JPH04224588A - 有機ハロシランの還元方法 - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/0896—Compounds with a Si-H linkage
-
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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- C07F7/02—Silicon compounds
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- C07F7/12—Organo silicon halides
- C07F7/121—Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20
- C07F7/126—Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20 by reactions involving the formation of Si-Y linkages, where Y is not a carbon or halogen atom
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機ハロシラン及び揮
発性有機ハロポリシランの還元方法に関する。本方法は
、珪素−ハロゲン結合の水素化アルキルアルミニウム還
元剤に対する高い感受性を利用する。珪素−ハロゲン結
合は化学的還元に対する感受性が高いので、生じる還元
生成物を、余計なまたはより好ましくない反応が起こり
うる前に、反応混合物から取り出すことが出来る。
発性有機ハロポリシランの還元方法に関する。本方法は
、珪素−ハロゲン結合の水素化アルキルアルミニウム還
元剤に対する高い感受性を利用する。珪素−ハロゲン結
合は化学的還元に対する感受性が高いので、生じる還元
生成物を、余計なまたはより好ましくない反応が起こり
うる前に、反応混合物から取り出すことが出来る。
【0002】この方法は、還元されるハロシラン及び液
体の水素化アルキルアルミニウム還元剤の混合物を形成
することから成る。有機ハロシランを、反応性珪素−ハ
ロゲン結合が還元されるのに十分に長い時間、水素化ア
ルキルアルミニウムと接触させるだけである。この方法
の温度及び圧力条件は、沸騰する還元生成物が、さらに
反応を経ることなく、混合物から即座に蒸発するように
制御される。
体の水素化アルキルアルミニウム還元剤の混合物を形成
することから成る。有機ハロシランを、反応性珪素−ハ
ロゲン結合が還元されるのに十分に長い時間、水素化ア
ルキルアルミニウムと接触させるだけである。この方法
の温度及び圧力条件は、沸騰する還元生成物が、さらに
反応を経ることなく、混合物から即座に蒸発するように
制御される。
【0003】記述の方法は、珪素原子上に残るハロゲン
原子の数を制御することが出来る。すなわち、完全に及
び部分的に還元されたシランの両方を生成することが出
来る。本方法は、還元されたシランを回収するための付
加的な別途の工程を必要としない、一段法として行うこ
とが出来る。
原子の数を制御することが出来る。すなわち、完全に及
び部分的に還元されたシランの両方を生成することが出
来る。本方法は、還元されたシランを回収するための付
加的な別途の工程を必要としない、一段法として行うこ
とが出来る。
【0004】
【従来の技術】珪素−ハロゲン結合は、還元剤の存在下
で、対応する珪素−水素結合化学種へ迅速に還元される
ことが出来る、高い反応性結合であることが知られてい
る。一般的に、珪素原子上に存在するハロゲン原子の数
が多いほど、珪素−ハロゲン結合の反応性は大きい。例
えば、珪素−塩素結合の反応性は以下の順になる。RS
iCl3>R2SiCl2 >R3SiCl(式中Rは
炭化水素基である)
で、対応する珪素−水素結合化学種へ迅速に還元される
ことが出来る、高い反応性結合であることが知られてい
る。一般的に、珪素原子上に存在するハロゲン原子の数
が多いほど、珪素−ハロゲン結合の反応性は大きい。例
えば、珪素−塩素結合の反応性は以下の順になる。RS
iCl3>R2SiCl2 >R3SiCl(式中Rは
炭化水素基である)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、有機ハロシ
ラン及び揮発性有機ハロポリシランの還元方法に関する
。本方法は、還元されるシラン及び液体の水素化アルキ
ルアルミニウム還元剤の混合物を形成することから成る
。有機ハロシランを、反応性珪素−ハロゲン結合が還元
されるのに十分に長い時間、水素化アルキルアルミニウ
ムと接触させるだけである。この方法の温度及び圧力条
件は、より低温で沸騰する還元生成物を、さらに反応を
経ることなく、混合物から即座に蒸発させるように制御
される。
ラン及び揮発性有機ハロポリシランの還元方法に関する
。本方法は、還元されるシラン及び液体の水素化アルキ
ルアルミニウム還元剤の混合物を形成することから成る
。有機ハロシランを、反応性珪素−ハロゲン結合が還元
されるのに十分に長い時間、水素化アルキルアルミニウ
ムと接触させるだけである。この方法の温度及び圧力条
件は、より低温で沸騰する還元生成物を、さらに反応を
経ることなく、混合物から即座に蒸発させるように制御
される。
【0006】記述される方法は、部分的に還元された化
学種を回収させると同様に、有機シラン及び有機ポリシ
ランの望ましくない反応を最小限にする。典型的には、
本方法は、還元された化学種を回収するための付加的な
別途の工程を必要としない、一段法として行うことが出
来る。
学種を回収させると同様に、有機シラン及び有機ポリシ
