、P、Si、F、Cl、Br、I、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択された一つまたはより多くのヘテロ原子を含み;
ここで混合物は還元剤および促進剤を含まない。
一つの実施形態において、RおよびRはCHであり、カルボキシレート基はアセテートである。
一つの実施形態において、RおよびRは3−ヘプチルであり、カルボキシレート基は2−エチルヘキサノエートである。
一つの実施形態において、RおよびRは独立して、C1〜C10アルキルから選択される。一つの実施形態において、RおよびRは各々メチルである。一つの実施形態において、RおよびRは各々エチルである。一つの実施形態において、RおよびRは各々シクロヘキシルである。
一つの実施形態において、R〜RおよびR〜Rは一緒になって、イミン窒素を有する五員ヘテロ環式環構造を形成する。
一つの実施形態において、反応は不活性雰囲気下で行われる。
一つの実施形態において、反応は、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された溶媒の存在下に行われる。
一つの実施形態において、反応は0℃から300℃の温度において行われる。
一つの実施形態において、触媒は、約0.01モル%から約5モル%の量で存在する。
本技術は、脱水素シリル化、ヒドロシリル化、または両者を触媒するのに有効な、非貴金属系触媒を提供する。この触媒は、触媒を予め活性化する (例えば、錯体の形成の間に)必要なしに、またはプロセスの間に強力な還元剤や活性化剤の必要なしに、こうした反応を触媒するのに適していることが見出されている。本技術はまた、こうした触媒を用いるシリル化プロセスをも提供する。
さて次に、種々の実施形態について説明する。他の実施形態を用いてもよく、また構造的および機能的な変更を行ってもよいことが理解されよう。さらに、これら種々の実施形態の特徴を組み合わせても、修正してもよい。かくして以下の記述は、例示のためだけに呈示されるものであり、説明された実施形態に対して行われてよい種々の代替および修正を、いかなる面でも限定しない。この開示においては、数多く示される具体的な詳細が、開示された主題についての完全な理解をもたらす。この開示のいくつかの側面は実施に移されてよいが、他の実施形態はここに記載された全ての側面その他を必ずしも包含する必要はないことが理解されねばならない。
本願で使用するところでは、「例」および「例示」という用語は、実例、または例解を意味する。「例」および「例示」という用語は、肝心のまたは好ましい側面または実施形態を示すものではない。用語「または」は、文脈がそうでないことを示唆しない限り、排他的ではなく両立的であることを意図している。一例として、「AはBまたはCを用いる」という言い回しは、あらゆる両立的な置き換え(例えば、AはBを用いる;AはCを用いる;またはAはBおよびCの両方を用いる)を含んでいる。別の事項として、冠詞「一つの」および「ある」は一般に、文脈がそうでないことを示唆しない限り、「一つまたはより多く」を意味することを意図している。
本出願で使用するところでは、用語「アルキル」は、直鎖、分岐鎖、および環状のアルキル基を含む。アルキルの特定の非限定的な例には、限定するものではないが、メチル、エチル、プロピル、ヘキシル、オクチル、およびイソブチルが含まれる。実施形態において、アルキル基は、C1〜C30アルキル、C1〜C18アルキル、C2〜C10アルキル、さらにはC4〜C6アルキルから選択される。実施形態において、アルキルはC1〜C6アルキルから選択される。
本願で使用するところでは、用語「置換アルキル」は、一つまたはより多くの置換基を含むアルキル基を参照し、それらの置換基は、置換基を含有する化合物が置かれるプロセス条件の下では不活性である。置換基はまた、本願に記載のヒドロシリル化および脱水素シリル化プロセスに対して実質的に干渉しない。幾つかの実施形態において、置換アルキル基はC1〜C18置換アルキルである。他の実施形態において、それはC1〜C10置換アルキルである。このアルキルの置換基には、限定するものではないが、本願に記載の不活性官能基が含まれる。
本願で使用するところでは、用語「アリール」は、一つの水素原子が取り去られた任意の芳香族炭化水素の非限定的な群を参照する。アリールは一つまたはより多くの芳香環を有していてよく、それらは縮合されていてよく、または単結合または他の基によって接続されていてよい。アリールの特定の非限定的な例には、限定するものではないが、トリル、キシリル、フェニル、およびナフタレニルが含まれる。実施形態において、アリール基は、C6〜C30アリール、C6〜C20アリール、さらにはC6〜C10アリールから選択されてよい。
本願で使用するところでは、用語「置換アリール」は、一つまたはより多くの置換基を含む芳香族基を参照し、それらの置換基は、置換基を含有する化合物が置かれるプロセス条件の下では不活性である。置換基はまた、本願に記載のヒドロシリル化および脱水素プロセスに対して実質的に干渉しない。アリールと同様に、置換アリールも一つまたはより多くの芳香環を有していてよく、それらは縮合されていてよく、または単結合または他の基によって接続されていてよい;しかしながら、置換アリールがヘテロ芳香族環を有する場合には、置換アリール基における自由原子価は、炭素原子ではなく、ヘテロ芳香族環のヘテロ原子(窒素のような)に対するものであることができる。別様に記載しない限り、置換アリール基の置換基は、0から約30の炭素原子、特定的には0から20の炭素原子、より特定的には0から10の炭素原子を含んでよい。一つの実施形態において、置換基は本願に記載する不活性基から選択される。
本願で使用するところでは、用語「アルケニル」は、一つまたはより多くの炭素−炭素二重結合を含有する、任意の直鎖、分岐鎖、または環状のアルケニル基を参照し、置換個所は炭素−炭素二重結合または基中の他のどこであってもよい。アルケニルの特定の非限定的な例には、限定するものではないが、ビニル、プロピル、アリル、メタリル、およびエチリデニルノルボルナンが含まれる。
本願で使用するところでは、用語「アルカリール」は、一つまたはより多くのアルキル置換基を含有するアリール基を参照する。アルカリール化合物の非限定的な例には、トリル、キシリルその他が含まれる。
本願で使用するところでは、用語「アラルキル」は、一つまたはより多くの水素原子が同数のアリール基によって置換されたアルキル基を参照する。アラルキルの非限定的な例には、ベンジルおよびフェニルエチルが含まれる。
本発明の側面および実施形態によれば、シリル化生成物を製造するためのプロセスは、(a)少なくとも一つの不飽和官能基を含有する不飽和化合物、(b)少なくとも一つのシリルヒドリド官能基を含有するシリルヒドリド、および(c)触媒を含有する混合物を、任意選択的に溶媒の存在下で反応させて、脱水素シリル化生成物、ヒドロシリル化生成物、または脱水素シリル化生成物およびヒドロシリル化生成物の組み合わせを生成することを含み、ここで触媒は、式(I)の錯体またはその付加物;式(II)の錯体またはその付加物、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせであり:
Figure 0006846423

Co(カルボキシレート) (II);
式中、R、R、R、R、およびRの各々は独立して、水素、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、置換アリール、または不活性置換基から選択され、ここで水素以外のR〜Rは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
およびRの各々は独立して、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、または置換アリールから選択され、ここでRおよびRは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
任意選択的に、R、R、R、R、R、R、およびRの隣り合ういずれか二つの基は一緒になって、置換または未置換で飽和または不飽和の環状構造である環を形成してよく;
およびRは各々独立して、任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含有するアルキル基またはアリール基から選択され、またはRおよびRは接続されていてよく(ジカルボキシレート基を提供するように);そして
カルボキシレートは、置換または未置換の直鎖、分岐鎖または環状脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸から誘導され、またO、N、S、P、Si、F、Cl、Br、Iのような一つまたはより多くのヘテロ原子を含んでよい。
実施形態において、このプロセスは式(I)の触媒を含み、そしてRおよびRは独立して、C1〜C10アルキル基から選択される。実施形態において、RおよびRは同一である。実施形態において、RおよびRは相互に異なる。実施形態において、RおよびRは独立して、C1〜C7アルキル基;C1〜C6アルキル基;さらにはC2〜C4アルキル基から選択される。アルキル基は直鎖または分岐鎖であってよい。
一つの実施形態において、RおよびRはCHであり、カルボキシレート基はアセテートである。一つの実施形態において、RおよびRは3−ヘプチルであり、カルボキシレート基は2−エチルヘキサノエートである。
実施形態において、触媒が式(I)のものである場合、RおよびRは独立してC1〜C10アルキルから選択される。実施形態において、RおよびRは同一である。実施形態において、RおよびRは相互に異なる。一つの実施形態において、RおよびRは各々メチルである。一つの実施形態において、RおよびRは各々エチルである。一つの実施形態において、RおよびRは各々シクロヘキシルである。
一つの実施形態において、触媒が式(I)の錯体から選択される場合、R〜RおよびR〜Rはそれぞれ一緒になって環を形成する。この環はヘテロ環であり、イミン窒素を含有する。実施形態において、この環は5〜10員環であってよい。R〜RおよびR〜Rによって形成される環は、少なくとも一つの不飽和結合を含む不飽和環であることが理解されよう。実施形態において、R〜RおよびR〜Rによって形成される環は、イミン窒素を有する五員ヘテロ環式環構造である。他の実施形態において、R〜RおよびR〜Rによって形成される環は、六員のヘテロ環構造であり、イミン窒素を有する。一つの実施形態において、R〜RおよびR〜Rによって形成された環は、ピリジン環である。R〜Rおよび/またはR〜Rから形成された環(単数または複数)は、炭素原子から形成されてよく、または他のヘテロ原子(イミンの窒素原子の他に)を含んでよい。例えば、イミン窒素を有して形成された環は、酸素、窒素、または他のヘテロ原子を環中に有してよい。触媒として使用されてよい化合物の非限定的な例は:
Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

である。
環中の原子は(示されているように)未置換であってよく、または置換基(例えば、C1〜C10アルキル、アリールその他)を含んでよいことが理解されよう。実施形態において、R〜Rは独立して、水素、C1〜C10アルキル、およびC6〜C10アリールから選択される。
実施形態において、触媒が式(I)および/または(II)である場合、R〜Rは同一であっても異なっていてもよい。式(I)の実施形態において、R〜Rは各々水素である。式(I)の実施形態において、R〜Rの各々は水素であり、そしてRおよびRは各々C1〜C18アルキルである。実施形態において、R〜Rは各々水素であり、そしてRおよびRの各々はC1〜C6アルキルである。実施形態において、RおよびRは各々メチルである。
何らかの特定の理論に拘束されるものではないが、式(I)のCoセンターに対するカルボキシレート基の配位は、カッパ−1配位またはカッパ−2配位であってよい。
式(I)の適切な触媒の幾つかの非限定的な例には:
Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

Figure 0006846423

が含まれる。
式(II)の触媒については、カルボキシレートを形成するためのカルボン酸は特に限定されず、特定の目的または意図する用途について所望に応じて選択してよい。約2から約18の炭素を有する任意のカルボン酸を使用して、Coカルボキシレートを形成してよい。カルボキシレートを形成するのに適切なカルボン酸の例には、限定するものではないが、酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、ノナン酸、デカン酸、ネオデカン酸、ナフトエ酸、リノール酸、ナフテン酸、トール酸、2−メチル吉草酸、その他が含まれる。
