JPH02166124A - Production of polysilane - Google Patents

Production of polysilane

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JPH02166124A
JPH02166124A JP32115888A JP32115888A JPH02166124A JP H02166124 A JPH02166124 A JP H02166124A JP 32115888 A JP32115888 A JP 32115888A JP 32115888 A JP32115888 A JP 32115888A JP H02166124 A JPH02166124 A JP H02166124A
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polysilane
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rhodium
producing
platinum
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Yuusuke Mikihashi
三木橋 雄介
Kazutoshi Takatsuna
和敏 高綱
Yoshiharu Okumura
奥村 義治
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Tonen Sekiyu Kagaku KK
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Abstract

PURPOSE:To obtain an Si-H bond-containing high-MW polysilane in high yields within a short time by polymerizing a trihydrosilane or a mixture thereof with a dihydrosilane through dehydrogenation in the presence of a specified catalyst. CONSTITUTION:A trihydrosilane (e.g. phenylsilane) or a mixture thereof with a dihydrosilane (e.g. methylphenylsilane) is polymerized desirably in a molar ratio of 0.25 or larger through dehydrogenation in the presence of a complex catalyst prepared by coordinating at least one ligand selected from among an organophosphorus, compound, an organoarsenic compound and an organoantimony compound with at least one member selected from among Rh, Pt and compounds thereof [e.g. hydridocarbonyltris(triphenylphosphine) rhodium: HRh(CO)(PPh3)3].

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

発明の技術分野 本発明はポリシランの製造方法に関し、さらに詳しくは
、トリヒドロシラン類またはトリヒドロシラン類とジヒ
ドロシラン類との混合物を、特定の触媒の存在下に脱水
素重合して、硅素−水素結合を有するポリシランを製造
するための方法に関する。 発明の技術的背景ならびにその問題点 ポリシランはホトレジスト、半導体、導電体などの電子
材料、セラミックの前駆体および光重合開始剤などに用
いられる有用な化合物である。このため上記のようなポ
リシランの安価でかつ効率のよい製造方法の開発が強く
望まれている。 ところで従来、硅素−水素結合を有するポリシランを製
造する方法としては、以下のようなものが開示されてい
る。 (イ)トリヒドロシラン類をチタノセンまたはジルコセ
ン触媒の存在下に、脱水素重合することにより、ポリシ
ランを製造する方法(ジャーナルオブ オルガノメタリ
ック ケミストリー(J、Organometal、C
hes+、)、、279巻、1985年、C−11〜C
−18頁および ジャーナル オブ アメリカンケミカ
ル ソサイアテ(−(J、As+、Chem、Soc、
)、。 108巻、14号、  1988年、4059〜406
6頁)。 Cp  TIR’2またはCp2  ZrR” 2nR
3illa 一−−−→ →si汁−−+  II     (n 
= 〜1 0)+   n     2 (ロ)ジヒドロシラン類をジフェニルチタノセン触媒の
存在下に、脱水素重合することにより、ポリシランを製
造する方法(日本化学会第57回 秋季年会予稿集lA
417,1988年)。 R″ (n −2〜9) (ハ)フェニルメチルシランをビス(トリフェニルホス
フィン)エチレン白金触媒存在下に反応させて、ジシラ
ンを製造する方法(オルガノメタリックス(Organ
ometal、)、、第8巻、1987年、1590〜
1591頁)。 (Ph3P)21’t(i12C−CI+。)Ph2S
il!2 11PhMesI−8IPhMeH(27%)(ニ)ジ
フェニルシランをクロロトリス(トリフェニルホスフィ
ン)ロジウム触媒存在下に反応させて、ジシランを製造
する方法(ジャーナルオブ オルガノメタリック ケミ
ストリー(J、Organomota! 、Ches、