ランの望ましくない反応を最小限にする。典型的には、
本方法は、還元された化学種を回収するための付加的な
別途の工程を必要としない、一段法として行うことが出
来る。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】還元された有機
シラン及び揮発性の還元された有機ポリシランの調製方
法を記述する。本方法により調製することが出来る還元
された有機シランは、次式: Rn SiHa X4−n−a (式中各R基は、アルキル基、シクロアルキル基、アル
ケニル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アル
キル基、及びハロゲン化アリール基から成る群より独立
に選択され;n=1または2で;a=1,2または3で
;n+a=3または4で;そしてXはハロゲンである)
のものである。
シラン及び揮発性の還元された有機ポリシランの調製方
法を記述する。本方法により調製することが出来る還元
された有機シランは、次式: Rn SiHa X4−n−a (式中各R基は、アルキル基、シクロアルキル基、アル
ケニル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アル
キル基、及びハロゲン化アリール基から成る群より独立
に選択され;n=1または2で;a=1,2または3で
;n+a=3または4で;そしてXはハロゲンである)
のものである。
【0008】本方法により調製することが出来る、揮発
性の還元された有機ポリシランは、次式:Rd Siy
He X2y+2−d−e(式中R基は、アルキル基
、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラ
ルキル基、ハロゲン化アルキル基、及びハロゲン化アリ
ール基から成る群より独立に選択され;yは2〜6の整
数で;dは1〜(2y+1)の整数で;eは1〜(2y
+1)の整数で;d+eは2〜(2y+2)の整数で;
そしてXはハロゲンである)のものである。
性の還元された有機ポリシランは、次式:Rd Siy
He X2y+2−d−e(式中R基は、アルキル基
、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラ
ルキル基、ハロゲン化アルキル基、及びハロゲン化アリ
ール基から成る群より独立に選択され;yは2〜6の整
数で;dは1〜(2y+1)の整数で;eは1〜(2y
+1)の整数で;d+eは2〜(2y+2)の整数で;
そしてXはハロゲンである)のものである。
【0009】還元された有機シラン及び揮発性の還元さ
れた有機ポリシランの調製方法は、以下の事項より成る
。すなわち、(A)次式: Rn SiHb X4−n−b (式中、R基、n、及びXは前述のもので;b=0、1
、または2で;及びn+b=1、2、または3である)
の有機ハロシラン、または次式: Rd Siy Hf X2y+2−d−f(式中、R基
、X、d、及びyは前述のもので;fは0〜2yの整数
で;d+fは1〜(2y+1)の整数である)の揮発性
有機ハロポリシランと、次式:R′c AlH3−c (式中、R′基は炭素原子数が1〜10個のアルキル基
で、c=1または2である)の液体の水素化アルキルア
ルミニウムとの混合物を形成すること;(B)有機ハロ
シランまたは揮発性の有機ハロポリシランを、水素化ア
ルキルアルミニウムと反応させること;及び (C)還元された有機シランまたは還元された揮発性の
有機ポリシランを、混合物から即座に蒸発させるのに十
分な、混合物の温度及び反応容器の圧力を保つこと。
れた有機ポリシランの調製方法は、以下の事項より成る
。すなわち、(A)次式: Rn SiHb X4−n−b (式中、R基、n、及びXは前述のもので;b=0、1
、または2で;及びn+b=1、2、または3である)
の有機ハロシラン、または次式: Rd Siy Hf X2y+2−d−f(式中、R基
、X、d、及びyは前述のもので;fは0〜2yの整数
で;d+fは1〜(2y+1)の整数である)の揮発性
有機ハロポリシランと、次式:R′c AlH3−c (式中、R′基は炭素原子数が1〜10個のアルキル基
で、c=1または2である)の液体の水素化アルキルア
ルミニウムとの混合物を形成すること;(B)有機ハロ
シランまたは揮発性の有機ハロポリシランを、水素化ア
ルキルアルミニウムと反応させること;及び (C)還元された有機シランまたは還元された揮発性の
有機ポリシランを、混合物から即座に蒸発させるのに十
分な、混合物の温度及び反応容器の圧力を保つこと。
【0010】本発明は、有機ハロシランまたは有機ハロ
ポリシランの、ハロゲン含量を減少させる方法に関する
。本方法は、珪素−ハロゲン結合が水素化アルキルアル
ミニウムにより、比較的容易に還元されうることを利用
する。ハロゲンを含有する有機シランまたは有機ポリシ
ランを、反応性珪素−ハロゲン結合が還元されるのに十
分な時間、水素化アルキルアルミニウムと接触させるだ
けである。本方法の温度及び圧力条件は、還元された生
成物が、他のエネルギー的により有利ではない反応が起
こりうる前に、混合物から即座に蒸発するように保持さ
れる。記述される方法は、有機ハロシランまたは有機ハ
ロポリシランから、1つ以上のまたは全てのハロゲンを
除去することに用いられることが出来る。有機ハロシラ
ンが還元される物質であるときには、一つまたは二つの
炭化水素基が珪素原子上に存在することが好ましい。 珪素原子が三つの炭化水素基で置換された有機ハロシラ
ンは、記述の方法でうまくいくであろうが、たいていの
場合、本記述の方法では大きなメリットが得られない程
、珪素−ハロゲン結合は安定である。この一般則の例外
は、珪素原子が、例えばアルキルシルアシクロブタンの
