JPH0892257A - アルキニルシラン類の製造方法 - Google Patents

アルキニルシラン類の製造方法

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JPH0892257A
JPH0892257A JP6234776A JP23477694A JPH0892257A JP H0892257 A JPH0892257 A JP H0892257A JP 6234776 A JP6234776 A JP 6234776A JP 23477694 A JP23477694 A JP 23477694A JP H0892257 A JPH0892257 A JP H0892257A
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JP6234776A
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Yasuo Hatanaka
康夫 畠中
Hikari Sugita
光 杉田
Tamejirou Hiyama
爲次郎 檜山
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Sagami Chemical Research Institute
Original Assignee
Sagami Chemical Research Institute
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ハロシラン類を金属亜鉛の存在下、1−アル
キン類と反応させることからなる、下記一般式 【化1】 (式中、R1、R4は水素原子、アルキル基、アリール
基、アルケニル基またはアルキニル基を表し、R2はア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル
基、アルキニル基、アルコキシ基、シリル基またはアシ
ル基を表し、R3は単結合または二価の炭化水素基を表
す。mおよびkは独立に0から2までの整数を表し、n
は0から3までの整数を表す)で表されるアルキニルシ
ラン類の製造方法。 【効果】 保護基やアルキニル化剤などの有機合成反応
剤として広い用途を有するアルキニルシラン類を一段階
かつ高収率で合成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1-アルキニルシラン類
の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】1-アルキニルシラン類は末端アルキン
の保護基[”Silicon Reagents in Organic Synthesi
s”,p45,Academic Press,New York (1988)]やカ
ルボニル化合物の位置選択的なアルキニル化剤[Synthe
sis, 761 (1979);ibid. 991 (1984)]をはじめとして有
機合成において広く用いられている反応剤であり[J.Or
ganomet.Chem.422,62(1992);ibid. 416, 63 (1991);
ibid. 374, 106 (1989);ibid.360, 113 (1989); ibid.3
37, 273 (1987)]、その簡便かつ効率的な合成法は重要
である。
【0003】1-アルキニルシラン類の従来の合成法と
しては、1-アルキンをブチルリチウムやエチルグリニ
ャール反応剤と処理しアルキニルメタルとした後、これ
をハロシランによりシリル化する方法[J.Organomet.Ch
em.422,62(1992);ibid. 416,63 (1991); ibid. 374,
106 (1989);ibid.360, 113 (1989); ibid.337, 273 (19
87)]が一般的に広く用いられている。
【0004】しかし、調製が煩雑でありかつ高価な有機
リチウム反応剤やグリニャール反応剤などを化学量論的
に必要とする点、アルキニルシランの簡便かつ安価な合
成法としては問題が多い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる欠点を
有しない、1-アルキニルシラン類の効率的な製造法を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは1-アルキ
ニルシラン類の効率的かつ工業的に適用可能な製造法に
つき検討を加えた結果、1−アルキンを亜鉛粉末ととも
にクロロトリメチルシランをはじめとするハロシランと