式(II)における金属カルボキシレートは、無水物、水和塩、または他の結晶化溶媒を含んでよい。実施形態において、式(II)の金属カルボキシレートは溶媒に溶解している。適切な溶媒には、限定するものではないが、ミネラルスピリッツまたはオレフィン材料、例えば反応のためのオレフィン基質に類似のまたは同一のオレフィンが含まれる。
本発明のプロセスによれば、プロセスは外部の還元剤または促進剤の不存在下に行われる。かくして触媒は、(i)触媒の形成の間に例えば強力な還元剤を介して、または(ii)触媒作用を促進または開始するための別個の活性化剤または促進剤によって、特定的に活性化されるものではない。むしろ本発明の触媒は、不飽和化合物(a)およびシリルヒドリド(b)の存在下において、(i)強力な還元剤によるなどして予め活性化されたり、または(ii)活性化剤や促進剤によって現場で活性化されたりすることなしに、ヒドロシリル化反応を触媒することが見出されている。
何らかの特定の理論に拘束されるものではないが、この触媒は、シリルヒドリド(b)などのシリルヒドリドによって活性化されてよい。しかしながら、本発明のプロセスは、シリルヒドリド以外のまたは外部の促進剤や活性化剤を必要としたり、使用したりするものではない。
先に記載したように、触媒は形成の間に活性化されるものではない。例えば、PDI型の触媒はしばしば、PDI錯体をグリニャール試薬またはアルキルリチウム錯体のような強力な還元剤と反応させることによって作成される。式(I)の錯体は、室温で任意選択的に溶媒の存在下で、PDI型の化合物をコバルトジカルボキシレート錯体と直接に反応させることによって形成される。この触媒は、支持体材料上に支持されていなくてよく、または固定化されていなくてよい。この触媒は、支持体材料、例えばカーボン、シリカ、アルミナ、MgClまたはジルコニア、またはポリマーまたはプレポリマー、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、またはポリ(アミノスチレン)上に支持され、または固定化されることができる。金属錯体はまた、デンドリマー上に支持されていることができる。
幾つかの実施形態においては、本発明の触媒前駆体を支持体に付着させる目的で、金属錯体のRからRの少なくとも一つが、支持体に共有結合するのに有効な官能基を有することが望ましい。例示的な官能基には、限定するものではないが、SH基、COOH基、NH基、またはOH基が含まれる。
特定の実施形態においては、シリカに支持された触媒前駆体は、文献、例えば Kroll, R.;Eshbaumer, C.;Schubert, U. S.;Buchmeiser, M. R.;Wurst, K. Macromol, Chem. Phys. 2001, 202, 645;Glatz, I.;Mayr, M.;Hoogenboom, R.;Schubert, U. S.;Buchmeiser, M. R., J.Chromatogr. A 2003, 1015, 65に議論されているような開環メタセシス重合(ROMP)技術によって調製されてよい。幾つかの実施形態においては、Kim, C.;Kim, H., J. Organomet. Chem. 2003, 673, 77に説明されているように、触媒前駆体はデンドリマーの表面上に、Si−Cl結合した親のデンドリマーと官能化PDIとの塩基の存在下での反応によって、固定化されることができる。
シリル化反応に用いられる不飽和基を含有する化合物は、特定の目的または意図する用途について所望なように選択してよい。不飽和基を含有する化合物に適切な材料の例には、限定するものではないが、アルキル封止アリルポリエーテル、ビニル官能化アルキル封止アリルまたはメタリルポリエーテルのような不飽和ポリエーテル;末端不飽和アミン;アルキン;C2〜C18オレフィン、好ましくはアルファオレフィン;内部オレフィン;ビニルシクロヘキシルエポキシドのような不飽和シクロアルキルエポキシド;末端不飽和アクリレートまたはメチルアクリレート;不飽和アリールエーテル;不飽和芳香族炭化水素;トリビニルシクロヘキサンのような不飽和シクロアルカン;不飽和エステルおよび酸;ビニル官能化ポリマーまたはオリゴマー;アルケニル官能化シランおよびアルケニル官能化シリコーン、ならびにビニル官能化シランおよびビニル安納かシリコーンが含まれる。
一つの実施形態において、成分(a)は、オレフィン、シクロアルケン、不飽和ポリエーテル、ビニル官能性アルキル封止アリルまたはメタリルポリエーテル、アルキル封止末端不飽和アミン、アルキン、末端不飽和アクリレートまたはメタクリレート、不飽和アリールエーテル、ビニル官能化ポリマーまたはオリゴマー、ビニル官能化シラン、ビニル官能化シリコーン、不飽和脂肪酸、不飽和エステル、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される。
成分(a)として適切な不飽和ポリエーテルには、例えば、次式の化合物:
10(OCHCH)(OCHCHR11)−OR12
12O(CHR11CHO)(CHCHO)−CR13 −C≡C−CR13 −(OCHCH)(OCHCHR11)12
C=CR11CHO(CHCHO)(CHCHR11O)CHCR13=CH
またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせが含まれ、式中R10は2から10の炭素原子を含有する不飽和有機基から選択され;R12は水素、ビニル基、または1から8の炭素原子のポリエーテル封止基から選択され;R11の各々は独立して、1〜20の炭素原子を有する一価の炭化水素基、アリール基、アルカリール基、アラルキル基、シクロアルキル基から選択され;R13の各々は独立して、水素、1〜20の炭素原子を有する一価の炭化水素基、アリール基、アルカリール基、アラルキル基、またはシクロアルキル基から選択され;zの各々は0から100までを含み;そしてwの各々は0から100までを含む。
本発明のプロセスにおいて成分(a)として有用な特定の化合物の例には、限定するものではないが、N,N−ジメチルアリルアミン、アリルオキシ置換ポリエーテル、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、スチレン、ビニルノルボルナン、5−ビニルノルボルネン、1−オクタデセン、シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネン、3−ヘキセン、イソブチレン、3−メチル−1−オクテン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、EPDM、オレイン酸、リノール酸、オレイン酸メチル、アリルグリシジルエーテル、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、式VIIのビニルシロキサン
Figure 0006846423

またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせが含まれ、ここでR14の各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、ビニル、アリール、または置換アリールであり、そしてnはゼロに等しいかまたはより大きい。
不飽和がオレフィン性である場合には、それは円滑なヒドロシリル化を容易にするため、末端にあることが望ましい。しかしながら、不飽和が三重結合である場合には、それは内部にあってよい。R12はビニル、またはアルキル基:CH、n−C、t−Cまたはi−C17のような1から8の炭素原子のポリエーテル封止基、CHCOO、t−CCOOのようなアシル基、CHC(O)CHC(O)Oのようなベータケトエステル基、またはトリアルキルシリル基である。R11およびR13は、C1〜C20アルキル基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、2−エチルヘキシル、ドデシルおよびステアリル、またはアリール基、例えばフェニルおよびナフチル、またはアルカリール基、例えばベンジル、フェニルエチルおよびノニルフェニル、またはシクロアルキル基、例えばシクロヘキシルおよびシクロオクチルといった、一価の炭化水素基である。R13はまた、水素であってもよい。メチルは最も好ましいR11基およびR13基である。R12はビニル、または本願で上記に定義したような1から8の炭素原子のポリエーテル封止基である。Zの各々は0から100までを含み、そしてwの各々は0から100までを含む。zおよびwの好ましい値は1から50までを含む。
ヒドロシリル化反応に用いられるシリルヒドリド(b)は特に限定されない。それは式RSiH4−aの化合物、式(RO)SiH4−aの化合物、式HSiR(OR)3−aの化合物、式RSi(CH)(SiRO)SiRHの化合物、式(RO)Si(CH)(SiRO)SiRHの化合物、式Q の化合物、式RSi(CH)SiOSiR(OSiR)OSiRHの化合物、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択することができる。Rの各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキルから選択され、ここでRは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み、aの各々は独立して0から3の値を有し、fは1から8の値を有し、kは0から3000の値を有し、p、u、v、yおよびzの各々は独立して0から20の値を有し、wおよびxは0から3000であり、但しp+x+yは1から1000に等しく、そしてシリルヒドリド中の全ての元素の価数は満たされている。本願で使用するところでは、MはR’SiO1/2の一価の官能基を表し、Dは式R’SiO2/2の二価の官能基を表し、Tは式R’SiO3/2の三価の官能基を表し、Qは式SiO4/2の四価の官能基を表し、MはHR’SiO1/2を表し、TはHSiO3/2を表し、そしてDはR’HSiO2/2を表し;R’の各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキルであり、ここでR’は任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み;hは1〜8、そしてjは0〜10である。
本発明の金属錯体はまた、シリル化ポリウレタンを調製するためのプロセスにおいて使用することができ、これは式(I)、(II)、または(III)の錯体の存在下に、末端不飽和ポリウレタンポリマーをシリルヒドリドと接触させる工程を含んでいる。
一つの側面において、本発明は、架橋材料を製造するために、(a)シリルヒドリド含有ポリマー、(b)オレフィン性に置換されたシロキサンまたは不飽和ポリオレフィン、またはこれらの組み合わせ、および(c)触媒を含有する混合物を、任意選択的に溶媒の存在下で反応させることを含む、架橋材料の製造プロセスを提供するものであり、ここで触媒は、式(I)の錯体またはその付加物、式(II)の錯体、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせである。
不飽和化合物およびシリルヒドリドについての添加順序は限定されない。実施形態においては、触媒および不飽和化合物が混合物として提供され、そしてシリルヒドリドがその混合物に添加される。他の実施形態においては、不飽和化合物が、触媒およびシリルヒドリドの混合物に対して添加され、これは本願において逆モードの添加と称されてよい。現在の技術によれば、逆モードの添加は特に適切であり、低減されたレベルまたは最小限のレベルの異性体を生成するプロセスを提供しうることが見出されている。
シリルヒドリド(b)および不飽和化合物(a)は、不飽和化合物:シリルヒドリドの反応基のモル比を約5:1から約1:4、約3:1から約1:3;約2:1から約1:2の範囲として混合されてよく;そしてさらには1:1のモル比である。実施形態において、不飽和化合物(a)に対するシリルヒドリド(b)のモル比は4:1、2:1、さらには1.6:1である。ここで明細書および特許請求の範囲の他の個所と同様に、数値は組み合わせて、新たな非開示の範囲を形成してよい。
本発明のヒドロシリル化および脱水素シリル化プロセスは、溶媒を用いてまたは用いずに行うことができるが、有利には無溶媒で行われる。限定するものではないが、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンおよびキシレンといった炭化水素溶媒を使用可能である。