ような、高い反応性の炭化水素基を結合している場合で
ある。
ポリシランの、ハロゲン含量を減少させる方法に関する
。本方法は、珪素−ハロゲン結合が水素化アルキルアル
ミニウムにより、比較的容易に還元されうることを利用
する。ハロゲンを含有する有機シランまたは有機ポリシ
ランを、反応性珪素−ハロゲン結合が還元されるのに十
分な時間、水素化アルキルアルミニウムと接触させるだ
けである。本方法の温度及び圧力条件は、還元された生
成物が、他のエネルギー的により有利ではない反応が起
こりうる前に、混合物から即座に蒸発するように保持さ
れる。記述される方法は、有機ハロシランまたは有機ハ
ロポリシランから、1つ以上のまたは全てのハロゲンを
除去することに用いられることが出来る。有機ハロシラ
ンが還元される物質であるときには、一つまたは二つの
炭化水素基が珪素原子上に存在することが好ましい。 珪素原子が三つの炭化水素基で置換された有機ハロシラ
ンは、記述の方法でうまくいくであろうが、たいていの
場合、本記述の方法では大きなメリットが得られない程
、珪素−ハロゲン結合は安定である。この一般則の例外
は、珪素原子が、例えばアルキルシルアシクロブタンの
ような、高い反応性の炭化水素基を結合している場合で
ある。
【0011】記述の方法は、有機ハロシランまたは揮発
性の有機ハロポリシランのハロゲン含量を減少させる。 有機置換基(R)は、例えば、メチル基、エチル基、n
−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、 se
c−ブチル基、tert−ブチル基、アミル基、ヘキシ
ル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル基、ペンタデ
シル基、及びオクタデシル基のようなアルキル基;シク
ロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シ
クロヘプチル基、及びシクロオクチル基のようなシクロ
アルキル基;ビニル基、1−プロペニル基、及びアリル
基のようなアルケニル基;フェニル基、トリル基、及び
キシリル基のようなアリール基;ベンジル基、β−フェ
ニルエチル基、β−フェニルプロピル基、及びγ−トリ
ルプロピル基のようなアラルキル基;クロロメチル基、
3−クロロプロピル基、ブロモオクタデシル基、3,3
,3−トリフルオロプロピル基、3,3,3−トリクロ
ロプロピル基、及びパーフルオロエチル基のようなハロ
ゲン化アルキル基;及びクロロフェニル基、ジクロロフ
ェニル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基
、ブロモフェニル基、及びヨードフェニル基のようなハ
ロゲン化アリール基であることが出来る。珪素原子上に
おける上記有機基の全ての組合せが、本発明の請求の範
囲内にあるものと考えられる。有機置換基Rは、メチル
基、ビニル基、フェニル基、及び3,3,3−トリフル
オロプロピル基から成る群より独立に選択されることが
好ましい。
性の有機ハロポリシランのハロゲン含量を減少させる。 有機置換基(R)は、例えば、メチル基、エチル基、n
−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、 se
c−ブチル基、tert−ブチル基、アミル基、ヘキシ
ル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル基、ペンタデ
シル基、及びオクタデシル基のようなアルキル基;シク
ロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シ
クロヘプチル基、及びシクロオクチル基のようなシクロ
アルキル基;ビニル基、1−プロペニル基、及びアリル
基のようなアルケニル基;フェニル基、トリル基、及び
キシリル基のようなアリール基;ベンジル基、β−フェ
ニルエチル基、β−フェニルプロピル基、及びγ−トリ
ルプロピル基のようなアラルキル基;クロロメチル基、
3−クロロプロピル基、ブロモオクタデシル基、3,3
,3−トリフルオロプロピル基、3,3,3−トリクロ
ロプロピル基、及びパーフルオロエチル基のようなハロ
ゲン化アルキル基;及びクロロフェニル基、ジクロロフ
ェニル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基
、ブロモフェニル基、及びヨードフェニル基のようなハ
ロゲン化アリール基であることが出来る。珪素原子上に
おける上記有機基の全ての組合せが、本発明の請求の範
囲内にあるものと考えられる。有機置換基Rは、メチル
基、ビニル基、フェニル基、及び3,3,3−トリフル
オロプロピル基から成る群より独立に選択されることが
好ましい。
【0012】ハロゲン置換基は、独立に選択された、ブ
ロモ基、クロロ基、ヨード基、及びフルオロ基であるこ
とが出来る。ハロゲン基はクロロ基であることが好まし
い。
ロモ基、クロロ基、ヨード基、及びフルオロ基であるこ
とが出来る。ハロゲン基はクロロ基であることが好まし
い。
【0013】有機ハロシランは、例えば、ジメチルジク
ロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルビニル
ジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ジア
リルジクロロシラン、3,3,3−トリフルオロプロピ
ルメチルジクロロシラン、ビス−3,3,3−トリフル
オロプロピルジクロロシラン、ジメチルジフルオロシラ
ン、ジメチルフルオロブロモシラン、メチルトリクロロ
シラン、エチルトリクロロシラン、n−プロピルトリク
ロロシラン、n−ブチルトリクロロシラン、フェニルト