加熱攪拌することにより、1-アルキニルシラン類が、
一段階かつ高収率で得られることを見いだし本発明を完
成した。
【0007】すなわち、本発明は下記一般式[I]
【0008】
【化10】
【0009】(式中、R1は水素原子、アルキル基、ア
リール基、アルケニル基またはアセチレン水素をもたな
いアルキニル基を表す。Xはハロゲン原子を表す。nは
0から3までの整数を表す。ただし、nが2以上の場
合、二つ以上のR1は互いに異なっていてもよい。)で
表されるハロシランを金属亜鉛の存在下、下記一般式
[II]
【0010】
【化11】
【0011】(式中、R2はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アルケニル基、アセチレン水素をも
たないアルキニル基、アルコキシ基、シリル基またはア
シル基を表す。)で表される1-アルキンを反応させる
ことからなる、下記一般式[III]
【0012】
【化12】
【0013】(式中、R1、R2およびnは前記と同一の
意味を表す。)で表されるアルキニルシランの製造方法
に関する。
【0014】さらに、本発明は下記一般式[IV]
【0015】
【化13】
【0016】(式中、R1は水素原子、アルキル基、ア
リール基、アルケニル基またはアセチレン水素をもたな
いアルキニル基を表す。ただし、R1は互いに異なって
いてもよい。Xはハロゲン原子を表す。)で表されるハ
ロシランと、下記一般式[V]
【0017】
【化14】
【0018】(式中、R3は単結合または二価の炭化水
素基を表す。)で表されるジインを金属亜鉛の存在下
に、反応させることを特徴とする、下記一般式[VI]
【0019】
【化15】
【0020】(式中、R1およびR3は前記と同一の意味
を表す。)で表されるアルキニルシランの製造方法に関
する。
【0021】さらに、本発明は下記一般式[VII]
【0022】
【化16】
【0023】(式中、R1およびR4は水素原子、アルキ
ル基、アリール基、アルケニル基またはアセチレン水素
をもたないアルキニル基を表す。Xはハロゲン原子を表
す。mおよびkは独立に0から2までの整数を表す。た
だし、R1およびR4は各々、互いに異なっていてもよ
い。)で表されるハロジシランと、下記一般式[II]
【0024】
【化17】
【0025】(式中、R2はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アルケニル基、アセチレン水素をも
たないアルキニル基、アルコキシ基、シリル基またはア
シル基である。)で表される1-アルキンを金属亜鉛の
存在下に、反応させることを特徴とする、下記一般式
[VIII]
【0026】
【化18】
【0027】(式中、R1、R2、R4、mおよびkは前
記と同一の意味を表す。)で表されるアルキニルジシラ
ンの製造方法に関する。
【0028】本発明に用いる前記一般式[I]、[I
V]または[VII]で表されるハロシランまたはハロ
ジシランは種々のものが工業的に入手容易である。これ
らの一般式の式中のR1およびR4としては、低級アルキ
ル基、低級アルケニル基、アセチレン水素を有しないア
ルキニル基、アリール基、水素原子を用いることができ
る。
【0029】一般式[I]により表されるハロシランと
してはたとえば、ジクロロシラン、トリクロロシラン、
クロロトリメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、ト
リクロロメチルシラン、テトラクロロシラン、クロロト
リエチルシラン、ジクロロジエチルシラン、トリクロロ
エチルシラン、クロロトリプロピルシラン、ジクロロジ
プロピルシラン、トリクロロプロピルシラン、トリブチ
ルクロロシラン、ジブチルジクロロシラン、ブチルトリ
クロロシラン、(t-ブチル)ジメチルクロロシラン、
クロロトリフェニルシラン、ジクロロジフェニルシラ
ン、トリクロロフェニルシラン、(クロロ)(フェニ
ル)ジメチルシラン、(クロロ)(フェニル)メチルシ
ラン、(ジクロロ)(フェニル)メチルシラン、(ジク
ロロ)ジエテニルシラン、クロロトリ(フェニルエチニ
ル)シラン、ヨードトリメチルシラン、ジヨードジメチ
ルシランを用いることができる。
【0030】また、一般式[IV]で表されるハロシラ
ンとしてはクロロトリメチルシラン、クロロトリエチル
シラン、クロロトリプロピルシラン、トリブチルクロロ
シラン、(クロロ)(フェニル)ジメチルシラン、(ク
ロロ)(フェニル)メチルシラン、クロロトリフェニル
シラン、(t-ブチル)ジメチルクロロシラン、クロロ
