JPH02184691A - Preparation of silane oligomer - Google Patents
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Landscapes
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、シランオリゴマーの製造方法に関し、さらに
詳しくは、トリヒドロシラン類、ジヒドロシラン類また
はモノヒドロシラン類を、特定の触媒の存在下に脱水素
縮合して、シランオリゴマーを製造するシランオリゴマ
ーの製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to a method for producing silane oligomers, and more particularly, the present invention relates to a method for producing silane oligomers, and more specifically, a method for producing silane oligomers, in which trihydrosilanes, dihydrosilanes, or monohydrosilanes are dehydrogenated and condensed in the presence of a specific catalyst. The present invention relates to a method for producing a silane oligomer.
発明の技術的背景
シランオリゴマーは、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、光重合開始剤、紫
外線吸収剤、酸素吸収剤およびシリル化剤などに用いら
れる有用な化合物である。Technical Background of the Invention Silane oligomers are useful compounds used in photoresists, semiconductors, electronic materials such as conductors, ceramic precursors, photopolymerization initiators, ultraviolet absorbers, oxygen absorbers, silylation agents, etc. .
従って、シランオリゴマーを安価にかつ効率よく製造す
るヒドロシラン類の脱水素縮合方法の開発が強く望まれ
ている。Therefore, there is a strong demand for the development of a dehydrogenation condensation method for hydrosilanes that can produce silane oligomers inexpensively and efficiently.
ところで従来、トリヒドロシラン類またはジヒドロシラ
ン類の脱水素縮合反応によるシランオリゴマーの製造方
法としては、以下のようなものが開示されている。Heretofore, the following methods have been disclosed as methods for producing silane oligomers by dehydrogenation condensation reaction of trihydrosilanes or dihydrosilanes.
(イ)トリヒドロシラン類をチタノセンまたはジルコノ
セン触媒の存在下に、脱水素縮合させてシランオリゴマ
ーを得る方法(ジャーナルオブ オルガノメタリック
ケミストリー(J。(a) A method for obtaining silane oligomers by dehydrogenation condensation of trihydrosilanes in the presence of a titanocene or zirconocene catalyst (Journal of Organometallic
Chemistry (J.
Organos+eta1. Chew、)、、 第
279巻、1985年、C−11−C−13頁およびジ
ャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイアティ
ー(J、Ag、Chθ■。Organos+eta1. Chew,),, Part
Volume 279, 1985, pages C-11-C-13 and Journal of the American Chemical Society (J, Ag, Chθ■.
Soc、)、、第108 巻、14号、1986年、4
059〜408B頁)。Soc, ), Volume 108, No. 14, 1986, 4
059-408B).
CpTIR’2またはCI)2 ZrR” 2nR3I
IIs
(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、脱水素縮合させてシランオリゴマーを得る方
法(日本化学会第57回秋季年会予稿集lA417.1
988年)。CpTIR'2 or CI)2 ZrR" 2nR3I
IIs (b) Method for obtaining silane oligomers by dehydrogenation condensation of dihydrosilanes in the presence of a diphenyltitanocene catalyst (Proceedings of the 57th Autumn Annual Meeting of the Chemical Society of Japan IA417.1
988).
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1.脱水素縮合させ
てジシランを得る方法(オルガノメタリックス(Org
anoIletal、)、、第8巻、1987年、15
90〜1591頁)。R' (n -2 to 9) (c) Phenylmethylsilane was added to bis(triphenylphosphine)ethylene in the presence of a platinum catalyst in the presence of 1. Method for obtaining disilane by dehydrogenation condensation (Organometallics (Org)
anoIletal, ), Volume 8, 1987, 15
90-1591).
(Ph P) Pt(II C−C112)Ph
MeSltlz 1IPhMesi−3I
PhMell(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、脱水素縮合させてジシランを得る方法(ジャーナ
ルオブ オルガノメタリック ケミストリー(J、Or
ganometal、Chem、)、、第55巻、19
78年、07〜C8頁)。(Ph P) Pt(II C-C112) Ph
MeSltlz 1IPhMesi-3I
Method for obtaining disilane by dehydrogenation condensation of PhMell (27%) (diphenylsilane) in the presence of chlorotris(triphenylphosphine)rhodium catalyst (Journal of Organometallic Chemistry (J, Or
ganometal, Chem,), Volume 55, 19
1978, pp. 07-C8).
(Ph3P)3RhCF
Ph2Sll+2
HPh Sl−5iPh2I+(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、脱水素縮合させてジ
シランおよびトリシランを得る方法(オルガノメタリッ
クス(Organometal、)、、第6巻、198
7年、1595−1596頁)。(Ph3P)3RhCF Ph2Sll+2 HPh Sl-5iPh2I+ (38%) A method for obtaining disilane and trisilane by dehydrogenating (e) dihydrosilaanthracene in the presence of a chlorotris(triphenylphosphine)rhodium catalyst (Organometal, ), Volume 6, 198
7, pp. 1595-1596).
