JPH07701B2 - ポリシランの製造方法 - Google Patents
ポリシランの製造方法Info
- Publication number
- JPH07701B2 JPH07701B2 JP8416386A JP8416386A JPH07701B2 JP H07701 B2 JPH07701 B2 JP H07701B2 JP 8416386 A JP8416386 A JP 8416386A JP 8416386 A JP8416386 A JP 8416386A JP H07701 B2 JPH07701 B2 JP H07701B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- polysilane
- alkali metal
- producing
- temperature
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/10—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing sonic or ultrasonic vibrations
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリシランの製造方法に関する。
一般式 （ここでＲ、Ｒ′はそれぞれ水素原子または炭化水素残
基を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）で示されるジハ
ロゲノシラン類とリチウムまたはナトリウムなどのアル
カリ金属との反応によって で示されるポリシランが生成されることは良く知られて
いる。
基を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）で示されるジハ
ロゲノシラン類とリチウムまたはナトリウムなどのアル
カリ金属との反応によって で示されるポリシランが生成されることは良く知られて
いる。
（たとえば、G.Wilkinson編;Comprehensive Organometa
lic chemistry第２巻、9.4章365-387頁（1982年）。
lic chemistry第２巻、9.4章365-387頁（1982年）。
しかしながら、これまでの方法では反応をかなり厳密に
無水、無酸素の条件で行うことが必要で、そのため原料
の精製に多大なエネルギーを使わなければならなかっ
た。
無水、無酸素の条件で行うことが必要で、そのため原料
の精製に多大なエネルギーを使わなければならなかっ
た。
さらに使用する例えばナトリウムやリチウムなどのアル
カリ金属についても市販の安価なブロックを数cm角にカ
ットしただけでは反応に使えないため、特別な方法で反
応性を高めたものを使用しなければならず、たとえばア
ルカリ金属の融点以上の温度でオイル中に細かく分散さ
せたものなどを使用する必要があった。
カリ金属についても市販の安価なブロックを数cm角にカ
ットしただけでは反応に使えないため、特別な方法で反
応性を高めたものを使用しなければならず、たとえばア
ルカリ金属の融点以上の温度でオイル中に細かく分散さ
せたものなどを使用する必要があった。
またこの反応は時間が長くかかるが、反応時間を短縮さ
せる方法としてアルカリ金属の融点以上の温度で反応さ
せることも試みられている。しかし、この場合は、たと
えば、J.P.WessonらがJournal of Polym.Sci.,Polym.Ch
em.Ed.17巻2833頁（1979年）の中で述べているように、
ジクロロシラン類と分散したナトリウム金属との反応
は、ナトリウムの融点温度を越えた所で突発的な発熱反
応を起こし、安全性の面からも非常に操作が困難であっ
た。さらにアルカリ金属とジクロロシラン化合物との急
激な反応を避けるためジクロロシラン化合物は分割して
挿入されるが、そのために分子量分布が広くなるなどの
問題があった。
せる方法としてアルカリ金属の融点以上の温度で反応さ
せることも試みられている。しかし、この場合は、たと
えば、J.P.WessonらがJournal of Polym.Sci.,Polym.Ch
em.Ed.17巻2833頁（1979年）の中で述べているように、
ジクロロシラン類と分散したナトリウム金属との反応
は、ナトリウムの融点温度を越えた所で突発的な発熱反
応を起こし、安全性の面からも非常に操作が困難であっ
た。さらにアルカリ金属とジクロロシラン化合物との急
激な反応を避けるためジクロロシラン化合物は分割して
挿入されるが、そのために分子量分布が広くなるなどの
問題があった。
本発明者らは上記問題を解決する方法について鋭意検討
し本発明を完成した。
し本発明を完成した。
即ち、本発明は、 一般式 （式中Ｒ、Ｒ′はそれぞれ水素原子または炭化水素残基
を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）で示されるジハロ
ゲノシラン類をアルカリ金属の存在下で反応させて一般
式 （式中Ｒ、Ｒ′はそれぞれ水素原子または炭化水素残基