リクロロシラン、フェニルトリフルオロシラン、ビニル
トリクロロシラン、シクロペンチルトリクロロシラン、
シクロブチルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラ
ン、フェニルジクロロフルオロシラン、フェニルトリブ
ロモシラン、メチルジクロロシラン、エチルジクロロシ
ラン、プロピルジクロロシラン、アリルジクロロシラン
、フェニルジクロロシラン、及び3,3,3−トリフル
オロプロピルジクロロシランであることが出来る。
ロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルビニル
ジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ジア
リルジクロロシラン、3,3,3−トリフルオロプロピ
ルメチルジクロロシラン、ビス−3,3,3−トリフル
オロプロピルジクロロシラン、ジメチルジフルオロシラ
ン、ジメチルフルオロブロモシラン、メチルトリクロロ
シラン、エチルトリクロロシラン、n−プロピルトリク
ロロシラン、n−ブチルトリクロロシラン、フェニルト
リクロロシラン、フェニルトリフルオロシラン、ビニル
トリクロロシラン、シクロペンチルトリクロロシラン、
シクロブチルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラ
ン、フェニルジクロロフルオロシラン、フェニルトリブ
ロモシラン、メチルジクロロシラン、エチルジクロロシ
ラン、プロピルジクロロシラン、アリルジクロロシラン
、フェニルジクロロシラン、及び3,3,3−トリフル
オロプロピルジクロロシランであることが出来る。
【0014】好ましい揮発性の有機ハロポリシランは、
有機置換基Rが、メチル基、エチル基、ビニル基、フェ
ニル基、及び3,3,3−トリフルオロプロピル基から
成る群より独立に選択される、ジシラン及びトリシラン
である。「揮発性の有機ハロポリシラン」とは、本方法
で限定される温度及び圧力変数、すなわち混合物の最高
温度が 200℃以下であり、及び反応容器の最低圧力
が1X10−4である範囲内で気化する物質を意味する
。揮発性の有機ハロポリシランは、例えば、ペンタメチ
ルクロロジシラン、ペンタメチルブロモジシラン、ペン
タメチルフルオロジシラン、テトラメチルジクロロジシ
ラン、1,1,2,2−テトラメチル−1,2−ジクロ
ロジシラン、1,1,2,2−テトラメチル−1,2−
ジブロモジシラン、1,1,2,2−テトラメチル−1
,2−ジフルオロジシラン、メチルペンタクロロジシラ
ン、メチルクロロジシラン、ジエチル−テトラクロロジ
シラン、及び1,1,2,2,3,3−ヘキサメチル−
1,3−ジクロロトリシランであることが出来る。
有機置換基Rが、メチル基、エチル基、ビニル基、フェ
ニル基、及び3,3,3−トリフルオロプロピル基から
成る群より独立に選択される、ジシラン及びトリシラン
である。「揮発性の有機ハロポリシラン」とは、本方法
で限定される温度及び圧力変数、すなわち混合物の最高
温度が 200℃以下であり、及び反応容器の最低圧力
が1X10−4である範囲内で気化する物質を意味する
。揮発性の有機ハロポリシランは、例えば、ペンタメチ
ルクロロジシラン、ペンタメチルブロモジシラン、ペン
タメチルフルオロジシラン、テトラメチルジクロロジシ
ラン、1,1,2,2−テトラメチル−1,2−ジクロ
ロジシラン、1,1,2,2−テトラメチル−1,2−
ジブロモジシラン、1,1,2,2−テトラメチル−1
,2−ジフルオロジシラン、メチルペンタクロロジシラ
ン、メチルクロロジシラン、ジエチル−テトラクロロジ
シラン、及び1,1,2,2,3,3−ヘキサメチル−
1,3−ジクロロトリシランであることが出来る。
【0015】有機ハロシラン及び有機ハロポリシランは
、水素化アルキルアルミニウムと接触することにより還
元される。水素化アルキルアルミニウムは、例えば、水
素化エチルアルミニウム、水素化イソブチルアルミニウ
ム、水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジイソプロピ
ルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、ま
たは水素化ジイソアミルアルミニウムであることが出来
る。
、水素化アルキルアルミニウムと接触することにより還
元される。水素化アルキルアルミニウムは、例えば、水
素化エチルアルミニウム、水素化イソブチルアルミニウ
ム、水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジイソプロピ
ルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、ま
たは水素化ジイソアミルアルミニウムであることが出来
る。
【0016】本発明の好ましい実施態様においては、供
給原料の添加及び生成物の除去を行いながら大気圧との
圧力差を維持することが出来る、封止された反応容器が
使用される。水素化アルキルアルミニウムは発火性であ
るため、これを加えるのに先立って、反応容器を不活性
ガス、例えばアルゴン、ヘリウム、または窒素でフラッ
シ(Flush)する。次に水素化アルキルアルミニウ
ムを反応容器に加える。代わりに、水素化アルキルアル
ミニウムを不活性溶剤、例えばヘキサン、ヘプタン、ト
ルエン、ベンゼン、またはテトラヒドロフランで希釈す
ることは出来る。15〜25パーセントの水素化アルキ
ルアルミニウムの溶剤溶液を用いるときには、不活性ガ
スで反応容器をフラッシすることを推奨するが、必ずし
も必要ではない。しかしながら、溶剤を使用することは
余分な分離工程を創出しうる。それゆえ、十分量の水素
化アルキルアルミニウムを、希釈しないで反応容器に加