ヒドロシリル化および脱水素シリル化に有効な触媒用量の範囲は、反応するアルケンのモル量を基準として0.001モルパーセントから10モルパーセント;0.01から約5モルパーセント;さらには0.1から2.5モルパーセントの範囲にある。特に適切な触媒のレベルは0.1から5モルパーセントである。さらに別の実施形態において、触媒のレベルは0.2モルパーセントから1モルパーセントである。さらに他の実施形態において、触媒は反応物質の合計重量を基準として1ppmから5%の量で存在する。反応は、アルケン、シリルヒドリド、および特定のピリジンジイミン錯体の熱安定性に応じて、約0℃から300℃までの温度において進行してよい。実施形態において、反応は約0から約150℃、約20から約100℃、約20から約80℃、さらには約60から約80℃の温度において進行してよい。実施形態において、反応温度は約60から約100℃;さらには約80から約100℃であってよい。脱水素シリル化に対する感度は、この範囲のより低い温度においてより明確になる。反応混合物の加熱は、在来の方法およびマイクロ波装置を用いて行うことができる。
本発明のヒドロシリル化および脱水素シリル化反応は、大気圧未満の圧力および大気圧を超える圧力で行うことができる。典型的には、約1気圧(0.1MPa)から約50気圧(5.1MPa)が適切である。より高い圧力は、高い転化率を可能にするために閉じ込めを必要とする、揮発性および/または低反応性のアルケンについて有効である。
本発明のプロセスにおいては、種々の反応器を使用可能である。その選定は、反応物質および生成物の揮発性といった要因によって定まる。雰囲気温度および反応温度において反応物質が液体である場合、連続的に撹拌されるバッチ反応器が好適に使用される。気体状のオレフィンについては、固定床反応器およびオートクレーブ反応器がより適切でありうる。
以下の実施例は本発明を例示することを意図しているが、いかなる意味でも本発明の範囲を限定するものではない。特に明記しない限り、全ての部およびパーセントは重量基準であり、そしてすべての温度は摂氏である。本願で参照したすべての刊行物、特許、および公開された出願は、それぞれ参照により、全体を本願に取り入れるものとする。
実験および実施例
一般的考察
空気および水分の影響を受けやすい全ての操作は、標準的な真空ライン、シュレンク、およびカニューラ技術を使用して、または精製窒素雰囲気を含むMBraun社製の不活性雰囲気ドライボックス中において行った。空気および水分の影響を受けやすい操作のための溶媒は、文献記載の技術(Pangborn, A. B. et al., Organometallics 1996, 15, 11518)を使用して、最初に乾燥し、脱酸素した。クロロホルム−dおよびベンゼン−d6は、Cambridge Isotope Laboratories社から購入した。MesPDIは、文献記載の技術に従って調製した(Grol, C., Alt, H. G. J. Mol. Catal. A:Chem. 2007, 273, 118)。ビス(トリメチルシロキシ)メチルシラン(MDM)、(EtO)SiH、およびEtSiHはMomentive Performance Materials社から入手し、水素化カルシウム上で乾燥し、使用に先立って減圧下で蒸留した。1−オクテンおよびアリルグリシジルエーテルはAldrich社から購入し、水素化カルシウム上で乾燥し、使用に先立って減圧下で蒸留した。2−エチルヘキサノエートナトリウムはAlfa Aesar社から購入し、使用に先立って高真空下で12時間乾燥した。テトラブチルアンモニウムアセテートはAldrich社から購入し、トルエンと共沸蒸留し、次いで使用に先立って高真空下で12時間乾燥することにより乾燥した。SilForce登録商標SL6100(Mvi120vi)、SilForce登録商標SL6020(MDl5 30M)、およびアリルポリエーテル(Y10227)はMomentive Performance Materials社から入手し、使用に先立って高真空下で12時間乾燥することにより乾燥した。
H NMRスペクトルは、Bruker社のADVANCE300および500分光器をそれぞれ300.13MHzおよび500.62MHzで動作させて用いて記録した。ケミカルシフトは、溶媒共鳴を内部標準として(CDCl:7.26ppmまたはC:7.16ppm)、ppmで報告した。データは以下のように報告した:ケミカルシフト、積分、多重度(s=シングレット、d=ダブレット、t=トリプレット、q=カルテット、p=ペンテット、br=ブロード、m=マルチプレット、app=アパレント)、およびカップリング定数(Hz)。常磁性化合物についてのデータは以下のように報告した:ケミカルシフト、多重度、半値ピーク幅(Hz)、および積分。13CNMRスペクトルは、Bruker社のADVANCE500分光器を125.893MHzで動作させて用いて記録した。ケミカルシフトは、溶媒共鳴を内部標準として(CDCl:77.16ppmまたはC:128.06ppm)、ppmで報告した。GC分析は、Shimadzu社のAOC−20sオートサンプラーおよびShimadzu社のSHRXl−5MSキャピラリーカラム(15m×250μm)を装着した、Shimadzu社のGC−2010ガスクロマトグラフを使用して行った。この機器は、注入量1μL、注入口スプリット比20:1、および注入口と検出器の温度をそれぞれ250℃および275℃に設定した。UHPグレードのヘリウムをキャリアガスとして使用し、流量は1.82mL/分とした。全ての分析について、使用した温度プログラムは次の通りである:60.0℃で1分間;15℃/分で250℃まで、2分間。
MeAPDIの調製:
撹拌棒を備えた500mLの丸底フラスコに、2,6−ジアセチルピリジン(10.0g、61.29mmol)、次いで活性化した4Åのモレキュラーシーブ(0.5g)を添加した。メチルアミン(Aldrich社からのエタノール中33重量%の溶液として38.2mL、306mmol)を次いでシリンジを介して添加し、小さなニードルベントを備えたセプタムでフラスコをシールした。室温で3.5時間にわたって撹拌した後、メチルアミン溶液の追加分(10.0mL)を添加し、得られた混濁した混合物を室温でさらに30分間撹拌した。反応混合物をセライト(Celite)のパッドを通してガラスフリット上に濾過し、DCM(100mL)を用いて全ての固形分を溶解した。得られた透明で黄色の濾液を減圧下に濃縮して、黄白色の固形物を得た。この原料は次いで熱いヘキサンから再結晶して白色固体とし、これはその後高真空下で一晩乾燥して、生成物を白色固体として得た(7.69g、66%)。HNMR(500MHz,C):δ=8.36(2H,d,J=7.5Hz),7.22(1H,t,J=7.5Hz),3.21(6H,s),2.22(6H,s)。13CNMR(125MHz,C):δ=167.5,156.5,136.5,121.2,39.7,12.8。
Figure 0006846423
(MeAPDI)Co(OCR)化合物の調製
実施例1.(MeAPDI)Co(OAc)の調製:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、MeAPDI(200mg、1.06mmol)を添加し、続いて無水Co(OAc)(187mg、1.06mmol)を添加した。テトラヒドロフラン(5mL)を次いで添加し、得られた薄茶色の混合物を雰囲気温度で12時間にわたって迅速に撹拌して、こげ茶色の混合物を生成した。溶媒を減圧下に除去し、得られた茶色の固形物質をジエチルエーテル中に懸濁し、濾過してガラスフリット上に集め、追加のジエチルエーテルですすいだ。この固形物は真空下に乾燥して、生成物を薄茶色の粉末として得た(261mg、67%)。HNMR(300MHz,CDCl,23℃):δ=90.49(s,Δυ1/2=69Hz,2H),64.22(s,Δυ1/2=121Hz,6H),47.04(s,Δυ1/2=90Hz,6H),16.42(s,Δυ1/2=58Hz,1H),−5.69(s,Δυ1/2=66Hz,6H)。IR(粉末)υCO2=1560cm−1。X−バンドEPR(10K、トルエンガラス):g=2.1,g=2.4,g=2.0。C1521CoNについての分析:計算値=C,49.19;H,5.78;N,11.47。実測値=C,49.05;H,5.63;N,11.35。
Figure 0006846423

実施例2.(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)の調製:
撹拌棒を備えた卓上の250mLの丸底フラスコに、MeAPDI(1.00g、5.28mmol)、続いてトルエン(50mL)を添加して、透明で僅かに黄色の溶液を得た。次いでコバルト(II)2−エチルヘキサノエート(Aldrich社からのミネラルスピリッツ中65重量%溶液として2.80mL、5.28mmol)をシリンジを介して一度に添加し、そして得られた焦げ茶色の反応混合物を室温で1時間にわたって迅速に撹拌した。次いでフラスコに真空アダプタを装着し、溶媒とミネラルスピリッツを減圧下に除去した。得られた焦げ茶色の固形物質を粉砕して粉末とし、さらに高真空下で一晩乾燥して、生成物を中程度の茶色の粉末として得た(2.65g、94%)。HNMR(300MHz,CDCl,23℃):δ=92.89(s,Δυ1/2=33Hz,1H),64.04(s,Δυ1/2=432Hz,1H),51.21(s,Δυ1/2=94Hz,4H),12.94(s,Δυ1/2=27Hz,1H),11.41(s,Δυ1/2=343Hz,4H),8.79(s,Δυ1/2=284Hz,4H),−0.77−4.02(m,24H),−7.69(s,Δυ1/2=20Hz,6H)。IR(粉末)υCO2=1551cm−1。X−バンドEPR(10K,トルエンガラス):g=1.9,g=2.59,g=2.06。C2745CoNについての分析:計算値=C,60.66;H,8.48;N,7.86。実測値=C,60.65;H,8.37;N,7.46。C2745CoN[M]についてのHRMS−(ESI):計算値:534.2742,実測値:534.2740。
Figure 0006846423
実施例3.(MeAPDI)Co(OPiv)の調製:
撹拌棒を備えたシンチレーションバイアルにグローブボックス中で、MeAPDI(200mg、1.06mmol)、続いてCo(OPiv)(276mg、1.06mmol)を添加した。テトラヒドロフラン(8mL)を添加し、バイアルをキャップでシールして、12時間にわたって室温で撹拌した。得られた橙褐色の混合物を減圧下に濃縮し、続いて得られた物質をペンタンと共に粉砕して、生成物を橙色の粉末として得た(432mg、91%)。X線回折に適した結晶が、この錯体のテトラヒドロフラン溶液を−35℃で24時間保持することから得られた。HNMR(300MHz,CDCl,23℃):δ=87.12(s,Δυ1/2=32Hz,2H),69.66(s,Δυ1/2=74Hz,6H),18.59(s,Δυ1/2=17Hz,1H),15.39(s,Δυ1/2=152Hz,18H),−5.12(s,Δυ1/2=16Hz,6H)。IR(粉末)υCO2=1601cm−1。磁化率:μeff(磁化率平衡,23℃)=4.1μB。C2133CoNについての分析:計算値=C,56.00;H,7.38;N,9.33。実測値=C,55.76;H,7.24;N,9.27。
Figure 0006846423
(TFAPDI)Co(OCR)化合物の調製
実施例4.TFAPDIの調製:
文献記載の手順(Bernauer, K.;Gretillat, F. Helv. Chim. Acta 1989, 72, 477-481)に従って、僅かに修正を行って調製した。撹拌棒を備えた250mLの丸底フラスコに、乾燥THF(50mL)、続いてNaH(1.08g、45.0mmol)を添加した。得られた混合物を氷水浴中で0℃まで冷却し、この撹拌混合物に対して、N−ビニルピロリジン−2−オン(3.50g、31.5mmol)およびジメチルピリジン−2,6−ジカルボキシレート(2.93g、15.0mmol)の乾燥THF(50mL)中溶液を添加した。フラスコに還流冷却器を装着し、室温まで加温し、次いで加熱マントルで還流した。還流して45分後に、得られた薄黄色の不均一な混合物を氷水浴中で0℃まで冷却し、HCl水溶液(20mL、3.5M)をゆっくりと添加した。減圧下にTHFを除去し、追加のHCl(30mL、3.5M)を添加した。この反応混合物を次いで、12時間にわたって加熱マントルで還流加熱した。反応混合物を室温まで冷却し、次いで氷水浴中で0℃に冷却し、そしてpH試験紙が12を超えるpHを示すまでNaOH水溶液(3M)を添加した。DCM(100mL)を添加し、相分離させた。水相はさらにDCM(4×50mL)で抽出し、有機相は合わせてブライン(200mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、減圧下に濃縮して、薄茶色の固形物を得た。ジエチルエーテル(200mL)をこの固形物に添加し、激しく撹拌して、茶色の不溶物を有する黄色の溶液を得た。この混合物をガラスフリット上に濾過し、濾液をゆっくりと濃縮して、生成物をオフホワイトの固形物として沈殿させた。この固形物を集め、高真空下で一晩乾燥して、904mg(28%)とした。すべてのスペクトルは、文献で報告されたところと合致していた。