トリエテニルシラン、クロロトリ(フェニルエチニル)
シラン、ブロモトリメチルシラン、ヨードトリメチルシ
ランを用いることができる。
【0031】また、一般式[VII]で表されるハロジ
シランとしては1,2-ジクロロ-1,1,2,2-テトラメ
チルジシラン、1,2-ジクロロ-1,2-ジメチル-1,2-
ジフェニルジシラン、1,2-ジクロロ-1,2-ジメチル
ジシラン、1,2-ジクロロ-1,1,2,2-テトラ(フェ
ニルエチニル)ジシラン、1,2-ジクロロ-1,1,2-ト
リメチル-2-エテニルジシランを用いることができる。
【0032】他方の原料である前記一般式[II]で表
される1-アルキンは容易に合成でき、かつ工業的に入
手容易な化合物である。一般式の式中のR2としてはア
ルケニル基、アリール基、アシル基、アルコキシ基、シ
リル基を用いることができる。また、これらの基にはさ
らに、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アルコ
キシカルボニル基、アシル基、アミノ基、アルケニル
基、アリール基、アシル基、アルコキシ基、シリル基な
どで置換されていてもよい。具体的には、たとえばフェ
ニルエチン、トリメチルシリルエチン、2-プロピン-1
-オール、3-ブチン-1-オール、4-ペンチン-1-オー
ル、4-ペンチン酸、4-ペンチン酸メチル、14-ペン
タデシン酸、1-デシン、1-ヘキシン、1-ペンチン、
1-オクチン、1-クロロ-4-ペンチン、1-アミノ-4-
ペンチン、3,3−ジメチル-1-ブチン、エチルエチニ
ルエーテル、エチニルシクロヘキサン、1-エチニルシ
クロヘキセン、3-ブチニルメチルエーテル、1-アミノ
-2-プロピン、1-ジメチルアミノ-2-プロピン、エチ
ニルメチルケトン、エチニルエチルケトン、1−エチニ
ルベンゼン、1−エチニル−4−クロロベンゼン、1−
エチニル−3−メチルベンゼンなどを用いることができ
る。また、前記一般式[V]におけるR3は単結合また
は二価の炭化水素基であり、後者の例として、メチレン
基、エチレン基、プロピレン基、フェニレン基、ナフチ
レン基、エチニレン基等を挙げることができる。具体的
には1,3−ブタジイン、1,4−ペンタジイン、1,5
−ヘキサジイン、1,6−ヘプタジイン、1,2−ジエチ
ニルベンゼン、1,3−ジエチニルベンゼン、1,4−ジ
エチニルベンゼン、1,4−ジエチニルナフタレン、ヘ
キサトリイン等を挙げられる。
【0033】本発明の方法は溶媒中で行う事が反応効率
の点から望ましい。例えば、N,N−ジメチルホルムア
ミド、ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメ
チルリン酸トリアミド、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、アセトニトリル、ジエチルエーテル、ベンゼン、ト
ルエン等を単独あるいは混合して用いることができる。
反応は0〜200℃の範囲でおこなうことができるが、
反応の効率の点から室温〜150℃の間でおこなうこと
が望ましい。
【0034】本発明の方法は金属亜鉛存在下で行なうこ
とが必須であり、金属亜鉛は粉末状、スポンジ状、粒
状、ペレット状等いかなる形態であってもよいが、反応
効率の点で粉状のもの(亜鉛粉末)を用いることが好ま
しい。金属亜鉛はハロシランに対して当モル以上用いる
ことが望ましい。
【0035】
【実施例】以下、実施例および参考例により本発明をさ
らに詳しく説明する。ただし、本発明はそれらに限定さ
れるものではない。
【0036】実施例1
【0037】
【化19】
【0038】フェニルエチン(51mg、0.50mm
ol)およびクロロトリメチルシラン(217mg、
2.0mmol)のアセトニトリル溶液(2.0ml、
カルシウムヒドリドより蒸留、以下同じ)に亜鉛粉末
(261mg、4.0mmol)を加え、ねじ付き試験
管中、120℃で、5時間攪拌した。不溶物を濾過した
後、溶媒を減圧留去し、得られた粗生成物をカラムクロ
マトグラフィー(ヘキサン)で精製したところトリメチ
ル(フェニルエチニル)シラン85mgを得た(0.4
9mmol、収率98%)。
【0039】1H−NMR(CDCl3):δ0.26
(s,9H),7.26−7.49(m,5H) IR(neat):2950,、2150,1485,
1250,860,840,755,685cm-1
【0040】実施例2
【0041】
【化20】
【0042】1-デシン(69mg、0.50mmo
l)およびクロロトリメチルシラン(217mg、2.