(PPh3) 3RhCj)
〆1−
1?、、5i112
一方、従来モノヒドロシラン類を用いて、ジシランを製
造する脱水素縮合方法としては、以下のようなものが開
示されている。(PPh3) 3RhCj) 〆1-1? ,,5i112 On the other hand, as conventional dehydrogenation condensation methods for producing disilane using monohydrosilanes, the following methods have been disclosed.
(イ)ジメチルフェニルシランをビス(トリメチルホス
フィン)ジクロロ白金触媒存在下に、脱水素縮合させて
収率7%にてジシランを得る方法(アプライド オルガ
ノメタリック ケミストリー(Appl、Organo
metal、Ches、) 、、第 2巻、1988年
、91〜92頁および日本化学会第57回秋季年会予稿
集I IVB15.1988年)。(a) A method of dehydrogenating dimethylphenylsilane in the presence of a bis(trimethylphosphine)dichloroplatinum catalyst to obtain disilane in a yield of 7% (Applied Organometallic Chemistry (Appl, Organo
Metal, Ches, ), Volume 2, 1988, pp. 91-92 and Proceedings of the 57th Autumn Annual Meeting of the Chemical Society of Japan I IVB15.1988).
PtCI (PMea ) 2
2 M +3 2 S i P h IIMe P
hPh51−8IPh 2+ll2(7,0%)なお上
記の文献には、ルテニウムおよびイリジウム錯体触媒を
用いて上記のような反応を行なった場合には、ジシラン
は得られず、原料として用いられているジメチルフェニ
ルシランの不均化反応生成物であるメチルジフェニルシ
ランが得られただけであると記載されている。PtCI (PMea) 2 2 M +3 2 S i P h IIMe P
hPh51-8IPh 2+ll2 (7,0%) In addition, the above literature states that when the above reaction is carried out using a ruthenium and iridium complex catalyst, disilane cannot be obtained, and dimethyl used as a raw material It is stated that only methyldiphenylsilane, a disproportionation reaction product of phenylsilane, was obtained.
ところで上記に開示されたヒドロシラン類の脱水素綜合
反応によるシランオリゴマーの製造方法では、以下のよ
うな問題点を有していた。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縮合により2〜3量
体以上のシランオリゴマーを得る方法は、チタノセンま
たはジルコノセンを触媒として用いる方法に限られてお
り、かつ反応速度が遅いという問題点があった。一方モ
ノヒドロシラン類の脱水素縮合により、ジシランを得る
方法は、白金錯体を触媒として用いる方法に限られてお
り、かつ収率が極端に低いという問題点があった。By the way, the method for producing a silane oligomer by the dehydrogenation synthesis reaction of hydrosilanes disclosed above had the following problems. That is, the method of obtaining dimer-trimer or more silane oligomers by dehydrogenation condensation of trihydrosilanes or dihydrosilanes is limited to methods using titanocene or zirconocene as a catalyst, and the problem is that the reaction rate is slow. was there. On the other hand, methods for obtaining disilane by dehydrogenation condensation of monohydrosilanes are limited to methods using platinum complexes as catalysts, and have the problem of extremely low yields.
発明の目的
本発明は、従来公知のヒドロシラン類の脱水素縮合反応
によるシランオリゴマーの製造方法では、使用できうる
触媒が限定され、また反応速度が遅く、シかも収率が低
いといった問題点があることに鑑み、これらの問題点を
解決しようとするものであり、ヒドロシラン類の脱水素
縮合反応によってシランオリゴマーを安価にかつ効率よ
く製造しうるようなシランオリゴマーの製造方法を提供
することを目的としている。Purpose of the Invention The present invention is directed to a conventional method for producing silane oligomers by dehydrogenation condensation reaction of hydrosilanes, which has problems such as limited usable catalysts, slow reaction rate, and low yield. In view of this, the purpose of the present invention is to solve these problems, and to provide a method for producing silane oligomers that can be produced inexpensively and efficiently by dehydrogenation condensation reaction of hydrosilanes. There is.
発明の概要
本発明者らは、ヒドロシラン類の脱水素縮合反応による
シランオリゴマーの製造方法を種々検討する中で、(i
)ルテニウム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
在下にて、ヒドロシラン類を脱水素縮合することにより
、シランオリゴマーを高収率でかつ短時間にて製造しう
ることを見出し、本発明を完成するに至った。Summary of the Invention The present inventors have investigated various methods for producing silane oligomers by dehydrogenation condensation reaction of hydrosilanes, and found that (i)
) Dehydrogenation condensation of hydrosilanes in the presence of a complex catalyst consisting of a ruthenium metal or compound coordinated with (ii) at least one type of ligand selected from an organic phosphorus compound, an organic arsenic compound, and an organic antimony compound. The inventors have discovered that silane oligomers can be produced in high yield and in a short time by doing so, and have completed the present invention.