Figure 0006846423
実施例5.(TFAPDI)Co(OAc)の調製:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、TFAPDI(150mg、0.703mmol)、続いて無水Co(OAc)(124mg、0.703mmol)を添加した。テトラヒドロフラン(5mL)を次いで添加し、得られた薄茶色の混合物を雰囲気温度で12時間にわたって迅速に撹拌して、中程度の茶色の混合物を生成した。溶媒を減圧下に除去し、得られた茶色の固形物質をジエチルエーテル中に懸濁し、濾過してガラスフリット上に集め、追加のジエチルエーテルですすいだ。この固形物を真空下に乾燥して、生成物を褐色の粉末として得た(128mg、47%)。HNMR(300MHz,CDCl,23℃):δ=70.80(s,Δυ1/2=18Hz,2H),54.52(s,Δυ1/2=54Hz,6H),9.19(s,Δυ1/2=16Hz,1H),−4.49(s,Δυ1/2=20Hz,4H),−12.50(s,Δυ1/2=67Hz,4H),−19.71(s,Δυ1/2=23Hz,4H)。
Figure 0006846423
実施例6.(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)の調製:
撹拌棒を備えた卓上の100mLの丸底フラスコに、TFAPDI(250mg、1.17mmol)、続いてトルエン(20mL)を添加して、透明で僅かに黄色の溶液を得た。コバルト(II)2−エチルヘキサノエート(Aldrich社からのミネラルスピリッツ中65重量%の溶液として0.620mL、1.17mmol)を次いでシリンジを介して一度に添加し、得られた焦げ茶色の反応混合物を室温で1時間にわたって迅速に撹拌した。次いでフラスコに真空アダプタを装着し、溶媒とミネラルスピリッツを減圧下に除去した。得られた茶色の固形物質を粉砕して粉末とし、さらに高真空下に一晩乾燥して、生成物を中程度の茶色の粉末として得た(447mg、68%)。HNMR(300MHz,CDCl,23℃):δ=76.17(s,Δυ1/2=65Hz,2H),71.12(s,Δυ1/2=27Hz,2H),15.87,15.77(重複信号、4H),14.74(s,Δυ1/2=69Hz,4H),7.35(s,Δυ1/2=22Hz,1H),7.09(s,Δυ1/2=42Hz,2H),5.17(s,Δυ1/2=34Hz,8H),3.32(s,36Hz,2H),2.92(s,Δυ1/2=36Hz,2H),0.25(s,Δυ1/2=18Hz,6H),−7.38(s,Δυ1/2=26Hz,4H),−19.58(s,Δυ1/2=81Hz,4H),−21.18(s,Δυ1/2=30Hz,4H)。C2945CoNについての元素微小分析(C,H,N):計算値C,62.35;H,8.12;N,7.52。実測値C,62.01%:H,7.98%:N,7.39%。
Figure 0006846423
実施例7.(TFAPDI)Co(OPiv)の調製:
撹拌棒を備えたシンチレーションバイアルにグローブボックス内で、TFAPDI(200mg、0.938mmol)、続いてCo(OPiv)(245mg、0.938mmol)を添加した。テトラヒドロフラン(8mL)を添加し、バイアルをキャップでシールして、12時間にわたって室温で撹拌した。得られた橙茶色の混合物を減圧下に濃縮し、続いて続いて得られた物質をペンタンと共に粉砕して、生成物を橙茶色の粉末として得た(432mg、91%)。X線回折に適した結晶が、室温でこの錯体のテトラヒドロフラン溶液上にペンタンを注意深く積層することから得られた。HNMR(300MHz,CDCl,23℃):δ=68.18(s,Δυ1/2=21Hz,2H),19.33(s,Δυ1/2=32Hz,18H),10.55(s,Δυ1/2=16Hz,1H),−3.23(s,Δυ1/2=20Hz,4H),−11.21(s,Δυ1/2=69Hz,4H),−18.72(s,Δυ1/2=22Hz,4H).IR(粉末)υCO2=1591cm−1。磁化率:μeff(磁化率平衡、23℃)=4.0μB。C2333CoNについての分析:計算値=C,58.22;H,7.01;N,8.86。実測値=C,58.00;H,7.18;N,8.70。
Figure 0006846423
(4−Phターピリジン)Co(OCR)化合物の調製
実施例8.(4−Phターピリジン)Co(2−エチルヘキサノエート)の調製:
撹拌棒を備えた卓上の50mLの丸底フラスコに、4−Phターピリジン(252mg、0.815mmol)、続いてトルエン(15mL)を添加して、透明な溶液を得た。次いでコバルト(II)2−エチルヘキサノエート(Aldrich社からのミネラルスピリッツ中65重量%の溶液として0.430mL、0.815mmol)をシリンジを介して一度に添加し、得られた焦げ茶色の反応混合物を室温で1時間にわたって迅速に撹拌した。次いでフラスコに真空アダプタを装着し、溶媒およびミネラルスピリッツを減圧下に除去した。得られた薄茶色の固形物質を粉砕して粉末とし、高真空下で一晩さらに乾燥して、生成物を薄茶色の粉末として得た(386mg、72%)。HNMR(300MHz,CDCl,23℃):δ=96.96(s,Δυ1/2=246Hz,2H),67.86(s,Δυ1/2=154Hz,2H),60.76(s,Δυ1/2=185Hz,4H),16.39(s,Δυ1/2=129Hz,2H),11.28,10.91(重複信号、4H),10.00(s,Δυ1/2=137Hz,2H),8.37(s,Δυ1/2=185Hz,4H),7.34(s,Δυ1/2=180Hz,1H),5.32(s,Δυ1/2=119Hz,2H),3.28(s,Δυ1/2=119Hz,1H),1.10,0.66,0.01,−0.60(重複信号、11H),−2.01(s,Δυ1/2=97Hz,6H),−2.83(s,Δυ1/2=171Hz,2H),−8.89(s,Δυ1/2=199Hz,2H)。
Figure 0006846423
実施例9.1−オクテンのトリエトキシシランおよび(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(3mg、0.006mmol)、続いて1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。トリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を次いで添加し、結果として褐色の反応混合物を形成した。バイアルをキャップでシールし、グローブボックスから取り出し、そして室温で22時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(240mg、97%)。この生成物の分布を、単離された生成物のHNMRスペクトル分析と、真正品との比較によって求めた。
Figure 0006846423
実施例10.1−オクテンのMDMおよび(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)、次いで1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。MDM(198mg、0.891mmol)を次いで添加し、バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(18mg、7%)。この生成物の分布を、単離された生成物のHNMRスペクトル分析と、真正品との比較によって求めた。
Figure 0006846423
実施例11.1−オクテンのトリエトキシシランおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)、続いて1−オクテン(125mg、1.11mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。トリエトキシシラン(183mg、1.11mmol)を次いで添加し、結果としてオリーブグリーンの反応混合物を形成した。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(303mg、98%)。この生成物の分布を、単離された生成物のHNMRスペクトル分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例12.1−オクテンのMDMおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)、続いて1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。MDM(198mg、0.891mmol)を次いで添加し、そしてバイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(273mg、92%)。この生成物の分布を、単離された生成物のHNMRスペクトル分析と、真正品との比較によって求めた。
Figure 0006846423
実施例13.トリエトキシシランおよび(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いた1−オクテンの低減された触媒装荷量でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(0.25mL、0.0090M)のトルエン溶液を添加し、溶媒を減圧下に除去した。次いで1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加した。バイアルをキャップでシールしグローブボックスから取り出し、室温で3時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(204mg、83%)。この生成物の分布を、単離された生成物のHNMRスペクトル分析と、真正品との比較によって求めた。
Figure 0006846423
実施例14.トリエトキシシランおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いた1−オクテンの低減された触媒装荷量でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(0.12mL、0.0072M)のトルエン溶液を添加し、溶媒を減圧下に除去した。次いで1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加した。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(245mg、99%)。この生成物の分布を、単離された生成物のHNMRスペクトル分析と、真正品との比較によって求めた。
Figure 0006846423
実施例15.(MesPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)の調製:
撹拌棒を備えた卓上の100mLの丸底フラスコに、MesPDI(1.00g、2.52mmol)、続いてトルエン(30mL)を添加して、透明で黄色の溶液を得た。コバルト(II)2−エチルヘキサノエート(Aldrich社からのミネラルスピリッツ中65重量%の溶液として1.33mL、2.52mmol)をシリンジを介して一度に添加し、焦げ茶橙色の反応混合物を得た。室温で1.5時間撹拌した後、フラスコに真空アダプタを装着し、溶媒とミネラルスピリッツを減圧下に除去した。得られた濃い橙色の固形物質を粉砕して粉末とし、さらに高真空下に一晩乾燥して、生成物を橙色の粉末として得た(1.70g、91%)。
Figure 0006846423