を表す。） で示されるポリシラン類を製造する方法において、アル
カリ金属の融点以下の温度で、超音波照射下に反応を行
なうことを特徴とするポリシランの製造方法である。
を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）で示されるジハロ
ゲノシラン類をアルカリ金属の存在下で反応させて一般
式 （式中Ｒ、Ｒ′はそれぞれ水素原子または炭化水素残基
を表す。） で示されるポリシラン類を製造する方法において、アル
カリ金属の融点以下の温度で、超音波照射下に反応を行
なうことを特徴とするポリシランの製造方法である。
本発明において使用される一般式 で表されるジハロゲノシラン類は、式中のＲおよびＲ′
がそれぞれ水素原子、アルキル基あるいはアリール基、
Ｘが塩素原子、フッ素原子、臭素原子あるいはヨウ素原
子であるジハロゲノシラン類であって、例えばジメチル
ジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ジフ
ェニルジクロロシランなど市場で入手可能なものが挙げ
られる。
がそれぞれ水素原子、アルキル基あるいはアリール基、
Ｘが塩素原子、フッ素原子、臭素原子あるいはヨウ素原
子であるジハロゲノシラン類であって、例えばジメチル
ジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ジフ
ェニルジクロロシランなど市場で入手可能なものが挙げ
られる。
本発明で使用されるアルカリ金属としては、リチウム、
ナトリウム、カリウムあるいはその合金が挙げられ、こ
れらのうちでもリチウムまたはナトリウムが好ましい。
これらのアルカリ金属は特別に加工する必要はなく安価
なブロック状のものをそのまま使用できるが、通常は数
cm角にカットして用いることが好ましい。
ナトリウム、カリウムあるいはその合金が挙げられ、こ
れらのうちでもリチウムまたはナトリウムが好ましい。
これらのアルカリ金属は特別に加工する必要はなく安価
なブロック状のものをそのまま使用できるが、通常は数
cm角にカットして用いることが好ましい。
本発明の反応は溶媒を使用して行われる。溶媒としては
反応物および生成物に対して不活性な溶媒が使用され、
たとえばベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭
化水素、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂
肪族炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラ
ヒドロフラン、ジメトキシエタンなどのエーテル化合物
などが好適である。本発明の方法ではこれらの溶媒は特
に厳密に脱水する必要はなく、市販品をそのまま使用で
きるが、製品の高収率、高純度が要求される際にはある
程度脱水して使用する方が好ましい。
反応物および生成物に対して不活性な溶媒が使用され、
たとえばベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭
化水素、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂
肪族炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラ
ヒドロフラン、ジメトキシエタンなどのエーテル化合物
などが好適である。本発明の方法ではこれらの溶媒は特
に厳密に脱水する必要はなく、市販品をそのまま使用で
きるが、製品の高収率、高純度が要求される際にはある
程度脱水して使用する方が好ましい。
反応温度は、突発的な反応が避けられるアルカリ金属の
融点以下の温度であれば良く、通常は100℃以下が好ま
しい。
融点以下の温度であれば良く、通常は100℃以下が好ま
しい。
本発明の方法では、反応に触媒としてナフタリンなど多
核芳香族化合物を使用することができる。通常高温でこ
れらの化合物を触媒として使用すると架橋反応が起こる
ため好ましくないが、本発明の方法は低温で反応を行な
うため架橋反応が起こりにくく、触媒として有効に作用
することができる。
核芳香族化合物を使用することができる。通常高温でこ
れらの化合物を触媒として使用すると架橋反応が起こる
ため好ましくないが、本発明の方法は低温で反応を行な
うため架橋反応が起こりにくく、触媒として有効に作用
することができる。
本発明の方法で使用する超音波振動源としては公知の種
々の装置が用いられる。超音波周波数としては数十KHz
以上のものが用いられるが、通常数十KHz〜数百KHzは好
ましく用いられる。超音波振動エネルギーとしては、10
-2〜102W/cm2の出力で使用される。照射時間は周波数及
び装置の出力、反応物の量、反応温度などによって適
時、設定される。
々の装置が用いられる。超音波周波数としては数十KHz
以上のものが用いられるが、通常数十KHz〜数百KHzは好
ましく用いられる。超音波振動エネルギーとしては、10
-2〜102W/cm2の出力で使用される。照射時間は周波数及
び装置の出力、反応物の量、反応温度などによって適