)、 、 55巻、1973年、07〜C8頁)。 (Ph3P)3RhCI Ph2Sil!2 1(P h  S i −S t P !12 t((
38%)(ホ)ジヒドロシラアントラセンをクロロトリ
ス(トリフェニルホスフィン)ロジウム触媒存在下に反
応させ、ジシランおよびトリシランを製造する方法(オ
ルガノメタリックス(Organometal、)、。 第6巻、1987年、1595〜1596頁)。 七u −(ES I −(’s t −n + ++ 
−(s + −もS i % I −IIなどである。 しかしながら上記に開示された製造方法では、以下のよ
うな問題点があった。すなわち、トリヒドロシラン類ま
たはジヒドロシラン類の脱水素重合により2〜3量体以
上のポリシランを?9る方法は、チタノセンまたはジル
コセンを触媒として用いる製造方法に限られていた。し
かも、チタノセンまたはジルコセンを触媒として用いる
製造方法でも、得られるポリシランの重合度は高々10
程度であり、その平均分子量は900〜1400程度で
あって、高重合度のポリシランを得ることができず、か
つ反応速度が遅いという問題点があった。このようにト
リヒドロシラン類またはジヒドロシラン類の脱水素重合
により高分子量ポリシランを製造する方法は知られてい
なかった。 発明の目的 本発明は、ヒドロシラン類の脱水素重合によりポリシラ
ンを製造するに際し、高分子量のポリシランが得られず
、しかも反応速度が遅いという従来技術に伴う問題点を
解決しようとするものであり、高分子量ポリシランの安
価でかつ効率のよい製造方法を提供することを目的とし
ている。 発明の概要 本発明者らは、ポリシランの製造方法を種々検討する中
で、ヒドロシラン類を、(i)ロジウム、白金から選ば
れる少なくとも1種の金属または化合物に(i)有機リ
ン化合物、有機砒素化合物、有機アンチモン化合物から
選ばれる少なくとも1種の配位子が配位してなる錯体触
媒の存在下に反応させると、高分子量のポリシランを高
収率でかつ短時間にて製造しうろことを見出し、本発明
を完成するに至った。 すなわち、本発明に係るポリシランの製造方法は、ヒド
ロシラン類を脱水素重合して、硅素−水素結合を有する
ポリシランを製造するに際して、トリヒドロシラン類、
またはトリヒドロシラン類とジヒドロシラン類との混合
物を、(i)ロジウム、白金から選ばれる少なくとも1
種の金属または化合物に(i)有機リン化合物、有機砒
素化合物、有機アンチモン化合物から選ばれる少なくと
も1種の配位子が配位してなる錯体触媒の存在下に、上
記のような脱水素重合反応を行なうことを特徴としてい
る。 発明の詳細な説明 以下、本発明に係るポリシランの製造方法について具体
的に説明する。 ヒドロシラン類 本発明では、ポリシランを製造するだめの原料として、
下記式[11で示されるトリヒドロシラン類が単独で用
いられるか、あるいはトリヒドロシラン類と下記式[1
1]で示されるジヒドロシラン類との混合物が用いられ
る。 R’  81  H 3・・・[1] RIR2Si H 2・・・[11] [式中、RおよびR2は、それぞれ同一でも異なってい
てもよく、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基
、アルアルキル基またはトリオルガノシリル基である。 ] 上記式[1]で示されるトリヒドロシラン類としては、
具体的には、メチルシラン、エチルシラン、プロピルシ
ラン、ブチルシラン、ヘキシルシラン、フェニルシラン
、ナフチルシラン、P−フェニル−フェニルシラン、ト
リルシラン、ベンジルシラン、フェネチルシラン、シク
ロへキシルシラン、(トリフェニルシリル)シラン、(
トリメチルシリル)シランなどが挙げられる。 また、上記式[1]で示されるジヒドロシラン類として
は、具体的には、ジメチルシラン、ジエチルシラン、ジ
プロピルシラン、ジブチルシラン、ジヘキシルシラン、
ジフェニルシラン、ジナフチルシラン、ジ(P−フェニ
ル−フェニル)シラン、ジトリルシラン、ジベンジルシ
ラン、ジエチルシラン、ジシクロへキシルシラン、ジ(
トリフェニルシリル)シラン、メチルフェニルシラン、
メチルナフチルシラン、メチルトリルシラン、メチルベ
ンジルシラン、(トリフェニルシリル)メチルシラン、
(トリメチルシリル)メチルシランなどが挙げられる。 本発明において、トリヒドロシラン類とジヒドロシラン
類との混合物を用いる場合には、トリヒドロシラン順/
ジヒドロシラン類のモル比が0.25以上であるような
混合物を用いることが好ましい。 錯体触媒 本発明では、上記のようなヒドロシラン類を脱水素重合
する際に、(i)ロジウム、白金から選ばれる少なくと
も1種の金属または化合物に(i)有機リン化合物、有
機砒素化合物、有機アンチモン化合物から選ばれる少な
くとも18iの配位子が配位してなる錯体触媒が用いら
れる。 ロジウム金属またはロジウム化合物 本発明で用いられるロジウム金属またはロジウム化合物
としては、活性炭、シリカなどに担持されたロジウム金
属、ロジウムブラック、ロジウムの0価錯体、ロジウム
の1価、2価、3価、5価の化合物または錯体などが挙
げられる。 このようなロジウムの化合物または錯体としては、具体
的には、Rh  (CO)8、Rh、 (CO)1□、
Rh  (CO)  、Rh  (GO)  (ノルボ
ルナジェン)、[Rh (u −OMe) (i、5−
シクロオクタジエン)]2、[Rh(μm0g)(i,
5−シクロオクタジエン)]2、[Rh(μmCI )
(CIl□−CIl□)2]2、[Rh (μmCD 
)(CO) 2] 2、[Rh(μm0Ac)(i,5
−シクロオクタジエン)]2、[Rh (μm0Ph)
(i,5−シクロオクタジエン)】2、RhB(i,5
−シクロオクタジエン)6 (Co3)3、一 [Rh(OAc)  ]  、[RhCN 、 ][R
h (μmCjり(π−アリル)  ]  、RhC1