すなわち、本発明に係るシランオリゴマーの製造方法は
、(i)ルテニウム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、トリヒドロシラン類、ジヒドロシラン類
またはモノヒドロシラン類を脱水素縮合して、シランオ
リゴマーを製造することを特徴としている。That is, in the method for producing a silane oligomer according to the present invention, (i) a ruthenium metal or compound is coordinated with (ii) at least one ligand selected from an organic phosphorus compound, an organic arsenic compound, and an organic antimony compound. The method is characterized in that trihydrosilanes, dihydrosilanes, or monohydrosilanes are subjected to dehydrogenation condensation in the presence of a complex catalyst to produce a silane oligomer.
発明の詳細な説明
以下、本発明に係るヒドロシラン類の脱水素縮合方法に
ついて具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method for dehydrogenation condensation of hydrosilanes according to the present invention will be specifically described below.
シランオリゴマー
本明細書では、原料として用いたヒドロシラン類の脱水
素縮合生成物である2量体から100j1体程度までを
シランオリゴマーという。Silane oligomer In this specification, the silane oligomer refers to dimers to about 100j units, which are dehydrogenation condensation products of hydrosilanes used as raw materials.
本発明において、原料としてトリヒドロシラン類または
ジヒドロシラン類を用いた場合には、下記式に示すよう
な3〜100量体のシランオリゴマーが得られる。In the present invention, when trihydrosilanes or dihydrosilanes are used as raw materials, a 3-100 mer silane oligomer as shown in the following formula is obtained.
2量体であるジシランが得られる。A dimeric disilane is obtained.
t 12
nR81■3+mRRII2
すなわち、上記式で示されるように、原料としてトリヒ
ドロシラン類を用いた場合には、側鎖に硅素−水素結合
を有するシランオリゴマーが得られ、原料としてジヒド
ロシラン類を用いた場合には、主鎖の基本骨格が−fR
’ R2Sf+−であり、末端に硅素−水素結合を有す
るシランオリゴマーが得られる。またトリヒドロシラン
類とジヒドロシラン類を混合して用いた場合には、主鎖
の基本骨■
格が+RSil++単位と一+R’ R2Si+−単位
の混合したシランオリゴマーが得られる。t 12 nR81■3+mRRII2 That is, as shown in the above formula, when trihydrosilanes are used as a raw material, a silane oligomer having a silicon-hydrogen bond in the side chain is obtained, and when dihydrosilanes are used as a raw material, In this case, the basic skeleton of the main chain is -fR
'R2Sf+-, and a silane oligomer having a silicon-hydrogen bond at the terminal is obtained. When a mixture of trihydrosilanes and dihydrosilanes is used, a silane oligomer is obtained in which the basic skeleton of the main chain is a mixture of +RSil++ units and 1+R'R2Si+- units.
一方、本発明において、原料としてモノヒドロシラン類
を用いた場合には、下記式に示すように本発明では、原
料としてのヒドロシラン類として、下記式[■]で示さ
れるトリヒドロシラン類または下記式[11で示される
ジヒドロシラン類あるいは下記式[mlで示されるモノ
ヒドロシラン類が用いられる。On the other hand, in the present invention, when monohydrosilanes are used as raw materials, trihydrosilanes represented by the following formula [■] or trihydrosilanes represented by the following formula [ Dihydrosilanes represented by 11 or monohydrosilanes represented by the following formula [ml] are used.
R’ SI H
3・・・[I]
R’ R2Si H
2・・・[11
R’ R2R8Si H・・・[■]
[上記式中RRおよび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、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[I]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。R' SI H 3... [I] R' R2Si H 2... [11 R' R2R8Si H... [■] [In the above formula, RR and R3 may be the same or different, and group, aryl group, cycloalkyl group, aralkyl group or triorganosilyl group. ] As the trihydrosilanes represented by the above formula [I],
Specifically, methylsilane, ethylsilane, propylsilane, butylsilane, hexylsilane, phenylsilane, naphthylsilane, P-phenyl-phenylsilane, tolylsilane, benzylsilane, phenethylsilane, cyclohexylsilane, (triphenylsilyl)silane, (
Examples include trimethylsilyl)silane.
また、上記式[n]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。Further, the dihydrosilanes represented by the above formula [n] 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.