時、設定される。
また本発明の方法によれば超音波照射の継続的な操作に
より反応の進行を速めたり遅くしたりすることが可能
で、反応の制御を容易に行なうことができる。
より反応の進行を速めたり遅くしたりすることが可能
で、反応の制御を容易に行なうことができる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例−１ １の四ツ口フラスコ内を窒素置換したのちトルエン30
0mlを入れ、ナトリウム24.2g（1.05モル）を1cm角位の
大きさにカットして投入した。別にジメチルジクロロシ
ラン32.3g（0.25モル）とメチルフェニルジクロロシラ
ン47.8g（0.25モル）を混合してから上記トルエン溶液
中に入れた。反応容器を水を満たした超音波洗浄器（ブ
ランソン社製Ｂ−220H、周波数45KH、出力100W。）に入
れて反応を開始させた。液温は50℃まで上昇したが途中
で超音波照射を止めると昇温はストップした。超音波照
射しながらヒーターで加熱して90℃まで昇温させたあと
５時間反応を続けた。エタノールを少量加えて反応を停
止させたあと、反応溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水20
0mlで２回洗浄した。有機層を分離した後大量のイソプ
ロピルアルコール中に投入して白色の沈殿を得た。沈殿
をろ別した後テトラヒドロフランに溶解させて、イソプ
ロピルアルコールで再沈殿させたところ21.0g（収率47
％）の高分子量のポリシランが得られた。
0mlを入れ、ナトリウム24.2g（1.05モル）を1cm角位の
大きさにカットして投入した。別にジメチルジクロロシ
ラン32.3g（0.25モル）とメチルフェニルジクロロシラ
ン47.8g（0.25モル）を混合してから上記トルエン溶液
中に入れた。反応容器を水を満たした超音波洗浄器（ブ
ランソン社製Ｂ−220H、周波数45KH、出力100W。）に入
れて反応を開始させた。液温は50℃まで上昇したが途中
で超音波照射を止めると昇温はストップした。超音波照
射しながらヒーターで加熱して90℃まで昇温させたあと
５時間反応を続けた。エタノールを少量加えて反応を停
止させたあと、反応溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水20
0mlで２回洗浄した。有機層を分離した後大量のイソプ
ロピルアルコール中に投入して白色の沈殿を得た。沈殿
をろ別した後テトラヒドロフランに溶解させて、イソプ
ロピルアルコールで再沈殿させたところ21.0g（収率47
％）の高分子量のポリシランが得られた。
実施例−２ １の四ツ口フラスコ内を窒素で置換したのちテトラヒ
ドロフラン400mlを入れ、ナトリウム32.2g（1.4モル）
を1cm角位にカットして投入した。ついで触媒としてナ
フタリン200mgを加えた。別にジメチルジクロロシラン4
2.6g（0.33モル）とジフェニルジクロロシラン83.6g
（0.33モル）を混合しておき、上記テトラヒドロフラン
溶液中に加えた。反応容器を実施例−１と同様、超音波
洗浄器に入れて反応を開始させた。液温はゆっくり上昇
し始めたが、超音波照射を止めると上昇が止まり、温度
コントロールが可能であった。超音波洗浄器の水温を30
℃にしておいたところ内温は、50℃まで上昇したがそれ
以上は上がらなかった。５時間反応を続けたあと少量の
エタノールを加えて反応を停止させ、ついで大量のイソ
プロピルアルコール中に投入すると白色の沈殿が得られ
た。この沈殿をろ別した後テトラヒドロフランに溶解さ
せて、メタノールで再沈殿させたところ36.8g（収率46
％）のポリシランが得られた。
ドロフラン400mlを入れ、ナトリウム32.2g（1.4モル）
を1cm角位にカットして投入した。ついで触媒としてナ
フタリン200mgを加えた。別にジメチルジクロロシラン4
2.6g（0.33モル）とジフェニルジクロロシラン83.6g
（0.33モル）を混合しておき、上記テトラヒドロフラン
溶液中に加えた。反応容器を実施例−１と同様、超音波
洗浄器に入れて反応を開始させた。液温はゆっくり上昇
し始めたが、超音波照射を止めると上昇が止まり、温度
コントロールが可能であった。超音波洗浄器の水温を30
℃にしておいたところ内温は、50℃まで上昇したがそれ
以上は上がらなかった。５時間反応を続けたあと少量の
エタノールを加えて反応を停止させ、ついで大量のイソ
プロピルアルコール中に投入すると白色の沈殿が得られ
た。この沈殿をろ別した後テトラヒドロフランに溶解さ
せて、メタノールで再沈殿させたところ36.8g（収率46
％）のポリシランが得られた。
比較例 実施例−１において、超音波照射を行なわなかった他は
実施例−１と同じ操作で反応を行なった。反応時間を36
時間までのばしたが全く反応が起こらなかった。
実施例−１と同じ操作で反応を行なった。反応時間を36
時間までのばしたが全く反応が起こらなかった。
本発明の方法によれば多大なエネルギーを用いて原料の
精製を行なう必要がなく、また反応制御が容易でおだや