13、RhBr  、Rh1aなどが挙げられる。 白金金属または白金化合物 本発明で用いられる白金金属または白金化合物としては
、活性炭、シリカなどに担持された白金金属、白金ブラ
ック、白金の0価錯体、白金の2価、4価の化合物また
は錯体などである。 このような白金の化合物または錯体としては、具体的に
は、Pt(II2NCII。C■■2N!12)2、C
113C113 Pt(Nil  )   CI  5Pt(CIl  
CN)2(J6.に2PtCN 4、Pt(II□ N
C112C1l□Nl[2)Cll2、II  PtC
l  、  PtCl 2(i,5−シクロオクタジエ
B ン) 、Pt (アセチルアセトナート)  、PtC
N2、PtCfI、などが挙げられる。 配位子 本発明で用いられる配位子は、下記式[■]または[I
V]で示される化合物などである。 R3 3・・・[■] R−E−CHR−CHR−ER・・・[IV][式中、
Eはリン、砒素またはアンチモンであり、R3はそれぞ
れ同一でも異なっていてもよく、アルキル基、アリール
基、シクロアルキル基またはアルアルキル基であり、R
4は水素、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基
またはアルアルキル基である。] 上記式
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing polysilane, and more particularly, the present invention relates to a method for producing polysilane, and more particularly, trihydrosilanes or a mixture of trihydrosilanes and dihydrosilanes are dehydrogenated in the presence of a specific catalyst to form silicon-hydrogen bonds. The present invention relates to a method for producing a polysilane having the following properties. Technical background of the invention and its problems Polysilane is a useful compound used in photoresists, semiconductors, electronic materials such as conductors, ceramic precursors, photopolymerization initiators, and the like. Therefore, there is a strong desire to develop an inexpensive and efficient manufacturing method for polysilane as described above. Heretofore, the following methods have been disclosed as methods for producing polysilanes having silicon-hydrogen bonds. (a) A method for producing polysilane by dehydrogenating trihydrosilanes in the presence of a titanocene or zircocene catalyst (Journal of Organometallic Chemistry (J, Organometal, C.
hes+,), vol. 279, 1985, C-11~C
-18 pages and Journal of American Chemical Society (-(J, As+, Chem, Soc,
),. Volume 108, No. 14, 1988, 4059-406
(page 6). Cp TIR'2 or Cp2 ZrR" 2nR
3illa 1----→ →si juice--+ II (n
= ~1 0) + n 2 (b) Method for producing polysilane by dehydrogenating dihydrosilanes in the presence of a diphenyltitanocene catalyst (Proceedings of the 57th Autumn Annual Meeting of the Chemical Society of Japan IA)
417, 1988). R″ (n −2 to 9) (c) A method for producing disilane by reacting phenylmethylsilane in the presence of a bis(triphenylphosphine)ethylene platinum catalyst (Organometallics
ometal, ), Volume 8, 1987, 1590-
1591 pages). (Ph3P)21't(i12C-CI+.)Ph2S
Il! 2 11PhMesI-8IPhMeH (27%) (d) A method for producing disilane by reacting diphenylsilane in the presence of a chlorotris(triphenylphosphine)rhodium catalyst (Journal of Organometallic Chemistry (J, Organomota!, Ches.