実施例16.1−オクテンのトリエトキシシラン(化学量論で2:1)および(MesPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)での脱水素ヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(MesPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(7mg、0.009mmol)を添加し、続いて1−オクテン(200mg、1.78mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。次いでトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加し、1〜2分後に室温において、オリーブグリーンの反応混合物の形成が得られた。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で僅かに黄色の溶出物を濃縮し、生成物を透明で僅かに黄色のオイルとして得た(213mg、87%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例17.1−オクテンのトリエトキシシラン(化学量論で1:1)および(MesPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)での脱水素ヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(MesPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(7mg、0.009mmol)、続いて1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。次いでトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加し、1〜2分後に室温において、オリーブグリーンの反応混合物の形成が得られた。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で僅かに黄色の溶出物を濃縮し、生成物を透明で僅かに黄色のオイルとして得た(126mg、52%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例18.1−オクテンのトリエチルシランおよび(MeAPDI)Co(OAc)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(MeAPDI)Co(OAc)(10mg、0.027mmol)、続いて1−オクテン(75mg、0.67mmol)を添加し、不均一な混合物を得た。次いでトリエチルシラン(78mg、0.67mmol)を添加し、バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して油浴中で80℃に加熱して、12時間にわたって撹拌した。室温まで冷却した後に、キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(55mg、36%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例19.アセトキシ封止ポリエーテル(Y10227)のMDMおよび(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化:
撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに窒素を充填したグローブボックス中で、(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(0.002g、0.004mmol)を添加し、続いてY10227(239mg、0.400mmol)およびMDM(89mg、0.40mmol)を添加した。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で3時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた物質はNMRにより、転化率と生成物の分布について分析した。
Figure 0006846423
実施例20.アセトキシ封止ポリエーテル(Y10227)のMDMおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(0.002g、0.004mmol)を添加し、続いてY10227(239mg、0.400mmol)およびMDM(89mg、0.40mmol)を添加した。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、油浴中で60℃に加熱して3時間にわたって撹拌した。室温まで冷却した後、キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた物質はNMRにより、転化率と生成物の分布について分析した。
Figure 0006846423
実施例21.アリルグリシジルエーテルのトリエトキシシランおよび(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加して、深緑色の混合物を得た。バイアルをセプタムでシールし、ボックスから取り出し、そしてアリルグリシジルエーテル(0.11mL、0.89mmol)をシリンジにより、セプタムを介して反応混合物中に添加した。室温で1時間撹拌した後、セプタムを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中10%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の10%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(217mg、87%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例22.アリルグリシジルエーテルのトリエトキシシランおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(2mg、0.004mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加して、深緑色の混合物を得た。バイアルをセプタムでシールし、ボックスから取り出し、氷水浴中で0℃に冷却した。アリルグリシジルエーテル(0.11mL、0.89mmol)をシリンジによりセプタムを介して反応混合物に添加し、反応混合物を0℃で5分間撹拌し、次いで氷水浴から取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。次いでセプタムを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中10%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の10%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(234mg、94%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例23.アリルグリシジルエーテルのMDMおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化手順:
撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに窒素を充填したグローブボックス中で、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)を添加し、続いてMDM(198mg、0.891mmol)を添加して、緑褐色の混合物を得た。バイアルをセプタムでシールし、ボックスから取り出し、そしてアリルグリシジルエーテル(0.11mL、0.89mmol)をシリンジによりセプタムを介して反応混合物に添加し、この反応混合物を室温で1時間にわたって撹拌した。次いでセプタムを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中10%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の10%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(289mg、96%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例24.トリエトキシシランおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いたアリルグリシジルエーテルの低減された触媒装荷量でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、アリルグリシジルエーテル(102mg、0.891mmol)を添加し、続いて(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)のトルエン溶液(100μL、0.0089M)を添加して、薄茶色の溶液を得た。次いでトリエトキシシラン(146m、0.891mmol)を添加して薄いオリーブグリーンの溶液とし、バイアルをキャップでシールしてグローブボックスから取り出して、室温で3時間撹拌した。次いでキャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中10%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の10%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(213mg、86%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例25.トリエトキシシランおよび(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いた低減された触媒装荷量での10グラムの全反応物質規模の1−オクテンのヒドロシリル化手順 (通常モード):
シンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(19mg、0.036mmol)を添加し、続いてメシチレンを内部標準として添加し(139mg、1.16mmol)、そして1−オクテン(4.06g、36.2mmol)を添加して、茶色の混合物を得た。ボックス中で別個のシンチレーションバイアルにトリエトキシシラン(5.94g、36.2mmol)を添加した。いずれのバイアルもセプタムでシールし、ボックスから取り出して、アルゴンの下においた。次いで触媒とオレフィンの混合物をシリンジを介して、撹拌棒、還流冷却器、温度計およびセプタムを備えアルゴンで満たされた50mLの三ツ口丸底フラスコに移した。次いでトリエトキシシランをシリンジに取り、撹拌されている触媒/オレフィンの混合物に対して室温で、40分の時間をかけて添加した。室温で60分間撹拌した後、反応混合物を40℃に加温し、合計で8時間にわたって撹拌した。反応は、アリコートを取ってHNMRおよびGCの両方によって分析することによりモニターした。生成物の分布は、HNMR分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例26.トリエトキシシランおよび(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いた低減された触媒装荷量での10グラムの全反応物質規模の1−オクテンのヒドロシリル化手順(逆モード):
シンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(19mg、0.036mmol)を添加し、続いてメシチレンを内部標準として添加し(138mg、1.15mmol)、そしてトリエトキシシラン(5.94g、36.2mmol)を添加して、深緑色の混合物を得た。ボックス中で別個のシンチレーションバイアルに1−オクテン(4.06g、36.2mmol)を添加した。いずれのバイアルもセプタムでシールし、ボックスから取り出して、アルゴンの下においた。次いで触媒とシランの混合物をシリンジを介して、撹拌棒、還流冷却器、温度計およびセプタムを備えアルゴンで満たされた50mLの三ツ口丸底フラスコに移した。次いで1−オクテンをシリンジに取り、撹拌されている触媒/シランの混合物に対して室温で、7分の時間をかけて添加した。室温で30分間撹拌した後、反応混合物を40℃に加温した結果、57℃への穏やかな発熱が生じ、その後40℃に戻った。反応は、アリコートを取ってHNMRおよびGCの両方によって分析することによりモニターした。生成物の分布は、HNMR分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例27.トリエトキシシランおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いた低減された触媒装荷量での10グラムの全反応規模の1−オクテンのヒドロシリル化手順(通常モード):
シンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)を添加し、続いてメシチレンを内部標準として添加し(203mg、1.69mmol)、そして1−オクテン(4.06g、36.2mmol)を添加して茶色の混合物を得た。ボックス中で別個のシンチレーションバイアルに、トリエトキシシラン(5.94g、36.2mmol)を添加した。いずれのバイアルもセプタムでシールし、ボックスから取り出して、アルゴンの下においた。次いで触媒とオレフィンの混合物をシリンジを介して、撹拌棒、還流冷却器、温度計およびセプタムを備えアルゴンで満たされた50mLの三ツ口丸底フラスコに移した。次いでトリエトキシシランをシリンジに取り、撹拌されている触媒/オレフィンの混合物に35℃で、12分の時間をかけて添加した。35℃で10分間撹拌した後、反応混合物を65℃に加温し、合計で130分間にわたり撹拌した。反応は、アリコートを取ってHNMRおよびGCの両方によって分析することによりモニターした。生成物の分布は、HNMR分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例28.トリエトキシシランおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いた低減された触媒装荷量での10グラムの全反応規模の1−オクテンのヒドロシリル化手順(逆モード):
シンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)を添加し、続いてメシチレンを内部標準として添加し(208mg、1.73mmol)、そしてトリエトキシシラン(5.94g,36.2mmol)を添加して深緑色の混合物を得た。ボックス中で別個のシンチレーションバイアルに1−オクテン(4.06g、36.2mmol)を添加した。いずれのバイアルもセプタムでシールし、ボックスから取り出して、アルゴンの下においた。次いで触媒とシランの混合物をシリンジを介して、撹拌棒、還流冷却器、温度計およびセプタムを備えアルゴンで満たされた50mLの三ツ口丸底フラスコに移した。次いで1−オクテンをシリンジに取り、撹拌されている触媒/シランの混合物に室温で、21分の時間をかけて添加した。この添加の過程で、反応は穏やかに発熱して30℃となり、全添加の後にこの温度を20分間維持した後に、反応混合物を加温して、40と45℃の間にさらに40分間保持した。反応は、アリコートを取ってHNMRおよびGCの両方によって分析することによりモニターした。生成物の分布は、HNMR分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例29.トリエトキシシランおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いた低減された触媒装荷量での10グラムの全反応規模でのアリルグリシジルエーテルのヒドロシリル化手順(逆モード):
シンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)を添加し、続いてメシチレンを内部標準として添加し(203mg、1.69mmol)、そしてトリエトキシシラン(5.90g、35.9mmol)を添加して深緑色の混合物を得た。ボックス中で別個のシンチレーションバイアルにアリルグリシジルエーテル(4.10g、35.9mmol)を添加した。いずれのバイアルもセプタムでシールし、ボックスから取り出して、アルゴンの下においた。次いで触媒とシランの混合物をシリンジを介して、撹拌棒、還流冷却器、温度計およびセプタムを備えアルゴンで満たされた50mLの三ツ口丸底フラスコに移した。次いでアリルグリシジルエーテルをシリンジに取り、撹拌されている触媒/シランの混合物に対して30℃で、19分の時間をかけて添加した。この添加の過程で、反応は穏やかに発熱して40℃となり、全添加の後に40と45℃の間にさらに20分間保持した。反応は、アリコートを取ってHNMRおよびGCの両方によって分析することによりモニターした。生成物の分布は、HNMR分析によって求めた。
Figure 0006846423

比較例30.1−オクテンのトリエトキシシランおよび(MeAPDI)CoClでのヒドロシリル化の試み:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(MeAPDI)CoCl(2mg、0.008mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(123mg、0.750mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。次いで1−オクテン(168mg、1.50mmol)を添加し、バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して油浴中で42時間にわたって撹拌しながら80℃に加熱した。室温まで冷却した後にキャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた無色透明の溶出物を濃縮して少量の残渣を得たが、これはHNMRによれば、識別可能なヒドロシリル化生成物を含有していなかった。
Figure 0006846423
実施例31.Co(2−エチルヘキサノエート)からの活性触媒の形成:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーションバイアルに1−オクテン(200mg、1.78mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(292mg、1.78mmol)を添加した。バイアルをセプタムでシールし、ボックスから取り出して、Co(2−エチルヘキサノエート)(Aldrich社からのミネラルスピリッツ中65重量%の溶液として10μL、0.018mmol)をシリンジによりセプタムを介して添加した。得られた薄青色の溶液を室温で1.5時間にわたって撹拌し、その後にキャップを取り外し、少量のアリコートをHNMRおよびGC分析のために取り、続いて残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた無色透明の溶出物を濃縮して、無色透明のオイル(102mg)を得た。生成物の分布は、HNMR分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例32.高温でのCo(2−エチルヘキサノエート)からの活性触媒の形成:
撹拌棒を備えたシンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、1−オクテン(200mg、1.78mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(292mg、1.78mmol)を添加した。バイアルをセプタムでシールし、ボックスから取り出し、Co(2−エチルヘキサノエート)(Aldrich社からのミネラルスピリッツ中65重量%の溶液として10μL、0.018mmol)をシリンジによりセプタムを介して添加した。得られた薄青色の溶液を油浴中において80℃で1.5時間にわたり撹拌し、次いで室温まで冷却した。キャップを取り外し、少量のアリコートをHNMRおよびGC分析のために取り、続いて残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた無色透明の溶出物を濃縮して、無色透明のオイル(235mg)を得た。生成物の分布はHNMR分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例33.Co(2−エチルヘキサノエート)からの活性触媒の形成:
撹拌棒を備えたシンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、アリルグリシジルエーテル(203mg、1.78mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(292mg、1.78mmol)を添加した。バイアルをセプタムでシールし、ボックスから取り出し、そしてCo(2−エチルヘキサノエート)(Aldrich社からのミネラルスピリッツ中65重量%の溶液として10μL、0.018mmol)をシリンジによりセプタムを介して添加した。得られた薄青色の溶液を室温で1.5時間にわたって撹拌し、その後にキャップを取り外し、少量のアリコートをHNMRおよびGC分析のために取り、続いて残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中10%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の10%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた無色透明の溶出物を濃縮して、無色透明のオイル(326mg)を得た。生生物の分布はHNMR分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例34.高温でのCo(2−エチルヘキサノエート)からの活性触媒の形成:
撹拌棒を備えたシンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、アリルグリシジルエーテル(203mg、1.78mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(292mg、1.78mmol)を添加した。バイアルをセプタムでシールし、ボックスから取り出し、そしてCo(2−エチルヘキサノエート)(Aldrich社からのミネラルスピリッツ中65重量%の溶液として10μL、0.018mmol)をシリンジによりセプタムを介して添加した。得られた薄青色の溶液を油浴中において80℃で1.5時間にわたり撹拌し、次いで室温まで冷却した。キャップを取り外し、少量のアリコートをHNMRおよびGC分析のために取り、続いて残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた無色透明の溶出物を濃縮して、無色透明のオイル(235mg)を得た。生生物の分布はHNMR分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例35.高温におけるSL6100およびSL6020の(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)での架橋:
シンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、オレフィン流体SL6100(1.00g)を添加し、続いてSL6020(0.044g)を添加した(1:2のモル比)。これらの流体を完全に混合して、無色透明の溶液を得た。次いで(MeAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)をトルエン中の溶液として添加したところ(20μL、0.090M)[11ppmの重量のCo]、流体混合物中に直ちに分散した。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出し、油浴中で80℃に加熱した。24時間後にゲル形成が生じ、キャップを取り外して架橋生成物を検分した。比較的軟らかいゲルが観察された。
Figure 0006846423
実施例36.室温におけるSL6100およびSL6020の(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)での架橋:
シンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、オレフィン流体SL6100(2.00g)を添加し、続いてSL6020(0.088g)を添加した(1:2のモル比)。これらの流体を完全に混合して、無色透明の溶液を得た。次いで(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)をトルエン中の溶液として添加したところ(21μL、0.0036M)[2ppmの重量のCo]、流体混合物中に直ちに分散した。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出し、室温でときおり撹拌しながら放置した。68分後にゲル形成が生じ、反応を室温でさらに12時間にわたって放置した。比較的硬いゲルが観察された。
Figure 0006846423
実施例37.高温におけるSL6100およびSL6020の(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)での架橋:
シンチレーションバイアルに、窒素を充填したグローブボックス中で、オレフィン流体SL6100(1.00g)を添加し、続いてSL6020(0.044g)を添加した(1:2のモル比)。これらの流体を完全に混合して、無色透明の溶液を得た。次いで(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)をトルエン中の溶液として添加したところ(40μL、0.00048M)[1ppmの重量のCo]、流体混合物中に直ちに分散した。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出し、油浴中で80℃に加熱した。5分後にゲル形成が生じ、反応混合物を80℃でさらに12時間にわたって加熱した。比較的軟らかいゲルが観察された。
Figure 0006846423
実施例38.(PyBox)Co(2−エチルヘキサノエート)の調製:
撹拌棒を備えた卓上の50mLの丸底フラスコに、ビス(オキサゾリニル)ピリジン(PyBox)(200mg、0.921mmol)(文献記載の手順に従って調製:Zhu, Y-Y.;Cui, C.;Li, N.;Wang, B-W.;Wang, Z-M.;Gao, S. Eur., J. Inorg. Chem. 2013, 3101)を添加し、続いてトルエン(15mL)および少量のジクロロメタン(3mL)を添加して、透明で僅かに黄色の溶液を得た。次いでコバルト(II)2−エチルヘキサノエート(Aldrich社からのミネラルスピリッツ中65重量%の溶液として0.490mL、0.921mmol)をシリンジを介して一度に添加し、そして得られた焦げ茶色の反応混合物を室温で2時間にわたって迅速に撹拌した。次いでフラスコに真空アダプタを装着し、溶媒とミネラルスピリッツを減圧下に除去した。得られた濃灰茶色の固形物質を粉砕して粉末とし、高真空下で一晩さらに乾燥して、生成物を灰色の僅かに紫がかった粉末として得た(431mg、83%)。HNMR(300MHz,CDCl,23℃):δ=89.34(s,Δυ1/2=116Hz,1H),54.39(s,Δυ1/2=43Hz,2H),20.76,20.52(重複信号、7H),10.73(s,Δυ1/2=70Hz,2H),9.05(s,Δυ1/2=78Hz,2H),8.10(s,Δυ1/2=64Hz,6H),4.89(s,Δυ1/2=64Hz,2H),4.43(s,71Hz,2H),2.81(s,Δυ1/2=39Hz,1H),0.74(s,Δυ1/2=35Hz,8H),−10.73(s,Δυ1/2=40Hz,4H),−30.03(s,Δυ1/2=100Hz,4H)。
Figure 0006846423
実施例39.1−オクテンのトリエトキシシランおよび(PyBox)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(PyBox)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)を添加し、続いて1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。次いでトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加し、バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(235mg、95%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例40.トリエトキシシランおよび(PyBox)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いた1−オクテンの低減された触媒装荷量でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(PyBox)Co(2−エチルヘキサノエート)のテトラヒドロフラン溶液(0.25mL、0.0036M)を添加し、そして溶媒を減圧下に除去した。次いで1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加し、続いてトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加した。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(220mg、89%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。.
Figure 0006846423
実施例41.アリルグリシジルエーテルのトリエトキシシランおよび(PyBox)Co(2−エチルヘキサノエート)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(PyBox)Co(2−エチルヘキサノエート)(5mg、0.009mmol)を添加し、続いてアリルグリシジルエーテル(102mg、0.891mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。次いでトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加し、バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中10%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の10%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(168mg、68%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例42.1−オクテンのトリエトキシシランおよび(MeAPDI)Co(OPiv)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(MeAPDI)Co(OPiv)(4mg、0.009mmol)を添加し、続いて1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。次いでトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加して、オリーブグリーンの反応混合物の形成が得られた。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(239mg、97%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例43.1−オクテンのトリエトキシシランおよび(TFAPDI)Co(OPiv)でのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(TFAPDI)Co(OPiv)(4mg、0.009mmol)を添加し、続いて1−オクテン(100mg、0.891mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。次いでトリエトキシシラン(146mg、0.891mmol)を添加して、オリーブグリーンの反応混合物の形成が得られた。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(234mg、95%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例44.ジメチル(エトキシ)シランおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)での1−オクテンのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(トルエン中0.019Mの溶液0.053mL、0.001mmol)を添加し、続いて1−オクテン(112mg、1.00mmol)を添加して、焦げ茶色の溶液を得た。次いでジメチル(エトキシ)シラン(104mg、1.00mmol)を添加し、オリーブグリーンの反応混合物の形成が得られた。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(195mg、90%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例45.MMおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)での1−オクテンのヒドロシリル化手順:
窒素を充填したグローブボックス中で、撹拌棒を備えたシンチレーション用バイアルに、(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)(6mg、0.01mmol)を添加し、続いて1−オクテン(112mg、1.00mmol)を添加して、不均一な混合物を得た。次いでMM(148mg、1.00mmol)を添加し、オリーブグリーンの反応混合物の形成が得られた。バイアルをキャップでシールし、ボックスから取り出して、室温で1時間にわたって撹拌した。キャップを取り外し、残存する揮発性物質を空気流で除去した。得られた残渣をペンタン中5%のエチルエーテル溶液で希釈し、小さなシリカゲルのカラムを通過させ、追加の5%エーテルのペンタン溶液(5mL)で溶出させた。得られた透明で無色の溶出物を濃縮して、生成物を無色透明なオイルとして得た(249mg、96%)。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルの分析によって求めた。
Figure 0006846423
実施例46〜54.トリエトキシシランおよび(TFAPDI)Co(2−エチルヘキサノエート)を用いた追加的なオレフィン基質の例:
以下に示す代表的な例は、記載した反応条件の下で実験を上記したところに類似の手順を使用して行った。生成物の分布は、単離された生成物のHNMRスペクトルを分析することによって求めた。全ての場合について、反応は98%より多くがヒドロシリル化について選択的であった。
Figure 0006846423
以上の記載は多くの詳細を含んでいるが、それらの詳細は本発明の範囲に対する限定と解釈されるべきではなく、単にその好ましい実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は他の考えられる変化を想起するであろうが、それらは本願に添付の特許請求の範囲に規定された本発明の思想および精神の範囲内にある。

Claims (41)

  1. (a)少なくとも一つの不飽和官能基を含有する不飽和化合物、(b)少なくとも一つのシリルヒドリド官能基を含有するシリルヒドリド、および(c)触媒を含む混合物を、任意選択的に溶媒の存在下で反応させて、脱水素シリル化生成物、ヒドロシリル化生成物、または脱水素シリル化生成物とヒドロシリル化生成物の組み合わせを生成することを含む、シリル化生成物の製造プロセスであって、ここで触媒は式(I)の錯体またはその付加物;式(II)の化合物;またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせであり:
    Figure 0006846423

    Co(カルボキシレート) (II)
    ここでR、R、R、R、およびRの各々は独立して、水素、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、置換アリール、または不活性置換基から選択され、水素以外のR〜Rは、任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
    およびRの各々は独立して、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、または置換アリールから選択され、ここでRおよびRは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
    任意選択的にR、R、R、R、R、R、およびRの隣り合ういずれか二つの基は一緒になって、置換または未置換で飽和または不飽和の環状構造である環を形成してよく、任意選択的に一つまたはより多くのヘテロ原子を含み、そして;
    およびRは各々独立して、任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含有するアルキル基またはアリール基から選択され、またはRおよびRジカルボキシレートキレート基を形成するように結合され;そして
    カルボキシレートは、置換または未置換の直鎖、分岐鎖または環状脂肪族カルボン酸、ジカルボン酸、または芳香族カルボン酸から誘導され、任意選択的にO、N、S、P、Si、F、Cl、Br、I、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択された一つまたはより多くのヘテロ原子を含み;
    ここで混合物は別個の還元剤および促進剤を含まない、プロセス。