かな反応条件下にポリシランを製造することができ、工
業的に極めて有利である。
精製を行なう必要がなく、また反応制御が容易でおだや
かな反応条件下にポリシランを製造することができ、工
業的に極めて有利である。
Claims (3)
- 【請求項１】一般式 （式中Ｒ、Ｒ′はそれぞれ水素原子または炭化水素残基
を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。）で示されるジハロ
ゲノシラン類をアルカリ金属の存在下で反応させて一般
式 （式中Ｒ、Ｒ′はそれぞれ水素原子または炭化水素残基
を表す。） で示されるポリシランを製造する方法において、アルカ
リ金属の融点以下の温度で、超音波照射下に反応を行な
うことを特徴とするポリシランの製造方法。 - 【請求項２】アルカリ金属がリチウムあるいはナトリウ
ムである特許請求の範囲第１項記載のポリシランの製造
方法。 - 【請求項３】反応が触媒として多核芳香族化合物の存在
下に行なわれる反応である特許請求の範囲第１項または
第２項のいずれかに記載のポリシランの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8416386A JPH07701B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | ポリシランの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8416386A JPH07701B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | ポリシランの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62241926A JPS62241926A (ja) | 1987-10-22 |
| JPH07701B2 true JPH07701B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=13822826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8416386A Expired - Lifetime JPH07701B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | ポリシランの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07701B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8710531D0 (en) * | 1987-05-02 | 1987-06-03 | Dow Corning Ltd | Making polysilanes |
| WO1990007540A1 (en) * | 1988-12-29 | 1990-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | New polysilane compound and electrophotographic photoreceptor produced therefrom |
| EP0558760B1 (en) * | 1991-09-19 | 1997-08-06 | Osaka Gas Co., Ltd. | Process for producing silicon network polymer |
| JP4518222B2 (ja) * | 2000-03-13 | 2010-08-04 | Ｊｓｒ株式会社 | シリルシクロペンタシランおよびその用途 |
| US8900654B2 (en) * | 2011-07-29 | 2014-12-02 | Thin Film Electronics, Inc. | Methods of polymerizing silanes and cyclosilanes using N-heterocyclic carbenes, metal complexes having N-heterocyclic carbene ligands, and lanthanide compounds |
| CN105218828B (zh) * | 2015-11-06 | 2018-01-02 | 湖南博望碳陶有限公司 | 一种聚甲基硅烷规模化生产的方法 |
| CN112538166B (zh) * | 2020-12-11 | 2022-05-06 | 湖南前驱新材料有限公司 | 一种超声波辅助合成聚甲基硅烷的规模化生产方法 |
-
1986
- 1986-04-14 JP JP8416386A patent/JPH07701B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62241926A (ja) | 1987-10-22 |
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