), vol. 55, 1973, pp. 07-C8). (Ph3P)3RhCI Ph2Sil! 2 1(P h S i −S t P !12 t((
38%) (e) A method for producing disilane and trisilane by reacting dihydrosilaanthracene in the presence of a chlorotris(triphenylphosphine)rhodium catalyst (Organometal, Vol. 6, 1987, 1595- 1596 pages). 7u −(ES I −('s t −n + ++
-(s + - is also Si % I -II, etc.) However, the production method disclosed above has the following problems. Namely, due to dehydrogenation polymerization of trihydrosilanes or dihydrosilanes, Methods for producing dimer- or trimer-or-more polysilanes have been limited to production methods that use titanocene or zircocene as catalysts.Furthermore, even with production methods that use titanocene or zircocene as catalysts, the degree of polymerization of the resulting polysilanes is low. 10 at most
The average molecular weight is about 900 to 1,400, and there are problems in that polysilane with a high degree of polymerization cannot be obtained and the reaction rate is slow. As described above, a method for producing high molecular weight polysilane by dehydrogenation polymerization of trihydrosilanes or dihydrosilanes has not been known. OBJECT OF THE INVENTION The present invention aims to solve the problems associated with the prior art, in which polysilane with a high molecular weight cannot be obtained and the reaction rate is slow when producing polysilane by dehydrogenation polymerization of hydrosilanes. The purpose is to provide an inexpensive and efficient method for producing high molecular weight polysilane. Summary of the Invention While investigating various methods for producing polysilane, the present inventors have discovered that hydrosilanes are combined with (i) at least one metal or compound selected from rhodium and platinum, and (i) an organic phosphorus compound, an organic arsenic. When the reaction is carried out in the presence of a complex catalyst composed of at least one type of ligand selected from organic antimony compounds and organic antimony compounds, high molecular weight polysilane can be produced in high yield and in a short time. This discovery led to the completion of the present invention. That is, in the method for producing polysilane according to the present invention, when producing a polysilane having a silicon-hydrogen bond by dehydrogenating hydrosilanes, trihydrosilanes,
or a mixture of trihydrosilanes and dihydrosilanes; (i) at least one member selected from rhodium and platinum;
Dehydrogenation polymerization as described above in the presence of a complex catalyst comprising a seed metal or compound coordinated with (i) at least one ligand selected from an organic phosphorus compound, an organic arsenic compound, and an organic antimony compound. It is characterized by a reaction. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method for producing polysilane according to the present invention will be specifically described below. Hydrosilanes In the present invention, as raw materials for producing polysilanes,
Trihydrosilanes represented by the following formula [11] are used alone, or trihydrosilanes and the following formula [1]
A mixture with dihydrosilanes shown in [1] is used. R' 81 H 3...[1] RIR2Si H 2...[11] [In the formula, R and R2 may be the same or different, and are an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, group or triorganosilyl group. ] As the trihydrosilanes represented by the above formula [1],
Specifically, methylsilane, ethylsilane, propylsilane, butylsilane, hexylsilane, phenylsilane, naphthylsilane, P-phenyl-phenylsilane, tolylsilane, benzylsilane, phenethylsilane, cyclohexylsilane, (triphenylsilyl)silane, (