えることが好ましい。
給原料の添加及び生成物の除去を行いながら大気圧との
圧力差を維持することが出来る、封止された反応容器が
使用される。水素化アルキルアルミニウムは発火性であ
るため、これを加えるのに先立って、反応容器を不活性
ガス、例えばアルゴン、ヘリウム、または窒素でフラッ
シ(Flush)する。次に水素化アルキルアルミニウ
ムを反応容器に加える。代わりに、水素化アルキルアル
ミニウムを不活性溶剤、例えばヘキサン、ヘプタン、ト
ルエン、ベンゼン、またはテトラヒドロフランで希釈す
ることは出来る。15〜25パーセントの水素化アルキ
ルアルミニウムの溶剤溶液を用いるときには、不活性ガ
スで反応容器をフラッシすることを推奨するが、必ずし
も必要ではない。しかしながら、溶剤を使用することは
余分な分離工程を創出しうる。それゆえ、十分量の水素
化アルキルアルミニウムを、希釈しないで反応容器に加
えることが好ましい。
【0017】水素化アルキルアルミニウムは、その供与
可能な水素、すなわちAl−Hが、有機ハロシランまた
は有機ハロポリシランから除去されるハロゲンの量と比
較して若干過剰なモル数になるように、反応容器に加え
られることが好ましい。若干過剰と言うのは、過剰な水
素が10パーセントモルまでであることを意味する。よ
り多量の水素化アルキルアルミニウムを使用することは
出来るが、未反応の水素化アルキルアルミニウムが残る
ことになるであろう。同様に、より少量の水素化アルキ
ルアルミニウムを使用することは出来るが、有機ハロシ
ランまたは有機ハロポリシランの還元が不完全になるで
あろう。記述の方法の結果生じるアルキルアルミニウム
塩化物は、他の方法、例えばオレフィンの重合触媒とし
て、再利用することが出来る。
可能な水素、すなわちAl−Hが、有機ハロシランまた
は有機ハロポリシランから除去されるハロゲンの量と比
較して若干過剰なモル数になるように、反応容器に加え
られることが好ましい。若干過剰と言うのは、過剰な水
素が10パーセントモルまでであることを意味する。よ
り多量の水素化アルキルアルミニウムを使用することは
出来るが、未反応の水素化アルキルアルミニウムが残る
ことになるであろう。同様に、より少量の水素化アルキ
ルアルミニウムを使用することは出来るが、有機ハロシ
ランまたは有機ハロポリシランの還元が不完全になるで
あろう。記述の方法の結果生じるアルキルアルミニウム
塩化物は、他の方法、例えばオレフィンの重合触媒とし
て、再利用することが出来る。
【0018】記述の方法により還元される有機ハロシラ
ン及び有機ハロポリシランは、典型的には、記述の方法
の条件下では揮発性である。それゆえ、有機ハロシラン
または有機ハロポリシランが、液体の水素化アルキルア
ルミニウムと十分に接触することを確実にするような方
法で、混合物を形成することが重要である。実際の接触
条件は、反応体の有機ハロシランまたは有機ハロポリシ
ランの揮発性と同様に、所望の珪素−ハロゲン結合を還
元するために必要な接触時間にも依存する。さらに、こ
の還元反応は発熱反応であるので、有機ハロシランを水
素化アルキルアルミニウムへ添加する速度を制御するこ
とが重要である。実際の添加速度は、反応体の反応性、
反応容器の大きさ、使用する水素化アルキルアルミニウ
ムの量、及び混合物の温度を制御する装置のような因子
に依存するであろう。
ン及び有機ハロポリシランは、典型的には、記述の方法
の条件下では揮発性である。それゆえ、有機ハロシラン
または有機ハロポリシランが、液体の水素化アルキルア
ルミニウムと十分に接触することを確実にするような方
法で、混合物を形成することが重要である。実際の接触
条件は、反応体の有機ハロシランまたは有機ハロポリシ
ランの揮発性と同様に、所望の珪素−ハロゲン結合を還
元するために必要な接触時間にも依存する。さらに、こ
の還元反応は発熱反応であるので、有機ハロシランを水
素化アルキルアルミニウムへ添加する速度を制御するこ
とが重要である。実際の添加速度は、反応体の反応性、
反応容器の大きさ、使用する水素化アルキルアルミニウ
ムの量、及び混合物の温度を制御する装置のような因子
に依存するであろう。
【0019】混合物を形成する好ましい手順は、有機ハ
ロシランまたは有機ハロポリシランを、水素化アルキル
アルミニウム表面の下方に送り込むことである。有機ハ
ロシランまたは有機ハロポリシランは、水素化アルキル
アルミニウム内で十分な時間滞留し、有機ハロシランま
たは有機ハロポリシランが蒸気として混合物から出て行
ける前に還元が起きるように、水素化アルキルアルミニ
ウム表面下方の深いところに送り込まれる。有機ハロシ
ランまたは有機ハロポリシランは、例えば、水素化アル
キルアルミニウム表面の下方に挿入された管、または反
応容器の壁にあり水素化アルキルアルミニウム表面の下
に位置する入口のような手段によって、送り込まれるこ
とが出来る。
ロシランまたは有機ハロポリシランを、水素化アルキル
アルミニウム表面の下方に送り込むことである。有機ハ
ロシランまたは有機ハロポリシランは、水素化アルキル
アルミニウム内で十分な時間滞留し、有機ハロシランま
たは有機ハロポリシランが蒸気として混合物から出て行
ける前に還元が起きるように、水素化アルキルアルミニ
ウム表面下方の深いところに送り込まれる。有機ハロシ
ランまたは有機ハロポリシランは、例えば、水素化アル
キルアルミニウム表面の下方に挿入された管、または反
応容器の壁にあり水素化アルキルアルミニウム表面の下
に位置する入口のような手段によって、送り込まれるこ
とが出来る。
【0020】有機ハロシランまたは有機ハロポリシラン
を水素化アルキルアルミニウムと反応させることは、前
述したように、水素化アルキルアルミニウムと有機ハロ
シランまたは有機ハロポリシランとを、還元が起こるよ