0mmol)のアセトニトリル溶液(2.0ml)に亜
鉛粉末(261mg、4.0mmol)を加え、ねじ付
き試験管中、120℃で、5時間攪拌した。不溶物を濾
過した後、溶媒を減圧留去し、得られた粗生成物をカラ
ムクロマトグラフィー(ヘキサン)で精製したところ
(1-デシニル)トリメチルシラン103mgを得た
(0.49mmol、収率98%)。
【0043】1H−NMR(CDCl3):δ0.08
(s,9H),0.82(m,3H),1.21−1.
51(m,12H),2.15(t,J=7.0Hz,
2H) IR(neat):2950,2920,2850,2
170,1245,840,760cm-1
【0044】実施例3
【0045】
【化21】
【0046】5-クロロ-1-ペンチン(51mg、0.
50mmol)およびクロロトリメチルシラン(217
mg、2.0mmol)のアセトニトリル溶液(2.0
ml)に亜鉛粉末(261mg、4.0mmol)を加
え、ねじ付き試験管中、120℃で、5時間攪拌した。
不溶物を濾過した後、溶媒を減圧留去し、得られた粗生
成物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)で精製し
たところ5-クロロ-1-トリメチルシリル-1-ペンチン
76mgを得た(0.44mmol、収率88%)。
【0047】1H−NMR(CDCl3):δ0.15
(s,9H),1.97(m,2H),2.41(t,
J=6.8Hz,2H),3.65(t,J=6.4H
z,2H) IR(neat):2950,2170,2124,8
40,755cm-1
【0048】実施例4
【0049】
【化22】
【0050】3,3-ジメチル-1-ブチン(41mg、
0.50mmol)およびクロロトリエチルシラン(3
07mg、2.0mmol)のアセトニトリル溶液
(2.0ml)に亜鉛粉末(261mg、4.0mmo
l)を加え、ねじ付き試験管中、120℃で、5時間攪
拌した。不溶物を濾過した後、溶媒を減圧留去し、得ら
れた粗生成物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)
で精製したところトリエチル(3,3-ジメチル-1-ブチ
ニル)シラン31mgを得た(0.16mmol、収率
32%)。
【0051】1H−NMR(CDCl3):δ0.53
(q,J=7.9Hz,6H),0.95(t,J=
7.9Hz,9H),1.62(s,9H)
【0052】IR(neat):2950,2900,
2875,2150,1240,770cm-1
【0053】実施例5
【0054】
【化23】
【0055】4-ペンチン-1-オール(42mg、0.
50mmol)およびクロロトリメチルシラン(217
mg、2.0mmol)のアセトニトリル溶液(2.0
ml)に亜鉛粉末(261mg、4.0mmol)を加
え、ねじ付き試験管中、120℃で、5時間攪拌した。
不溶物を濾過した後、溶媒を減圧留去し、得られた粗生
成物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチ
ル=3:1)で精製したところ5-(トリメチルシリ
ル)-4-ペンチン-1-オール76mgを得た(0.49
mmol、収率98%)。
【0056】1H−NMR(CDCl3):δ0.15
(s,9H),1.57(s,1H),1.77(m,
2H),2.36(t,J=6.9Hz,2H),3.