  2. およびRの各々がC1〜C18アルキルから選択される、請求項1のプロセス。
  3. およびRの各々がCH、3−ヘプチル、またはC(CHである、請求項1のプロセス。
  4. およびRが独立してC1〜C10アルキルから選択される、請求項1〜3の何れかのプロセス。
  5. およびRの各々がメチル、エチル、またはシクロヘキシルである、請求項1から3のいずれかのプロセス。
  6. 〜RおよびR〜Rが一緒になって、イミン窒素を備えた五員ヘテロ環式環構造または六員ヘテロ環式環構造を形成する、請求項1から3の何れかのプロセス。
  7. 環構造がさらに、イミン窒素以外の一つまたはより多くのヘテロ原子を含む、請求項のプロセス。
  8. 触媒が:
    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される化合物を含む、請求項のプロセス。
  9. 触媒が:
    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    から選択される、請求項1のプロセス。
  10. 金属カルボキシレートが、Co(アセテート)・4HO、無水Co(アセテート)、Co(2−エチルヘキサノエート)、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される、請求項1のプロセス。
  11. 成分(a)が、オレフィン、シクロアルケン、不飽和ポリエーテル、ビニル官能性アルキル封止アリルまたはメタリルポリエーテル、アルキル封止末端不飽和アミン、アルキン、末端不飽和アクリレートまたはメタクリレート、不飽和アリールエーテル、ビニル官能化ポリマーまたはオリゴマー、ビニル官能化シラン、ビニル官能化シリコーン、不飽和脂肪酸、不飽和エステル、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される、請求項1から10のいずれかのプロセス。
  12. 成分(a)が式:
    10(OCHCH)(OCHCHR11)−OR12
    12O(CHR11CHO)(CHCHO)−CR13 −C≡C−CR13 −(OCHCH)(OCHCHR11)12
    C=CR11CHO(CHCHO)(CHCHR11O)CHCR13=CH
    の化合物またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択され、ここでR10が2から10の炭素原子を含有する不飽和有機基から選択され;R12が水素、ビニル基、または1から8の炭素原子のポリエーテル封止基から選択され;R11の各々は独立して、1〜20の炭素原子を有する一価の炭化水素基、アリール基、アルカリール基、アラルキル基、シクロアルキル基から選択され;R13の各々は独立して、水素、1〜20の炭素原子を有する一価の炭化水素基、アリール基、アルカリール基、アラルキル基、またはシクロアルキル基から選択され;zの各々は0から100までを含み;そしてwの各々は0から100までを含む、請求項1から11のいずれかのプロセス。
  13. 成分(a)が、N,N−ジメチルアリルアミン、アリルオキシ置換ポリエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、スチレン,、ビニルノルボルナン、5−ビニルノルボルネン、1−オクタデセン、シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネン、3−ヘキセン、イソブチレン、3−メチル−1−オクテン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、EPDM、オレイン酸、リノール酸、オレイン酸メチル、式VIIのビニルシロキサン
    Figure 0006846423

    またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択され、ここでR14の各々は独立して、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、ビニル、アリール、または置換アリールであり、そしてnはゼロに等しいかまたはより大きい、請求項1から12のいずれかのプロセス。
  14. 成分(b)が式RSiH4−aの化合物、式(RO)SiH4−aの化合物、式HSiR(OR)3−aの化合物、式RSi(CH)(SiRO)SiRHの化合物、式(RO)Si(CH)(SiRO)SiRHの化合物、式Q の化合物、式RSi(CH)SiOSiR(OSiR)OSiRHの化合物、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択され、ここでRの各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキルであり、ここでRは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み、aの各々は独立して0から3の値を有し、fは1から8の値を有し、kは0から3000の値を有し、p、u、v、yおよびzの各々は独立して0から20の値を有し、wおよびxは0から3000であり、但しp+x+yは1から1000に等しく、そしてシリルヒドリド中の全ての元素の価数は満たされており、MはR’SiO1/2の一価の官能基を表し、Dは式R’SiO2/2の二価の官能基を表し、Tは式R’SiO3/2の三価の官能基を表し、Qは式SiO4/2の四価の官能基を表し、そしてMはHR’SiO1/2を表し、TはHSiO3/2を表し、そしてDはR’HSiO2/2を表し;R’の各々は独立してC1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキルを表し、ここでR’は任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含み;hは1〜8、そしてjは0〜10である、請求項1から13のいずれかのプロセス。
  15. 触媒が反応される不飽和化合物のモル量を基準として0.001モルパーセントから10モルパーセントの量で存在する、請求項1から14の何れかのプロセス。
  16. プロセスが0℃から300℃の間の温度で行われる、請求項1から15のいずれかのプロセス。
  17. プロセスが60℃から100℃の間の温度で行われる、請求項1から15のいずれかのプロセス。
  18. 触媒が式(III)の触媒を含む、請求項17のプロセス。
  19. 成分(a)と成分(b)のモル比が5:1から1:4である、請求項1から18のいずれかのプロセス。
  20. 成分(a)と成分(b)のモル比が2:1から1:1である、請求項1から19のいずれかのプロセス。
  21. 触媒が、カーボン、シリカ、アルミナ、MgCl、ジルコニア、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(アミノスチレン)、スルホン化ポリスチレン、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択された支持体上に固定化されている、請求項1から20のいずれかのプロセス。
  22. 不飽和化合物(a)がシリルヒドリド(b)および触媒(c)の混合物に対して添加される、請求項1から21のいずれかのプロセス。
  23. シリルヒドリド(b)が不飽和化合物(a)および触媒(c)の混合物に対して添加される、請求項1から21のいずれかのプロセス。
  24. 架橋材料を製造するためのプロセスであって、架橋材料を製造するために、(a)シリルヒドリド含有ポリマー、(b)ビニル置換シロキサン、ビニル置換ポリシロキサン、不飽和ポリオレフィン、またはこれらの組み合わせ、および(c)式(I)またはその付加物;式(II)、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせである触媒を含む混合物を、任意選択的に溶媒の存在下で反応させることを含み:
    Figure 0006846423

    Co(カルボキシレート) (II)
    式中、R、R、R、R、およびRの各々は独立して、水素、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、置換アリール、または不活性置換基から選択され、ここで水素以外のR〜Rは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
    およびRの各々は独立して、C1〜C18アルキル、C1〜C18置換アルキル、アリール、または置換アリールから選択され、ここでRおよびRは任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含んでよく;
    任意選択的にR、R、R、R、R、R、およびRの隣り合ういずれか二つの基は一緒になって置換または未置換で飽和または不飽和の環状構造である環を形成してよく、この環は任意選択的に一つまたはより多くのヘテロ原子を含み;
    およびRは各々独立して、任意選択的に少なくとも一つのヘテロ原子を含有するアルキル基またはアリール基から選択され;そして
    カルボキシレートは、置換または未置換の直鎖、分岐鎖または環状脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸から誘導され、任意選択的にO、N、S、P、Si、F、Cl、Br、I、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択された一つまたはより多くのヘテロ原子を含み;
    ここで混合物は還元剤および促進剤を含まない、プロセス。
  25. およびRの各々がC1〜C18アルキルから選択される、請求項24のプロセス。
  26. およびRの各々がCH、3−ヘプチル、またはC(CH)である、請求項24のプロセス。
  27. およびRが独立してC1〜C10アルキルから選択される、請求項24から26のいずれかのプロセス。
  28. およびRの各々がメチル、エチル、またはシクロヘキシルである、請求項24から26のいずれかのプロセス。
  29. 〜RおよびR〜Rが一緒になって、イミン窒素を備えた五員ヘテロ環式環構造または六員ヘテロ環式環構造を形成する、請求項24から26の何れかのプロセス。
  30. 環構造がさらに、イミン窒素以外の一つまたはより多くのヘテロ原子を含む、請求項29のプロセス。
  31. 触媒が:
    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される化合物を含む、請求項29のプロセス。
  32. 触媒が:
    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    Figure 0006846423

    から選択される、請求項24のプロセス。
  33. 金属カルボキシレートが、Co(アセテート)・4HO、無水Co(アセテート)、Co(2−エチルヘキサノエート)、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される、請求項24のプロセス。
  34. 成分(a)が、オレフィン、シクロアルケン、不飽和ポリエーテル、ビニル官能性アルキル封止アリルまたはメタリルポリエーテル、アルキル封止末端不飽和アミン、アルキン、末端不飽和アクリレートまたはメタクリレート、不飽和アリールエーテル、ビニル官能化ポリマーまたはオリゴマー、ビニル官能化シラン、ビニル官能化シリコーン、不飽和脂肪酸、不飽和エステル、またはこれらの二つまたはより多くの組み合わせから選択される、請求項24から33のいずれかのプロセス。
  35. 触媒が反応される不飽和化合物のモル量を基準として0.001モルパーセントから10モルパーセントの量で存在する、請求項24から34のいずれかのプロセス。
  36. プロセスが0℃から300℃の間の温度で行われる、請求項24から35のいずれかのプロセス。
  37. プロセスが60℃から100℃の間の温度で行われる、請求項24から36のいずれかのプロセス。
  38. 成分(a)と成分(b)のモル比が5:1から1:4である、請求項24から37のいずれかのプロセス。
  39. 成分(a)と成分(b)のモル比が2:1から1:1である、請求項24から37のいずれかのプロセス。
  40. 不飽和化合物(a)がシリルヒドリド(b)および触媒(c)の混合物に対して添加される、請求項24から39のいずれかのプロセス。
  41. シリルヒドリド(b)が不飽和化合物(a)および触媒(c)の混合物に対して添加される、請求項24から40のいずれかのプロセス。
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