うに十分な時間接触させることを含む。実際に混合物を
形成する物理的方法のほかに、有機ハロシランまたは有
機ハロポリシランを水素化アルキルアルミニウムと反応
させるために、混合物の温度及び反応容器の圧力を組み
合わせて用いることが出来る。
を水素化アルキルアルミニウムと反応させることは、前
述したように、水素化アルキルアルミニウムと有機ハロ
シランまたは有機ハロポリシランとを、還元が起こるよ
うに十分な時間接触させることを含む。実際に混合物を
形成する物理的方法のほかに、有機ハロシランまたは有
機ハロポリシランを水素化アルキルアルミニウムと反応
させるために、混合物の温度及び反応容器の圧力を組み
合わせて用いることが出来る。
【0021】水素化アルキルアルミニウムの凍結温度以
上で且つ 200℃以下であれば、混合物の温度は何度
でもよい。この方法の好ましい温度範囲は0℃〜 10
0℃である。本方法は、約1x10−4atms〜3a
tmsの容器圧力で行うことが出来る。好ましい圧力範
囲は、1x10−3atms〜1atmsである。混合
物内で有機ハロシランを還元し、その還元生成物を混合
物から即座に蒸発させることを満たすように、温度と圧
力を組み合わせることが好ましい。 マグネチックスターラー及び攪はん棒またはその同等物
のような混合手段は、水素化アルキルアルミニウムと有
機ハロシランまたは有機ハロポリシランとをより良く接
触させ、反応を起こさせることを手助けするのに用いる
ことが出来る。
上で且つ 200℃以下であれば、混合物の温度は何度
でもよい。この方法の好ましい温度範囲は0℃〜 10
0℃である。本方法は、約1x10−4atms〜3a
tmsの容器圧力で行うことが出来る。好ましい圧力範
囲は、1x10−3atms〜1atmsである。混合
物内で有機ハロシランを還元し、その還元生成物を混合
物から即座に蒸発させることを満たすように、温度と圧
力を組み合わせることが好ましい。 マグネチックスターラー及び攪はん棒またはその同等物
のような混合手段は、水素化アルキルアルミニウムと有
機ハロシランまたは有機ハロポリシランとをより良く接
触させ、反応を起こさせることを手助けするのに用いる
ことが出来る。
【0022】混合物から還元された有機シランまたは還
元された有機ポリシランを即座に蒸発させるために、混
合物の温度及び反応容器の圧力条件が組み合わせて用い
られる。「即座に蒸発する」という意味は、還元された
有機シランまたは有機ポリシランが、余計な化学反応を
経る前に、混合物から除去されることを指す。使用可能
な温度及び圧力条件は、前述のように有機ハロシランま
たは有機ハロポリシランを水素化アルキルアルミニウム
と反応させるためのものである。生成物の蒸気は、それ
らが生成するのと同時に、反応容器との接触から除去さ
れることが好ましい。
元された有機ポリシランを即座に蒸発させるために、混
合物の温度及び反応容器の圧力条件が組み合わせて用い
られる。「即座に蒸発する」という意味は、還元された
有機シランまたは有機ポリシランが、余計な化学反応を
経る前に、混合物から除去されることを指す。使用可能
な温度及び圧力条件は、前述のように有機ハロシランま
たは有機ハロポリシランを水素化アルキルアルミニウム
と反応させるためのものである。生成物の蒸気は、それ
らが生成するのと同時に、反応容器との接触から除去さ
れることが好ましい。
【0023】除去された有機シランまたは有機ハロポリ
シランの生成物蒸気は、他の処理への供給として使用す
ること、またはコールドトラップのような手段で集めそ
して今後の使用に備えて保存することが出来る。還元さ
れた生成物は、その方法が一段法で行われる場合は、さ
らに分離または精製工程を行うことなく収集または使用
することが出来る。代わりに、還元された生成物が、さ
らに分離または精製工程を経ることは出来る。
シランの生成物蒸気は、他の処理への供給として使用す
ること、またはコールドトラップのような手段で集めそ
して今後の使用に備えて保存することが出来る。還元さ
れた生成物は、その方法が一段法で行われる場合は、さ
らに分離または精製工程を行うことなく収集または使用
することが出来る。代わりに、還元された生成物が、さ
らに分離または精製工程を経ることは出来る。
【0024】記述の方法により生成可能な生成物は、還
元されたハロゲンとともに、有機シラン及び部分的に還
元された有機ハロシランの両方を含む、還元された有機
シランである。還元された有機シランは、例えば、ジメ
チルシラン、ジフェニルシラン、メチルビニルシラン、
メチルフェニルシラン、ジアリルシラン、ビス−(3,
3,3−トリフルオロプロピル)シラン、メチルシラン
、フェニルシラン、エチルシラン、n−プロピルシラン
、n−ブチルシラン、ビニルシラン、シクロフェニルシ
ラン、シクロブチルシラン、アリルシラン、及び3,3
,3−トリフルオロプロピルメチルシランであることが
出来る。部分的に還元された有機ハロシランは、例えば
、ジメチルクロロシラン、ジフェニルクロロシラン、メ
チルビニルクロロシラン、メチルフェニルクロロシラン
、ジアリルクロロシラン、ビス−(3,3,3−トリフ
ルオロプロピル)クロロシラン、ジメチルフルオロシラ
ン、メチルクロロシラン、プロピルクロロシラン、アリ
ルクロロシラン、フェニルクロロシラン、及び3,3,
3−トリフルオロプロピルクロロシランであることが出
来る。
元されたハロゲンとともに、有機シラン及び部分的に還
元された有機ハロシランの両方を含む、還元された有機
シランである。還元された有機シランは、例えば、ジメ
チルシラン、ジフェニルシラン、メチルビニルシラン、
メチルフェニルシラン、ジアリルシラン、ビス−(3,
3,3−トリフルオロプロピル)シラン、メチルシラン
、フェニルシラン、エチルシラン、n−プロピルシラン