Examples include trimethylsilyl)silane. Further, the dihydrosilanes represented by the above formula [1] include dimethylsilane, diethylsilane, dipropylsilane, dibutylsilane, dihexylsilane,
Diphenylsilane, dinaphthylsilane, di(P-phenyl-phenyl)silane, ditolylsilane, dibenzylsilane, diethylsilane, dicyclohexylsilane, di(
triphenylsilyl)silane, methylphenylsilane,
Methylnaphthylsilane, methyltolylsilane, methylbenzylsilane, (triphenylsilyl)methylsilane,
Examples include (trimethylsilyl)methylsilane. In the present invention, when using a mixture of trihydrosilanes and dihydrosilanes, the order of trihydrosilanes/
It is preferable to use a mixture in which the molar ratio of dihydrosilanes is 0.25 or more. Complex Catalyst In the present invention, when dehydrogenating the hydrosilanes as described above, (i) at least one metal or compound selected from rhodium and platinum is added to (i) an organic phosphorus compound, an organic arsenic compound, and an organic antimony compound. A complex catalyst formed by coordinating at least 18i ligands selected from compounds is used. Rhodium metal or rhodium compound The rhodium metal or rhodium compound used in the present invention includes rhodium metal supported on activated carbon, silica, etc., rhodium black, zero-valent complex of rhodium, monovalent, divalent, trivalent, and pentavalent rhodium. Examples include valent compounds or complexes. Specifically, such rhodium compounds or complexes include Rh (CO)8, Rh, (CO)1□,
Rh (CO), Rh (GO) (norbornadiene), [Rh (u-OMe) (i,5-
cyclooctadiene)]2, [Rh(μm0g)(i,
5-cyclooctadiene)]2,[Rh(μmCI)
(CIl□-CIl□)2]2, [Rh (μmCD
)(CO) 2] 2, [Rh(μm0Ac)(i,5
-cyclooctadiene)]2, [Rh (μm0Ph)
(i,5-cyclooctadiene)]2, RhB(i,5
-cyclooctadiene)6 (Co3)3, -[Rh(OAc) ], [RhCN, ][R
h (μmCjri(π-allyl)], RhC1
13, RhBr, Rh1a, etc. Platinum metal or platinum compound The platinum metal or platinum compound used in the present invention includes platinum metal supported on activated carbon, silica, etc., platinum black, a zero-valent complex of platinum, a divalent or tetravalent compound or complex of platinum, etc. It is. Specifically, such platinum compounds or complexes include Pt(II2NCII.C■■2N!12)2, C
113C113 Pt(Nil) CI 5Pt(CIl
CN) 2 (J6. to 2PtCN 4, Pt(II□N
C112C1l□Nl[2) Cll2, II PtC
l, PtCl2 (i,5-cyclooctadiene), Pt (acetylacetonate), PtC
Examples include N2, PtCfI, and the like. Ligand The ligand used in the present invention has the following formula [■] or [I
V] and the like. R3 3...[■] R-E-CHR-CHR-ER...[IV] [In the formula,
E is phosphorus, arsenic or antimony, R3 may be the same or different and is an alkyl group, aryl group, cycloalkyl group or aralkyl group, R
4 is hydrogen, an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, or an aralkyl group. ] The above formula

【■】または[■Eで示される配位子としては、
具体的には、P M 8  、、P E t  1P 
B u a’、PPh  、 P(Cll  Ph) 
 、PPh  Me、^5ee3.AsEt  、 A
s13u3、AsPh3、As (Cll2 Ph) 
3、AsPh  Me、 SbMe  、、5bEt 
 、 5bBu  、 5bPh3.Sb (Cll 
 Ph)   、5bPh2肋、Ph2P−Cll2−
 CH!2−PPh2、Ph  As−C112−Cl
12−^5Phz、Ph  Sb−Cll2− C11
2−5bPh2などが挙げられる。 本発明で用いられる錯体触媒としては、予め、上記のロ
ジウムおよび/または白金金属またはその化合物に、上
記の配位子が配位した錯体触媒を使用してもよいし、上
記のロジウムおよび/または白金金属またはその化合物
と上記の配位子とを反応系にて混合I7、反応系にて錯
体触媒を生成させながら使用してもよい。反応系で錯体
触媒を生成させる場合には、配位子と、ロジウムおよび
/または白金金属またはその化合物とを、1〜20のモ
ル比の範囲で混合することが好ましい。 本発明で用いられる上記のような錯体触媒としては、具
体的には、IIRh(CO)(PPh3’t 3、II
Rh(CO)(AsPh  )  、IIRh(CO)
(SbPh3) 3、PhCfl(PPh  )   
、RhCl3  (AsPha ) s、RhOff 
 (SbPh  )  、IRh(PPh3) 、、[
PPh  Rh(OAc)  〕、RhC13(PHt
3) 3.PtCN 2(Co) PPh8、Pt(P
Et3) 2CIl II、PtC1(PPh  ) 
 、ptcΩ2  (AsPhs ) 2.PtCN7
   (SbPh  )  、PtBr2(PEt3)
 2.[Pt(PBu  )(J  ]  、Pt02
(r’Pb3) 2.PL(PPh  )  、Pt 
(Ph2PC112CI12PPh2>C12などが挙
げられる。 本発明で用いられる錯体触媒において、ロジウムおよび
/または白金金属は、下式に示すように硅素−水素結合
を酸化的に付加させて、硅素−硅素結合を生成させ、ま