74(t,J=6.0Hz,2H) IR(neat):3350,2950,2170,1
245,1065,840,760cm-1
【0057】実施例6
【0058】
【化24】
【0059】4-ペンチン酸(49mg、0.50mm
ol)およびクロロトリメチルシラン(434mg、
4.0mmol)のアセトニトリル溶液(2.0ml)
に亜鉛粉末(261mg、4.0mmol)を加え、ね
じ付き試験管中、120℃で、5時間攪拌した。不溶物
を濾過した後、溶媒を減圧留去し、得られた粗生成物を
カラムクロマトグラフィー(酢酸エチル)で精製したと
ころ5-(トリメチルシリル)-4-ペンチン酸37mg
を得た(0.22mmol、収率44%)。
【0060】1H−NMR(CDCl3):δ0.13
(s,9H),2.55(m,4H) IR(neat):3100,2950,2175,1
710,1420,1250,840cm-1
【0061】実施例7
【0062】
【化25】
【0063】1-オクチン(55mg、0.50mmo
l)およびクロロ(メチル)(フェニル)シラン(15
7mg、1.0mmol)のアセトニトリル溶液(2.
0ml)に亜鉛粉末(261mg、4.0mmol)を
加え、ねじ付き試験管中、120℃で、5時間攪拌し
た。不溶物を濾過した後、溶媒を減圧留去し、得られた
粗生成物をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル)で
精製したところ5-[(メチル)(フェニル)シリル]-
1-オクチン38mgを得た(0.17mmol、収率
34%)。
【0064】1H−NMR(CDCl3):δ0.46
(d,J=3.8Hz,3H),0.89(m,3
H),1.22-1.56(m,8H),2.28
(m,2H),4.62(q,J=3.8Hz,1
H),7.25-7.66(m,5H) IR(neat):2930,2850,2175,2
140,1430,1250,1115,1250,8
80,835,720,700cm-1
【0065】実施例8
【0066】
【化26】
【0067】4-ペンチン酸メチル(56mg、0.5
0mmol)およびクロロトリエチルシラン(301m
g、2.0mmol)のアセトニトリル溶液(2.0m
l)に亜鉛粉末(261mg、4.0mmol)を加
え、ねじ付き試験管中、120℃で、5時間攪拌した。
不溶物を濾過した後、溶媒を減圧留去し、得られた粗生
成物をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル)で精製
したところ5-(トリエチルシリル)-4-ペンチン酸メ
チル52mgを得た(0.23mmol、収率46
%)。
【0068】1H−NMR(CDCl3):δ0.56
(q,J=7.9Hz,6H),0.97(t,J=
7.9Hz,9H),2.56(s,4H),3.69
(s,3H) IR(neat):2950,2870,2175,1
740,1440,1360,1235,1160,1
020,725cm-1
【0069】実施例9
【0070】
【化27】
【0071】1,4-ジエチニルベンゼン(63mg、
0.50mmol)およびクロロトリメチルシラン(8
68mg、8.0mmol)のアセトニトリル溶液
(2.0ml)に亜鉛粉末(1.04g、16mmo
l)を加え、ねじ付き試験管中、120℃で、5時間攪
拌した。不溶物を濾過した後、溶媒を減圧留去し、得ら
れた粗生成物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)
で精製したところ1,4-ビス(トリメトルシリルエチ
ニル)ベンゼン95mgを得た(0.35mmol、収
率70%)。
【0072】1H−NMR(CDCl3):δ0.25
(s,18H),7.41(s,4H) IR(neat):2950,2150,1490,1
250,840cm-1
【0073】実施例10
【0074】
【化28】
【0075】フェニルエチン(204mg、2.0mm
ol)およびジクロロジメチルシラン(108mg、
0.5mmol)のアセトニトリル溶液(2.0ml)
に亜鉛粉末(261mg、4.0mmol)を加え、ね
じ付き試験管中、120℃で、12時間攪拌した。不溶
物を濾過した後、溶媒を減圧留去し、得られた粗生成物
をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)で精製したと
ころジメチルジ(フェニルエチニル)シラン127mg
を得た(0.49mmol、収率98%)。
【0076】1H−NMR(CDCl3):δ0.48
(s,6H),7.22-7.46(m,10H)13 C-NMR (CDCl3,CHCl3):δ0.