、n−ブチルシラン、ビニルシラン、シクロフェニルシ
ラン、シクロブチルシラン、アリルシラン、及び3,3
,3−トリフルオロプロピルメチルシランであることが
出来る。部分的に還元された有機ハロシランは、例えば
、ジメチルクロロシラン、ジフェニルクロロシラン、メ
チルビニルクロロシラン、メチルフェニルクロロシラン
、ジアリルクロロシラン、ビス−(3,3,3−トリフ
ルオロプロピル)クロロシラン、ジメチルフルオロシラ
ン、メチルクロロシラン、プロピルクロロシラン、アリ
ルクロロシラン、フェニルクロロシラン、及び3,3,
3−トリフルオロプロピルクロロシランであることが出
来る。
【0025】記述の方法により生成可能な生成物は、還
元されたハロゲンとともに、ハロゲンを含まない有機ポ
リシラン及び部分的に還元された有機ハロポリシランの
両方を含む。有機ポリシランは、例えば、ペンタメチル
ジシラン、テトラメチルジシラン、メチルジシラン、1
,1,2,2,3,3−ヘキサメチルトリシラン、及び
1,1−ジエチルジシランであることが出来る。
元されたハロゲンとともに、ハロゲンを含まない有機ポ
リシラン及び部分的に還元された有機ハロポリシランの
両方を含む。有機ポリシランは、例えば、ペンタメチル
ジシラン、テトラメチルジシラン、メチルジシラン、1
,1,2,2,3,3−ヘキサメチルトリシラン、及び
1,1−ジエチルジシランであることが出来る。
【0026】部分的に還元された有機ハロポリシランは
、例えば、テトラメチルクロロジシラン、メチルテトラ
クロロジシラン、メチルトリクロロジシラン、メチルジ
クロロジシラン、及び1,1−ジエチル−2,2−ジク
ロロジシランであることが出来る。
、例えば、テトラメチルクロロジシラン、メチルテトラ
クロロジシラン、メチルトリクロロジシラン、メチルジ
クロロジシラン、及び1,1−ジエチル−2,2−ジク
ロロジシランであることが出来る。
【0027】
【実施例】当業者が本発明をより良く理解し認識できる
ように、以下の例を示す。これらの例は説明のために示
されるものであり、ここで記述される特許請求の範囲を
限定するものとして解釈すべきではない。
ように、以下の例を示す。これらの例は説明のために示
されるものであり、ここで記述される特許請求の範囲を
限定するものとして解釈すべきではない。
【0028】例
表1にあるような選ばれた有機ハロシラン及び有機ハロ
ポリシランを、ジイソブチルアルミニウム(DIBAH
)により還元した。還元されたシランを、その生成直後
に減圧蒸留するための装置が組み立てられた。マグネチ
ックスターラーを含む三ッ口丸底フラスコを反応容器と
して用いた。反応容器の下部を加熱マントルで取り囲ん
だ。反応容器の一つの口には温度計を取り付けた。反応
容器の二番目の口は生成物の出口として使用した。出口
には、還流冷却器、活栓、コールドトラップ、及び真空
源を一連に接続した。反応容器の三番目の口にはゴムの
隔膜を取り付け、この隔膜を貫通して内径0.30mm
のテフロン管を反応容器の底へ通した。このテフロン管
を、反応容器へ供給原料として有機ハロシラン及び有機
ハロポリシランを供給するために用いた。反応容器の外
側のテフロン管には、活栓を取り付け、その先にゴムの
隔膜を通して供給原料溜用の10mlフラスコを接続し
た。記述の装置全体を、減圧が保持できるように密閉し
た。
ポリシランを、ジイソブチルアルミニウム(DIBAH
)により還元した。還元されたシランを、その生成直後
に減圧蒸留するための装置が組み立てられた。マグネチ
ックスターラーを含む三ッ口丸底フラスコを反応容器と
して用いた。反応容器の下部を加熱マントルで取り囲ん
だ。反応容器の一つの口には温度計を取り付けた。反応
容器の二番目の口は生成物の出口として使用した。出口
には、還流冷却器、活栓、コールドトラップ、及び真空
源を一連に接続した。反応容器の三番目の口にはゴムの
隔膜を取り付け、この隔膜を貫通して内径0.30mm
のテフロン管を反応容器の底へ通した。このテフロン管
を、反応容器へ供給原料として有機ハロシラン及び有機
ハロポリシランを供給するために用いた。反応容器の外
側のテフロン管には、活栓を取り付け、その先にゴムの
隔膜を通して供給原料溜用の10mlフラスコを接続し
た。記述の装置全体を、減圧が保持できるように密閉し
た。
【0029】本方法を、まず反応容器をアルゴンでガス
シールして、次にこの反応容器に生のDIBAH 18
ml(0.101mole)を装入することにより行っ
た。この系を攪はんし、表1に詳述されるような圧力へ
減圧した。続いて、反応容器を指定の温度へ暖めた。供
給原料溜には、 0.092moleの塩化物を生成す
るのに十分な供給原料を装入した。供給溜と反応容器の
間のテフロン管中の活栓を、供給原料が DIBAHへ
ゆっくりと添加されるように開いた。 供給速度を、反応が激しくならず、約20分で添加し終
わるように調節した。供給原料の添加終了後、さらに1
5分間、反応温度及び圧力で系を攪はんした。全体の処
理の期間、蒸気をコールドトラップへと流出させ、次の
分析に備えて収集した。反応終了後、系をアルゴンで充
填し、そしてコールドトラップの中身を取り出し、それ
を確認した。
シールして、次にこの反応容器に生のDIBAH 18
ml(0.101mole)を装入することにより行っ
た。この系を攪はんし、表1に詳述されるような圧力へ
減圧した。続いて、反応容器を指定の温度へ暖めた。供
給原料溜には、 0.092moleの塩化物を生成す
るのに十分な供給原料を装入した。供給溜と反応容器の
間のテフロン管中の活栓を、供給原料が DIBAHへ
ゆっくりと添加されるように開いた。 供給速度を、反応が激しくならず、約20分で添加し終
わるように調節した。供給原料の添加終了後、さらに1
5分間、反応温度及び圧力で系を攪はんした。全体の処