た配位子はロジウムおよび/または白金錯体の安定化に
寄与して、脱水素重合反応を持続させる役割を果すもの
と推定される。 I( 1] →If2R9i−8IR112+l[2+Motalま
た、本発明で用いられるロジウムおよび/または白金錯
体触媒は、オレフィンのヒドロシリル化触媒にもなり得
るので、反応系にたとえばシクロヘキセンのようなオレ
フィン化合物が存在すると、得られたポリシランの側鎖
にシクロへキシル基のような有機基の導入が可能である
。 脱水素重合条件 本発明の脱水素重合反応は、窒素、ヘリウム、アルゴン
などの不活性ガス雰囲気中で行なうか、反応前に系を真
空とし、反応生成物である水素ガス雰囲気として、反応
系に酸素および/または水が存在しない状態で行うこと
が好ましい。反応系に酸素および/または水が存在する
と硅素−水素結合が酸化され、シラノール基やシロキサ
ン結合を生成し易くなる。 重合反応は、常圧下で行なってもよく、また減圧下もし
くは加圧下で行なってもよい。また反応温度は、0〜2
00℃好ましくは15〜150℃であることが望ましい
。 反応系におけるロジウムおよび/または白金錯体触媒は
、ヒドロシラン類1モルに対し、10−6〜10 モル
好ましくは10〜10−zモル程度の量で用いられるこ
とが好ましい。 反応は、溶媒の存在下に行なってもよく、また非存在下
に行なってもよい。溶媒を用いる場合には、トルエン、
キシレン、ヘプタン、ドデカン、ジトリルブタン、キュ
メンなどの炭化水素溶媒が好ま゛しく用いられる。 また炭化水素溶媒として、たとえばシクロヘキセンのよ
うなオレフィン化合物を用いると、水素化されてシクロ
ヘキサンとなるとともに、前記のように、シクロヘキシ
ル基を側鎖に有するポリシランを製造することができる
。 反応時間は、反応温度によって変化するが、通常は2〜
24時間で充分である。 発明の効果 本発明に係るポリシランの製造方法によれば、従来公知
のポリシランより高分子量のポリシランを短時間でかつ
高収率で得ることができる。また、本発明の方法により
、従来重合能が知られていなかったジヒドロシラン類も
、トリヒドロシラン類と混合して用いることにより、ポ
リシラン主鎖に取りこまれ、−12Slh単位を構成す
ることが可能となる。 さらに、本発明で得られるポリシランは側鎖にに硅素−
水素結合を有するので、オレフィン化合物とヒドロシリ
ル化反応を行なうことなどにより各種の化学変性が可能
である。 以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。 実施例1 還流冷却器、撹拌機および温度計を備えた容量50m1
のガラスフラスコの内部をアルゴンガスにて置換した後
、フェニルシラン(PhSIll3) 10ミリモルお
よび触媒としてヒドリドカルボニルトリス(トリフェニ
ルホスフィン)ロジウム(llRh (CO)(PPh
3) 3)0.2ミリモルを導入し、25℃にて1時間
、撹拌を行なった。その後、混合物を油浴にて撹拌下、
110℃の温度に保ち、計12時間反応を行なった。 反応終了後、得られた反応混合物に30m1の乾燥トル
エンを加えて希釈し、次いでシリカゲルを充填したカラ
ムクロマトグラフィーを用いてポリシラン留分を分取し
た。この留分からトルエンを蒸発除去したところ、ポリ
シランが収率80%(PhS1113基準)にて得られ
た。 GPC分析により、得られたポリシランは数平均分子量
(KYn)1970および重量平均分子量(Mw)38
00を有することがわかった。また、赤外吸収スペクト
ルおよびNMR分析により、得られたポリシランの主鎖
の基本fJ−洛が+Ph5JII)−であることがわか
った。 実施例2 触媒として、シス−ビス(トリフェニルホスフィン)ジ
クoo白金(cls−PtCl22 (PPh3 )2
 )0.2ミリモルを用いた以外は、実施例1と同様に
してポリシランの製造を行なった。 その結果、ポリシランの収率は85%(PhSI113
基準)であり、Mnは3210であり、またFayは3
300であり、主鎖の基本骨格は、実施例1と同様(P
hSIIりであった。 比較例1 触媒として、ジメチルチタノセン(Cp2Tl(C1(
3) 2)0.2ミリモルを用いた以外は、実施例1と
同様にしてポリシランの製造を試みた。 木 その結果、得られたポリシランの主鎖の基本骨格は、−
(−PhSIll)からなるが、MnおよびMvとも1
00.0未満であることがわかった。 比較例2 触媒として、ジーμmクロロテトラ力ルポニルジロジウ
ム([I?h(μmCI!’)(CO) 2]2)0.
1ミリモルを用いた以外は、実施例1と同様にしてポリ
シランの製造を試みたが、ポリシランは得られなかった
。 比較例3 触媒として、塩化白金酸(HPtC11−6r120’
)B O12ミリモルを用いた以外は、実施例1と同様にして
ポリシランの製造を試みたが、ポリシランは得られなか
った。 実施例3〜9 触媒としてロジウムまたは白金化合物と、配位子を表1
に示す割合で混合したものを用いた以外は、実施例1と
同様にしてポリシランの製造を行なった。 結果を表1に示す。表中のポリシランの収率11、Ph
5II!  基準である。またその主鎖の基本骨Bcよ
+Ph5II+であった。 実施例10〜13 原料としてのトリヒドロシランの種類を表2に示すよう
に代え、また触媒としてシス−ビス(トリフェニルホス
フィン)ジクロロ白金(cps−PtC1(PPh3)
 2) 0. 2ミリモルを用いた以外は、実施例1と
同様にしてポリシランの製造を行なった。 結果を表2に示す。表中のポリシランの収率は用いたト
リヒドロシラン基準である。 実施例14〜15 原料として、表3に示すトリヒドロシランおよびジヒド
ロシランの混合物合計10ミリモルを用い、かつ表3に
示す触媒を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリシ
ランの製造を行なった。 結果を表3に示す。得られたポリシランの主鎖の基本骨
格はそれぞれ+Ph5111+と+PhMoSIMeP
h)(実施例14)または−(PhS11)と+PhC
11281CII。 Ph+−(実施例15)の単位が混合したものであった
。 実施例16 乾燥トルエン30m1を反応溶媒として用いた以外は、
実施例1と同様にしてポリシランの製造を行なった。 その結果、ポリシランの収率は72%(P IIS I
 II s基準)であり、Mnは1800であり、また
Mwは3500であり、主鎖の基本骨格は実施例1と同
様(PhS11)であった。 実施例17 乾燥トルエン30m1に代えて、乾燥トルエン15m1
とシクロヘキセン15m1の混合物を用いた以外は、実
施例16と同様にしてポリシランの製造を行なった。 その結果、Ph5II 3の転化率は98%であり、得
られたポリシランのMnは1600であり、またMvは
3000であった。ポリシランの構造解h
As a ligand represented by [■] or [■E,
Specifically, P M 8 ,, P E t 1P
Bu a', PPh, P(Cll Ph)
, PPh Me, ^5ee3. AsEt, A
s13u3, AsPh3, As (Cll2 Ph)
3. AsPhMe, SbMe, 5bEt
, 5bBu, 5bPh3. Sb (Cll
Ph), 5bPh2 rib, Ph2P-Cll2-
CH! 2-PPh2, Ph As-C112-Cl
12-^5Phz, Ph Sb-Cll2- C11
2-5bPh2 and the like. As the complex catalyst used in the present invention, a complex catalyst in which the above-mentioned ligand is coordinated to the above-mentioned rhodium and/or platinum metal or its compound may be used, or the above-mentioned rhodium and/or Platinum metal or its compound and the above-mentioned ligand may be mixed I7 in the reaction system and used while producing a complex catalyst in the reaction system. When producing a complex catalyst in a reaction system, it is preferable to mix the ligand and rhodium and/or platinum metal or a compound thereof in a molar ratio of 1 to 20. Specifically, the above-mentioned complex catalyst used in the present invention includes IIRh(CO)(PPh3't 3, II