また、上記式[m]で示されるモノヒドロシラン類とし
ては、具体的には、トリエチルシラン、トリプロピルシ
ラン、トリブチルシラン、トリヘキシルシラン、トリフ
ェニルシラン、トリベンジルシラン、トリシクロへキシ
ルシラン、トリフェネチルシラン、フエニルジメチルシ
ラン、(トリメチルシリル)ジメチルシラン、(トリエ
チルシリル)ジエチルシラン、(トリフェニルシリル)
ジメチルシラン、(トリメチルシリル)ジフェニルシラ
ン、ジフェニルメチルシランなどが挙げられる。In addition, specific examples of the monohydrosilanes represented by the above formula [m] include triethylsilane, tripropylsilane, tributylsilane, trihexylsilane, triphenylsilane, tribenzylsilane, tricyclohexylsilane, and triphenethylsilane. , phenyldimethylsilane, (trimethylsilyl)dimethylsilane, (triethylsilyl)diethylsilane, (triphenylsilyl)
Examples include dimethylsilane, (trimethylsilyl)diphenylsilane, and diphenylmethylsilane.
本発明では、これらのヒドロシラン類は単独で用いても
よく、また2種以上混合して用いてもよい。In the present invention, these hydrosilanes may be used alone or in combination of two or more.
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縮合
する際に、(i)ルテニウム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
る錯体触媒が用いられる。Complex Catalyst In the present invention, when dehydrogenating the above hydrosilanes, (i) ruthenium metal or compound (ii)
) A complex catalyst is used in which at least one type of ligand selected from an organic phosphorus compound, an organic arsenic compound, and an organic antimony compound is coordinated.
ルテニウム金属またはルテニウム化合物本発明で用いら
れるルテニウム金属またはルテニウム化合物は、活性炭
、シリカなどに担持されたルテニウム金属、ルテニウム
ブラック、ルテニウムの0価錯体、ルテニウムの1価〜
8価の化合物または錯体などである。Ruthenium metal or ruthenium compound The ruthenium metal or ruthenium compound used in the present invention includes ruthenium metal supported on activated carbon, silica, etc., ruthenium black, a zero-valent complex of ruthenium, a monovalent ~
These include octavalent compounds or complexes.
このようなルテニウムの化合物または錯体としでは、具
体的には、RuO5RuO、I?uCg2、RuCgS
RuCgSRuBr 、 RuF 1RuF4.
[RuP ] 、RuF 5RuF 、
K2RuCN6.54 5 B
Ru(CO) 、Ru(011)Cl2 5Ru(O
COCII3) 3、Ru(OCOCP ) 、R
u (1,5−シクロオクタジエン)C,92などが挙
げられる。Specifically, such ruthenium compounds or complexes include RuO5RuO, I? uCg2, RuCgS
RuCgSRuBr, RuF1RuF4.
[RuP], RuF 5RuF,
K2RuCN6.54 5 B Ru(CO), Ru(011)Cl2 5Ru(O
COCII3) 3, Ru(OCOCP), R
Examples include u (1,5-cyclooctadiene)C,92.
配位子
本発明で用いられる配位子は、下記式[IVlまたは[
Vlで示される化合物などである。Ligand The ligand used in the present invention has the following formula [IVl or [
These include compounds represented by Vl.
ER’ ・・・[IVlR’
E−CHR5−CHR−ER・・・[V][式中、
Eはリン、砒素またはアンチモンであり、R4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
5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[IVlまたは[Vlで示される配位子としては
、具体的には、PMa 1PEta、P 13 u
3、PPh 、 P(Cll Ph) 、PPh
MeSAsMe3.AsEt 5AsBu3、A
sPh3、AS(C112Ph)3、AsPh Me
SSbMea 、5bEta 、5bBua 、5bP
ha、Sb (C1l Ph) 、SbPh2M
e−Ph2P−Cl12− C112−PPh2、Ph
As−C112−Cl12−As P h 2、P
h Sb−(,11−C112−5bPh2などが挙
げられる。ER'...[IVlR'
E-CHR5-CHR-ER... [V] [wherein,
E is phosphorus, arsenic or antimony, each R4 may be the same or different and is an alkyl group, aryl group, cycloalkyl group or aralkyl group, R
5 is hydrogen, an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, or an aralkyl group. ] Specifically, the ligand represented by the above formula [IVl or [Vl] includes PMa 1PEta, P 13 u
3, PPh, P(Cll Ph), PPh
MeSAsMe3. AsEt5AsBu3,A
sPh3, AS(C112Ph)3, AsPh Me
SSbMea, 5bEta, 5bBua, 5bP
ha, Sb (C1l Ph), SbPh2M
e-Ph2P-Cl12- C112-PPh2, Ph
As-C112-Cl12-As Ph2,P
hSb-(, 11-C112-5bPh2, etc.).