理の期間、蒸気をコールドトラップへと流出させ、次の
分析に備えて収集した。反応終了後、系をアルゴンで充
填し、そしてコールドトラップの中身を取り出し、それ
を確認した。
【0030】結果を表1に示す。各ハロシランを反応さ
せた圧力及び温度条件を示す。「%収量」は、反応容器
に加えられたハロシランのモル数に対する、回収された
還元生成物のモルパーセントを表す。完全に還元された
生成物及び部分的に還元された生成物の両方について、
「%収量」を示す。「%回収」は、未反応で回収された
供給原料のモルパーセントを表す。
せた圧力及び温度条件を示す。「%収量」は、反応容器
に加えられたハロシランのモル数に対する、回収された
還元生成物のモルパーセントを表す。完全に還元された
生成物及び部分的に還元された生成物の両方について、
「%収量」を示す。「%回収」は、未反応で回収された
供給原料のモルパーセントを表す。
【0031】
【表1】
【0032】この例は、記述の方法により部分または全
体のどちらでも還元することが出来る、有機ハロシラン
及び有機ハロポリシランの範囲の一部分を例示するもの
である。
体のどちらでも還元することが出来る、有機ハロシラン
及び有機ハロポリシランの範囲の一部分を例示するもの
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 次式: Rn SiHa X4−n−a (式中R基は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケ
ニル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキ
ル基、及びハロゲン化アリール基から成る群より独立に
選択され;n=1、2または3で;a=1、2または3
で;n+a=3または4で;そしてXはハロゲンである
)の還元された有機シランの調製方法において、(A)
次式: Rn SiHb X4−n−b (式中、R基、n、及びXは前述のもので;b=0、1
、または2で;及びn+b=1、2、または3である)
の有機ハロシランと、次式: R′c AlH3−c (式中、R′基は炭素原子数が1〜10個のアルキル基
で、c=1または2である)の水素化アルキルアルミニ
ウムとから成る混合物を形成すること;(B)有機ハロ
シランを、水素化アルキルアルミニウムと反応させるこ
と;及び (C)還元された有機シランを、混合物から即座に蒸発
させるのに十分な、混合物の温度及び反応容器の圧力を
保つこと、から成る方法。 - 【請求項2】 次式: Rd Siy He X2y+2−d−e(式中R基は
、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリ
ール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基、及びハ
ロゲン化アリール基から成る群より独立に選択され;y
は2〜6の整数で;dは1〜(2y+1)の整数で;e
は1〜(2y+1)の整数で;d+eは2〜(2y+2
)の整数で;そしてXはハロゲンである)の揮発性の還
元された有機ポリシランの調製方法において、(A)次
式: Rd Siy Hf X2y+2−d−f(式中、X、
d、及びyは前述のもので;fは0〜2yの整数で;d
+fは1〜(2y+1)の整数である)の揮発性の有機
ハロポリシランと、次式:R′c AlH3−c (式中、R′基は炭素原子数が1〜10個のアルキル基
で、c=1または2である)の水素化アルキルアルミニ
ウムとから成る混合物を形成すること;(B)揮発性の
有機ハロポリシランを、水素化アルキルアルミニウムと
反応させること;及び (C)揮発性の還元された有機ポリシランを、混合物か
ら即座に蒸発させるのに十分な、混合物の温度及び反応
容器の圧力を保つこと、から成る方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US516599 | 1990-04-30 | ||
US07/516,599 US5015624A (en) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | Process for reduction of organohalosilanes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04224588A true JPH04224588A (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=24056294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3090539A Withdrawn JPH04224588A (ja) | 1990-04-30 | 1991-04-22 | 有機ハロシランの還元方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5015624A (ja) |
EP (1) | EP0455197A1 (ja) |
JP (1) | JPH04224588A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020525433A (ja) * | 2017-06-29 | 2020-08-27 | ダウ シリコーンズ コーポレーション | 1,1,1−トリクロロジシランの合成 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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