Rh(CO)(AsPh), IIRh(CO)
(SbPh3) 3, PhCfl(PPh)
, RhCl3(AsPha)s, RhOff
(SbPh) , IRh(PPh3) , [
PPh Rh(OAc)], RhC13(PHt
3) 3. PtCN 2(Co) PPh8, Pt(P
Et3) 2CIl II, PtC1(PPh)
, ptcΩ2 (AsPhs) 2. PtCN7
(SbPh), PtBr2(PEt3)
2. [Pt(PBu)(J], Pt02
(r'Pb3) 2. PL(PPh), Pt
(Ph2PC112CI12PPh2>C12, etc.) In the complex catalyst used in the present invention, rhodium and/or platinum metal oxidatively adds silicon-hydrogen bonds to form silicon-silicon bonds as shown in the following formula. It is also presumed that the ligand contributes to the stabilization of the rhodium and/or platinum complex and plays a role in sustaining the dehydrogenation polymerization reaction. The rhodium and/or platinum complex catalyst used in the invention can also be used as an olefin hydrosilylation catalyst, so if an olefin compound such as cyclohexene is present in the reaction system, cyclohexyl groups will be added to the side chains of the resulting polysilane. Organic groups such as It is preferable to carry out the reaction in the absence of oxygen and/or water in the reaction system as a hydrogen gas atmosphere.If oxygen and/or water is present in the reaction system, silicon-hydrogen bonds are oxidized and silanol groups and siloxane It becomes easier to form bonds.The polymerization reaction may be carried out under normal pressure, or may be carried out under reduced pressure or increased pressure.The reaction temperature is 0 to 2
It is desirable that the temperature is 00°C, preferably 15 to 150°C. The rhodium and/or platinum complex catalyst in the reaction system is preferably used in an amount of about 10-6 to 10 mol, preferably about 10 to 10-z mol, per mol of the hydrosilane. The reaction may be carried out in the presence or absence of a solvent. When using a solvent, toluene,
Hydrocarbon solvents such as xylene, heptane, dodecane, ditolylbutane, and cumene are preferably used. Further, when an olefin compound such as cyclohexene is used as the hydrocarbon solvent, it is hydrogenated to form cyclohexane, and as described above, it is possible to produce a polysilane having a cyclohexyl group in the side chain. The reaction time varies depending on the reaction temperature, but is usually 2~
24 hours is sufficient. Effects of the Invention According to the method for producing polysilane according to the present invention, polysilane having a higher molecular weight than conventionally known polysilanes can be obtained in a short time and in a high yield. Furthermore, by using the method of the present invention, dihydrosilanes, whose polymerization ability was not known in the past, can be incorporated into the polysilane main chain to form -12Slh units by mixing them with trihydrosilanes. becomes. Furthermore, the polysilane obtained in the present invention has silicon in the side chain.
Since it has hydrogen bonds, various chemical modifications are possible by performing a hydrosilylation reaction with an olefin compound. EXAMPLES The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 Capacity 50ml with reflux condenser, stirrer and thermometer
After purging the inside of the glass flask with argon gas, 10 mmol of phenylsilane (PhSIll3) and hydridocarbonyltris(triphenylphosphine)rhodium (llRh (CO) (PPh) were added as a catalyst.
3) 0.2 mmol of 3) was introduced and stirred at 25°C for 1 hour. Then, the mixture was stirred in an oil bath.