本発明で用いられる錯体触媒としては、予め、上記のル
テニウム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、上記のルテニウム金
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
し、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
、ルテニウム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。As the complex catalyst used in the present invention, a complex catalyst in which the above-mentioned ligand is coordinated to the above-mentioned ruthenium metal or its compound may be used, or a complex catalyst in which the above-mentioned ruthenium metal or its compound and the above-mentioned A complex catalyst may be used while being mixed with a ligand in the reaction system and generating a complex catalyst in the reaction system. When producing a complex catalyst in a reaction system, it is preferable to mix the ligand and ruthenium metal or its compound in a molar ratio of 1 to 20.
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、RuCfI(PPhs ) 3.RuC,l
? (AsPh ) 、RuC1’ 2
(SbPl+s ) a、Ru(PPh ) (
OCOCII ) 、Ru(AsPh3) 3 (
OCOC1l ) 、Ru(SbPh )
(OCOCII ) 、Ru(PPha2
33 32a ) 3
(OCOCF ) 、Ru (AsPh )
(OCOCFs )2 、Ru (5bPh )
(OCOCP ) 、Ru (Phz PCI
I2 ClI2 PPh ) Cjl’ S
Ru (Ph ASC112ClI2 AsPh
) Off 、 Ru (Ph 5bCI12
C112SbPh2) 2Cll 、 Ru(Co)
(PPh ) 、RuCN 2 (Co)2
(PPh ) 、Ru(CO)(PPh )
CD 5RuC,Q a (PPh ) 、R
u1lC!I(CO)(PPh ) 、Ruff
(PPha )4などが挙げられる。Specifically, the above-mentioned complex catalyst used in the present invention includes RuCfI(PPhs) 3. RuC,l
? (AsPh), RuC1'2
(SbPl+s) a, Ru(PPh) (
OCOCII ), Ru(AsPh3) 3 (
OCOC1l), Ru(SbPh)
(OCOCII), Ru(PPha2
33 32a) 3
(OCOCF), Ru (AsPh)
(OCOCFs)2, Ru (5bPh)
(OCOCP), Ru (Phz PCI
I2 ClI2 PPh ) Cjl' S
Ru (Ph ASC112ClI2 AsPh
) Off, Ru (Ph 5bCI12
C112SbPh2) 2Cll, Ru(Co)
(PPh), RuCN2(Co)2
(PPh), Ru(CO)(PPh)
CD 5RuC, Q a (PPh), R
u1lC! I(CO)(PPh), Ruff
Examples include (PPha)4.
本発明で用いられる錯体触媒において、ルテニウム金属
は、トリヒドロシラン類を原料として用いた例で説明す
ると、下式に示すように硅素−水素結合を酸化的に付加
させて、金属から脱離する時に硅素−硅素結合を生成さ
せ、また配位子はルテニウム錯体の安定化に寄与して、
脱水素縮合反応を持続させる役割を果すものと推定され
る。In the complex catalyst used in the present invention, when ruthenium metal is desorbed from the metal by oxidatively adding a silicon-hydrogen bond as shown in the following formula, A silicon-silicon bond is formed, and the ligand contributes to stabilizing the ruthenium complex,
It is presumed that it plays a role in sustaining the dehydrogenation condensation reaction.
−”II R’ 5t−3IR’ If +lI
+Meta1また、本発明で用いられるルテニウム錯
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。従って、トリヒドロシラン類を原料として用いた場
合には、脱水素縮合生成物であるシランオリゴマーの側
鎖は硅素−水素結合を有するので、上記反応系にたとえ
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、得られたシランオリゴマーの側鎖にシクロヘキシル
基のような有機基が導入される。-"II R'5t-3IR' If +lI
+Meta1 Furthermore, the ruthenium complex catalyst used in the present invention can also be used as an olefin hydrosilylation catalyst. Therefore, when trihydrosilanes are used as raw materials, the side chain of the silane oligomer, which is the dehydrogenation condensation product, has a silicon-hydrogen bond, so if an olefin compound such as cyclohexene is present in the reaction system, An organic group such as a cyclohexyl group is introduced into the side chain of the obtained silane oligomer.
脱水素縮合条件
本発明の脱水素縮合反応は、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
系に酸素あるいは水が存在しない状態で行なうことが好
ましい。反応系に酸素あるいは水が存在すると、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。Dehydrogenation condensation conditions The dehydrogenation condensation reaction of the present invention is carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, or argon, or the system is evacuated before the reaction and the reaction product, hydrogen gas atmosphere, is added to the reaction system. It is preferable to carry out the reaction in the absence of oxygen or water. If oxygen or water is present in the reaction system, silicon-
Hydrogen bonds are oxidized, making it easier to generate silanol groups and siloxane bonds.
上記のような脱水素縮合反応は、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0〜200℃、好ましくは15〜150℃で
あることが望ましい。The dehydrogenation condensation reaction as described above may be carried out under normal pressure, or may be carried out under reduced pressure or increased pressure. Further, it is desirable that the reaction temperature is 0 to 200°C, preferably 15 to 150°C.