5,90.5,105.9,122.7,128.2,
128.8,132.1 IR(neat):2950,2150,1485,1
250,845,750,685cm-1
【0077】実施例11
【0078】
【化29】
【0079】フェニルエチン(408mg、4.0mm
ol)および1,2-ジクロロ-1,1,2,2-テトラ
メチルジシラン(187mg、1.0mmol)のアセ
トニトリル溶液(2.0ml)に亜鉛粉末(520m
g、8.0mmol)を加え、ねじ付き試験管中、12
0℃で、5時間攪拌した。不溶物を濾過した後、溶媒を
減圧留去し、得られた粗生成物をカラムクロマトグラフ
ィー(ヘキサン)で精製したところ1,2-ビス(トリ
メチルシリルエチニル)-1,1,2,2-テトラメチル
ジシラン243mgを得た(0.76mmol、収率7
6%)。
【0080】1H−NMR(CDCl3):δ0.39
(s,12H),7.27-7.48(m,10H) IR(neat):2950,2150,1485,1
240,840,790,750,685cm-1
【0081】実施例12
【0082】
【化30】
【0083】フェニルエチン(357mg、3.5mm
ol)およびヨードトリメチルシラン(140mg、
0.7mmol)のトルエン溶液(2.0ml)に亜鉛
粉末(458mg、7.0mmol)を加え、ねじ付き
試験管中、120℃で、5時間攪拌した。不溶物を濾過
した後、溶媒を減圧留去し、得られた粗生成物をカラム
クロマトグラフィー(ヘキサン)で精製したところトリ
メチル(フェニルエチニル)シラン60mgを得た
(0.34mmol、収率49%)。このもののスペク
トルは実施例1で得たものと一致した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07F 7/12 R // C07B 61/00 300

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式[I] 【化1】 (式中、R1は水素原子、アルキル基、アリール基、ア
    ルケニル基またはアセチレン水素をもたないアルキニル
    基を表す。Xはハロゲン原子を表す。nは0から3まで
    の整数を表す。ただし、nが2以上の場合、二つ以上の
    1は互いに異なっていてもよい。)で表されるハロシ
    ランと、下記一般式[II] 【化2】 (式中、R2はアルキル基、シクロアルキル基、アリー
    ル基、アルケニル基、アセチレン水素をもたないアルキ
    ニル基、アルコキシ基、シリル基またはアシル基を表
    す。)で表される1-アルキンを金属亜鉛の存在下に、
    反応させることを特徴とする、下記一般式[III] 【化3】 (式中、R1、R2およびnは前記と同一の意味を表
    す。)で表されるアルキニルシランの製造方法。
  2. 【請求項2】 下記一般式[IV] 【化4】 (式中、R1は水素原子、アルキル基、アリール基、ア
    ルケニル基またはアセチレン水素をもたないアルキニル
    基を表す。ただし、R1は互いに異なっていてもよい。
    Xはハロゲン原子を表す。)で表されるハロシランと、
    下記一般式[V] 【化5】 (式中、R3は単結合または二価の炭化水素基を表
    す。)で表されるジインを金属亜鉛の存在下に、反応さ
    せることを特徴とする、下記一般式[VI] 【化6】 (式中、R1およびR3は前記と同一の意味を表す。)で
    表されるアルキニルシランの製造方法。
  3. 【請求項3】 下記一般式[VII] 【化7】 (式中、R1およびR4は水素原子、アルキル基、アリー
    ル基、アルケニル基またはアセチレン水素をもたないア
    ルキニル基を表す。Xはハロゲン原子を表す。mおよび
    kは独立に0から2までの整数を表す。ただし、R1
    よびR4は各々、互いに異なっていてもよい。)で表さ
    れるハロジシランと、下記一般式[II] 【化8】 (式中、R2はアルキル基、シクロアルキル基、アリー
    ル基、アルケニル基、アセチレン水素をもたないアルキ
    ニル基、アルコキシ基、シリル基またはアシル基であ
    る。)で表される1-アルキンを金属亜鉛の存在下に、
    反応させることを特徴とする、下記一般式[VIII] 【化9】 (式中、R1、R2、R4、mおよびkは前記と同一の意
    味を表す。)で表されるアルキニルジシランの製造方
    法。
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