The temperature was maintained at 110°C and the reaction was carried out for a total of 12 hours. After the reaction was completed, the resulting reaction mixture was diluted with 30 ml of dry toluene, and then a polysilane fraction was fractionated using column chromatography packed with silica gel. When toluene was removed by evaporation from this fraction, polysilane was obtained in a yield of 80% (based on PhS1113). GPC analysis revealed that the obtained polysilane had a number average molecular weight (KYn) of 1970 and a weight average molecular weight (Mw) of 38.
It was found to have a value of 00. In addition, it was found by infrared absorption spectrum and NMR analysis that the basic fJ-Raku of the main chain of the obtained polysilane was +Ph5JII)-. Example 2 As a catalyst, cis-bis(triphenylphosphine)dicoo platinum (cls-PtCl22(PPh3)2
) Polysilane was produced in the same manner as in Example 1, except that 0.2 mmol was used. As a result, the yield of polysilane was 85% (PhSI113
standard), Mn is 3210, and Fay is 3
300, and the basic skeleton of the main chain is the same as in Example 1 (P
It was hSII. Comparative Example 1 As a catalyst, dimethyl titanocene (Cp2Tl(C1(
3) 2) Production of polysilane was attempted in the same manner as in Example 1, except that 0.2 mmol was used. As a result, the basic skeleton of the main chain of the polysilane obtained is −
(-PhSIll), but both Mn and Mv are 1
It was found that the value was less than 00.0. Comparative Example 2 As a catalyst, diμmchlorotetratonyl dirhodium ([I?h(μmCI!')(CO)2]2)0.
An attempt was made to produce polysilane in the same manner as in Example 1 except that 1 mmol was used, but polysilane could not be obtained. Comparative Example 3 Chloroplatinic acid (HPtC11-6r120'
) Polysilane was attempted to be produced in the same manner as in Example 1 except that 12 mmol of B 2 O was used, but polysilane was not obtained. Examples 3 to 9 Rhodium or platinum compound as catalyst and ligand as shown in Table 1
Polysilane was produced in the same manner as in Example 1, except that the mixture was used in the proportions shown in . The results are shown in Table 1. Yield 11 of polysilane in the table, Ph
5II! It is a standard. Moreover, the basic bone Bc of the main chain was +Ph5II+. Examples 10 to 13 The type of trihydrosilane as a raw material was changed as shown in Table 2, and cis-bis(triphenylphosphine)dichloroplatinum (cps-PtC1(PPh3)) was used as a catalyst.
2) 0. Polysilane was produced in the same manner as in Example 1 except that 2 mmol was used. The results are shown in Table 2. The yield of polysilane in the table is based on the trihydrosilane used. Examples 14-15 Polysilane was produced in the same manner as in Example 1, except that a total of 10 mmol of the mixture of trihydrosilane and dihydrosilane shown in Table 3 was used as the raw material, and the catalyst shown in Table 3 was used. . The results are shown in Table 3. The basic skeletons of the main chains of the obtained polysilanes are +Ph5111+ and +PhMoSIMeP, respectively.
h) (Example 14) or -(PhS11) and +PhC
11281CII. It was a mixture of Ph+- (Example 15) units. Example 16 Except that 30 ml of dry toluene was used as the reaction solvent,
Polysilane was produced in the same manner as in Example 1. As a result, the yield of polysilane was 72% (P IIS I
IIs standard), Mn was 1800, Mw was 3500, and the basic skeleton of the main chain was the same as in Example 1 (PhS11). Example 17 15 ml of dry toluene instead of 30 ml of dry toluene
Polysilane was produced in the same manner as in Example 16, except that a mixture of 15 ml of cyclohexene and 15 ml of cyclohexene was used. As a result, the conversion rate of Ph5II 3 was 98%, the Mn of the obtained polysilane was 1600, and the Mv was 3000. Structural solution of polysilane h

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ヒドロシラン類を脱水素重合して、硅素−水素結合
を有するポリシランを製造するに際して、トリヒドロシ
ラン類、またはトリヒドロシラン類とジヒドロシラン類
との混合物を、 (i)ロジウム、白金から選ばれる少なくとも1種の金
属または化合物に(ii)有機リン化合物、有機砒素化
合物、有機アンチモン化合物から選ばれる少なくとも1
種の配位子が配位してなる錯体触媒の存在下に、上記脱
水素重合反応を行なうことを特徴とするポリシランの製
造方法。
[Claims] 1. When producing a polysilane having a silicon-hydrogen bond by dehydrogenating hydrosilanes, trihydrosilanes or a mixture of trihydrosilanes and dihydrosilanes are combined with (i) rhodium; , at least one metal or compound selected from platinum, and (ii) at least one selected from organic phosphorus compounds, organic arsenic compounds, and organic antimony compounds.
1. A method for producing polysilane, which comprises carrying out the dehydrogenation polymerization reaction in the presence of a complex catalyst in which a species of ligand is coordinated.
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