反応系におけるルテニウム錯体触媒は、ヒドロシラン類
1モルに対し、10〜10−1モル好まB
しくは10〜10−2モル程度の量で用いられることが
望ましい。The ruthenium complex catalyst in the reaction system is desirably used in an amount of about 10 to 10-1 mol, preferably about 10 to 10-2 mol, per 1 mol of the hydrosilane.
また上記のような脱水素縮合反応は、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
好ましい。Further, the dehydrogenation condensation reaction as described above may be carried out in the presence or absence of a solvent. When a solvent is used, hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, heptane, dodecane, ditolylbutane, and cumene are preferred.
また、原料としてトリヒドロシラン類を用い、かつ炭化
水素溶媒として、たとえばシクロヘキセンなどのオレフ
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
に有するシランオリゴマーを製造することができる。In addition, when trihydrosilanes are used as raw materials and an olefin compound such as cyclohexene is used as a hydrocarbon solvent, it is hydrogenated to form cyclohexane, and as mentioned above, a silane oligomer having a cyclohexyl group in the side chain is formed. can be manufactured.
反応時間は、反応温度よって変化するが、通常は2〜2
4時間で充分である。The reaction time varies depending on the reaction temperature, but is usually 2 to 2
4 hours is sufficient.
発明の効果
本発明によれば、原料としてトリヒドロシラン類または
ジヒドロシラン、類を用いた場合には、従来公知のシラ
ンオリゴマーより高分子量のシランオリゴマーを短時間
かつ高収率で得ることができ、また原料としてモノヒド
ロシラン類を用いた場合には、ジシランを短時間でかつ
高収率にて得ることができる。Effects of the Invention According to the present invention, when trihydrosilanes or dihydrosilanes are used as raw materials, a silane oligomer having a higher molecular weight than conventionally known silane oligomers can be obtained in a short time and in a high yield. Furthermore, when monohydrosilanes are used as raw materials, disilane can be obtained in a short time and in high yield.
さらに、本発明によれば、トリヒドロシラン類を原料と
して用いた場合に得られるシランオリゴマーは、側鎖に
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。Furthermore, according to the present invention, the silane oligomer obtained when trihydrosilanes are used as a raw material has a silicon-hydrogen bond in the side chain, so it can be subjected to various chemical modifications by performing a hydrosilylation reaction with an olefin compound. is possible.
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。EXAMPLES The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
実施例1
還流冷却器、撹拌機および温度計を備えた容量50 m
l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(PhSi[I3) 10ミリモル
および錯体触媒としてトリス(トリフェニルホスフィン
)ジクロロルテニウム(RuCj! 2 (PPh3)
8)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。Example 1 Capacity 50 m with reflux condenser, stirrer and thermometer
After replacing the inside of the glass flask with argon gas, 10 mmol of phenylsilane (PhSi[I3) and tris(triphenylphosphine)dichlororuthenium (RuCj!2 (PPh3)) as a complex catalyst were added.
8) 0.2 mmol was introduced and stirred at 25°C for 1 hour. Thereafter, the mixture was stirred in an oil bath for 110 min.
The reaction was carried out for a total of 12 hours while maintaining the temperature at .degree.
反応終了後、30m1の乾燥トルエンを加えて希釈を行
なってから、シリカゲルを充填したカラムクロマトグラ
フィーを用いてシランオリゴマー留分を分取した。この
留分からトルエンを蒸発除去したところ、シランオリゴ
マーが収率74%(PhS1118基準)で得られた。After the reaction was completed, 30 ml of dry toluene was added for dilution, and a silane oligomer fraction was collected using column chromatography packed with silica gel. When toluene was removed by evaporation from this fraction, a silane oligomer was obtained in a yield of 74% (based on PhS1118).
GPC分析により、得られたシランオリゴマーは数平均
分子量(Mn )が1,200であり、重量平均分子量
(My )が2.800であることが判明した。また、
赤外吸収スペクトルおよびNMR分析により、得られた
シランオリゴマーの主鎖の基本骨格が+phsut←で
あることが判明した。GPC analysis revealed that the obtained silane oligomer had a number average molecular weight (Mn) of 1,200 and a weight average molecular weight (My) of 2.800. Also,
Infrared absorption spectrum and NMR analysis revealed that the basic skeleton of the main chain of the obtained silane oligomer was +phsut←.
実施例2
原料としてジフェニルシラン(Ph 5i112’)
10ミリモルおよび錯体触媒としてジヒドリドテトラキ
ス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム(RLI2(
PPh3) 4) 0.2ミリモルを用いた以外は、実
施例1と同様にしてジフェニルシランの脱水素綜合反応
を行なった。Example 2 Diphenylsilane (Ph 5i112') as raw material
10 mmol and dihydridotetrakis(triphenylphosphine)ruthenium (RLI2(
PPh3) 4) Diphenylsilane was subjected to a comprehensive dehydrogenation reaction in the same manner as in Example 1, except that 0.2 mmol was used.
その結果、シランオリゴマーの収率は60%(Ph
5ill 2基準)であり、Mnは720、Myは1,
200であり、主鎖の基本骨格は、−Hphstph÷
単位からなり、かつ末端には硅素−水素結合を有するこ
とが判明した。As a result, the yield of silane oligomer was 60% (Ph
5ill 2 standard), Mn is 720, My is 1,
200, and the basic skeleton of the main chain is -Hphstph÷
It was found that it consists of units and has a silicon-hydrogen bond at the end.
比較例1
触媒として、ジメチルチタノセン(cp2Tl(C11
3) 2)0.2ミリモルを用いた以外は、実施例1と
同様にして脱水素縮合反応を試みた。Comparative Example 1 As a catalyst, dimethyl titanocene (cp2Tl(C11
3) 2) A dehydrogenation condensation reaction was attempted in the same manner as in Example 1 except that 0.2 mmol was used.
その結果、得られたシランオリゴマー〇主鎖の基体骨格
は、−+phst+t÷からなるが、MnおよびMyと
も1.000未満であることが判明した。As a result, it was found that the base skeleton of the main chain of the obtained silane oligomer consisted of -+phst+t÷, but both Mn and My were less than 1.000.
比較例2
触媒として、三塩化ルテニウム(Rucls )0.2
ミリモルを用いた以外は、実施例1と同様にして脱水素
縮合反応を試みたが、シランオリゴマーは得られなかっ
た。Comparative Example 2 Ruthenium trichloride (Rucls) 0.2 as a catalyst
A dehydrogenation condensation reaction was attempted in the same manner as in Example 1 except that millimole was used, but no silane oligomer was obtained.
比較例3
触媒として、(l、5−シクロオクタジエン)ジクロロ
ルテニウム(Ru(1,5−COD)CI2 ) 0.
2ミリモルを用いた以外は、実施例2と同様にして脱水
素縮合反応を試みたが、シランオリゴマーは得られなか
った。Comparative Example 3 As a catalyst, (l,5-cyclooctadiene)dichlororuthenium (Ru(1,5-COD)CI2) 0.
A dehydrogenation condensation reaction was attempted in the same manner as in Example 2 except that 2 mmol was used, but no silane oligomer was obtained.
実施例3
原料としてジフェニルメチルシラン(Ph 2 MeS
ill)10ミリモルおよび錯体触媒としてトリス(ト
リフェニルホスフィン)ジ(トリフルオロ酢酸)ルテニ
ウム(RLI(OCOCP3) 2(PPh8) 3)
0.2ミリモルを用いた以外は、実施例1と同様にして
脱水素縮合反応を行なった。生成物のガスクロマトグラ
フ分析により、2量体であるテトラフエニルジメチルジ
シランが収率28%(Ph2 MeSll(基準)で生
成していることが判明した。Example 3 Diphenylmethylsilane (Ph 2 MeS
ill) 10 mmol and tris(triphenylphosphine)di(trifluoroacetic acid)ruthenium (RLI(OCOCP3) 2(PPh8) 3) as complex catalyst
A dehydrogenation condensation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.2 mmol was used. Gas chromatographic analysis of the product revealed that dimer tetraphenyldimethyldisilane was produced in a yield of 28% (Ph2 MeSll (based on)).
比較例4
触媒として三臭化ルテニウム(RuBr 3) 0.
2ミリモルを用いた以外は実施例3と同様にして脱水素
縮合反応を試みたが、ジシランは得られなかった。Comparative Example 4 Ruthenium tribromide (RuBr 3) as a catalyst 0.
A dehydrogenation condensation reaction was attempted in the same manner as in Example 3 except that 2 mmol was used, but disilane was not obtained.
実施例4〜7
触媒として、ルテニウム錯体触媒またはルテニウム化合
物と配位子の混合物を表1に示す量で用いた以外は、実
施例1と同様にして脱水素縮合反応を行なった。Examples 4 to 7 A dehydrogenation condensation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that a ruthenium complex catalyst or a mixture of a ruthenium compound and a ligand was used as the catalyst in the amounts shown in Table 1.
結果を表1に示すが、得られたシランオリゴマーの収率
はphsut 3基準であり、またその主鎖の基本骨格
は+Ph5l11+であった。The results are shown in Table 1, and the yield of the obtained silane oligomer was based on phsut 3, and the basic skeleton of its main chain was +Ph5l11+.
実施例8〜11
原料として表2に示すトリヒドロシランまたliトリヒ
ドロシランとジヒドロシランの混合物を用いた以外は、
実施例1と同様にして脱水素縮合反応を行なった@
結果を表2に示すが、得られたシランオリゴマーの収率
は用いたヒドロシラン基準である。Examples 8 to 11 Except for using trihydrosilane or a mixture of li trihydrosilane and dihydrosilane shown in Table 2 as raw materials,
A dehydrogenation condensation reaction was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2, and the yield of the obtained silane oligomer is based on the hydrosilane used.
実施例12
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と同様にして脱水素縮合反応を行なった。Example 12 Except that 30 ml of dry toluene was used as the reaction solvent,
A dehydrogenation condensation reaction was carried out in the same manner as in Example 1.
その結果、シランオリゴマーの収率は70%(PhSI
113基準)であり、Mnは900、Mwは2.500
であり、主鎖の基本骨格は実施例1と同様+Ph5II
++−であった。As a result, the yield of silane oligomer was 70% (PhSI
113 standard), Mn is 900, Mw is 2.500
The basic skeleton of the main chain is +Ph5II as in Example 1.
It was ++-.
実施例13
乾燥トルエン15m1とシクロヘキセン15m1の混合
物を反応溶媒として用いた以外は、実施例1と同様にし
て脱水素縮合反応を行なった。Example 13 A dehydrogenation condensation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that a mixture of 15 ml of dry toluene and 15 ml of cyclohexene was used as the reaction solvent.
その結果、Ph51113の転化率は72%であり、得
られたシランオリゴマーのMnは1,200、Mwは2
.800であった。シランオリゴマーの構造解析により
、主鎖の基本骨格は+Ph5l11>−単位かった。As a result, the conversion rate of Ph51113 was 72%, the Mn of the obtained silane oligomer was 1,200, and the Mw was 2.
.. It was 800. Structural analysis of the silane oligomer revealed that the basic skeleton of the main chain was +Ph5l11>- units.
実施例14
原料としてβ−ナフチルジメチルシラン(〔【)ゝSI
IIMe 2 ) 10ミリモルを用いた以外は、実施
例1と同様にして脱水素縮合反応を行なった。生成物の
ガスクロマトグラフ分析により、2量体であるジ(β−
ナフチル)テトラメチルジシランが収率25%(7Si
l1Me 2基準)で生成していることが判明した。Example 14 β-naphthyldimethylsilane ([[)ゝSI
A dehydrogenation condensation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 10 mmol of IIMe 2 ) was used. Gas chromatographic analysis of the product revealed that the dimer di(β-
Naphthyl)tetramethyldisilane with a yield of 25% (7Si
11Me2 standard).
1゜ 2゜ 3゜ 4゜ 事件の表示 平成1年 特 許 願 第3゜ 907号 発明の名称 シランオリゴマーの製造方法 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 東燃石油化学株式会社 代 理 人 (郵便番号141) 東京部品用区西五反田二丁目19番2号荒久ビル3階1゜ 2゜ 3゜ 4゜ Display of incidents 1999 Special permission wish 3rd ° No. 907 name of invention Silane oligomer manufacturing method person who makes corrections Relationship to the incident Patent applicant Name Tonen Petrochemical Co., Ltd. teenager Reason Man (Postal code 141) 3rd floor, Araku Building, 2-19-2 Nishigotanda, Tokyo Parts Ward
Claims (1)
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、トリヒドロシラン類、ジヒドロシラ
ン類またはモノヒドロシラン類を脱水素縮合して、シラ
ンオリゴマーを製造することを特徴とするシランオリゴ
マーの製造方法。(1) In the presence of a complex catalyst consisting of (i) ruthenium metal or a compound coordinated with (ii) at least one type of ligand selected from an organic phosphorus compound, an organic arsenic compound, and an organic antimony compound, trihydrosilane 1. A method for producing a silane oligomer, which comprises producing a silane oligomer by dehydrogenating and condensing dihydrosilanes, dihydrosilanes, or monohydrosilanes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1003907A JPH02184691A (en) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | Preparation of silane oligomer |
Applications Claiming Priority (1)
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JP1003907A JPH02184691A (en) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | Preparation of silane oligomer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=11570257
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Country | Link |
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JP (1) | JPH02184691A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018056250A1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 昭和電工株式会社 | Method for producing oligosilane |
CN109529729A (en) * | 2018-12-11 | 2019-03-29 | 中国化学工程第六建设有限公司 | Fine chemistry industry produces Organic Silicon Plant |
-
1989
- 1989-01-11 JP JP1003907A patent/JPH02184691A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018056250A1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 昭和電工株式会社 | Method for producing oligosilane |
JPWO2018056250A1 (en) * | 2016-09-23 | 2019-07-04 | 昭和電工株式会社 | Method for producing oligosilane |
CN109529729A (en) * | 2018-12-11 | 2019-03-29 | 中国化学工程第六建设有限公司 | Fine chemistry industry produces Organic Silicon Plant |
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