JPH09157278A - Composition for producing organomonoalkoxysilane - Google Patents

Composition for producing organomonoalkoxysilane

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JPH09157278A
JPH09157278A JP32542695A JP32542695A JPH09157278A JP H09157278 A JPH09157278 A JP H09157278A JP 32542695 A JP32542695 A JP 32542695A JP 32542695 A JP32542695 A JP 32542695A JP H09157278 A JPH09157278 A JP H09157278A
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JP
Japan
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organomonoalkoxysilane
composition
producing
organodisiloxane
group
Prior art date
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JP32542695A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryotaro Tsuji
良太郎 辻
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a composition for producing an organomonoalkoxysilane, comprising an organodisiloxane, an orthocarboxylate ester, a compound bearing a group containing active hydrogen atoms and a catalyst and giving the organomonoalkoxysiiane cleanly in high yield under mild conditions. SOLUTION: An organodisiloxane of the formula (R<1> -R<6> are each a monofunctional hydrocarbon, H), for example, hexamethyldisiloxane, an orthocaboxylate ester such as trimethyl orthoformate, a compound bearing a group containing active hydrogens, for example, water and a catalyst such as concentrated sulfuric acid are mixed to give the objective composition which can produce an organomonoalkoxysilane of high purity in high yield cleanly under mild conditions by stirring the composition at room temperature in a nitrogen atmosphere through a halogen-free process with increased safety.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はオルガノモノアルコ
キシシラン製造用組成物に関する。より詳しくは、シリ
ル化剤、あるいはその他の種々の有機ケイ素化合物の重
要な中間体の一つであるオルガノモノアルコキシシラン
を製造することを目的としてオルガノジシロキサンを分
解するための、オルガノモノアルコキシシラン製造用組
成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composition for producing an organomonoalkoxysilane. More specifically, an organomonoalkoxysilane for decomposing an organodisiloxane for the purpose of producing an organomonoalkoxysilane which is one of important intermediates of silylating agents and various other organosilicon compounds. It relates to a composition for manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】オルガノジシロキサンとオルトカルボン
酸エステル化合物を反応させてオルガノモノアルコキシ
シランを得る技術としては、酸触媒共存下ヘキサメチル
ジシロキサンとオルトギ酸トリエチルからトリメチルエ
トキシシランを得る反応が、I.P.Zhurkina
らにより報告されている(Metalloorg.Kh
im.,3,1283(1990))。また関連する技
術として、オルガノジシロキサンからオルガノモノクロ
ロシランを得る方法が、特開昭52−65226号広
報、および特開平5−222062号広報に示されてい
る。
2. Description of the Related Art As a technique for obtaining an organomonoalkoxysilane by reacting an organodisiloxane and an orthocarboxylic acid ester compound, a reaction for obtaining trimethylethoxysilane from hexamethyldisiloxane and triethyl orthoformate in the presence of an acid catalyst is I. . P. Zhurkina
(Metalloorg. Kh.
im. , 3,1283 (1990)). As a related technique, a method for obtaining an organomonochlorosilane from an organodisiloxane is disclosed in JP-A-52-65226 and JP-A-5-222062.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、I.
P.Zhurkinaらによって報告された反応におい
ては、反応促進効果を有する物質が存在しないために反
応速度、反応率、収率が低いという欠点があった。すな
わち、ヘキサメチルジシロキサンとオルトギ酸トリエチ
ルの反応において、ヘキサメチルジシロキサンの転化率
が52%と低く、生成物のトリメチルエトキシシランの
収率は40%程度であった。また水素原子をシリコン原
子上の置換基としてもつ化合物に関する検討はなされて
いなかった。また特開昭52−65226号広報に示さ
れている方法は、オルガノジシロキサンとジアルキルジ
クロロシランとをヘキサメチルリン酸トリアミドを触媒
として反応させるものであるが、粘稠なポリシロキサン
を副生し、触媒のヘキサメチルリン酸トリアミドが強い
発ガン性をもつなどの問題があり、工業化が困難であっ
た。また、特開平5−222062号広報に示された技
術においては、オルガノジシロキサンと塩化チオニルを
反応させるため、亜硫酸ガスが副生するといった問題が
あった。さらにこのような反応で得られるオルガノモノ
クロロシランを種々の有機ケイ素化合物の中間体として
反応に供した場合、塩化水素が副生し、安全性、経済
性、および装置腐食の点で問題があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
P. The reaction reported by Zhurkina et al. Has a drawback that the reaction rate, the reaction rate, and the yield are low because there is no substance having a reaction promoting effect. That is, in the reaction of hexamethyldisiloxane and triethyl orthoformate, the conversion rate of hexamethyldisiloxane was as low as 52%, and the yield of the product trimethylethoxysilane was about 40%. Further, no study has been made on a compound having a hydrogen atom as a substituent on a silicon atom. The method disclosed in JP-A-52-65226 is a method in which an organodisiloxane and a dialkyldichlorosilane are reacted with hexamethylphosphoric triamide as a catalyst, but a viscous polysiloxane is produced as a by-product. However, there is a problem that the catalyst hexamethylphosphoric triamide has a strong carcinogenicity, and it is difficult to industrialize it. Further, in the technique disclosed in JP-A-5-222062, there is a problem that a sulfurous acid gas is produced as a by-product because an organodisiloxane is reacted with thionyl chloride. Further, when the organomonochlorosilane obtained by such a reaction is subjected to the reaction as an intermediate of various organosilicon compounds, hydrogen chloride is produced as a by-product, and there are problems in terms of safety, economy, and device corrosion. .

【0004】本発明はこのような従来技術の課題を解決
し、オルガノジシロキサンを温和でクリーンな条件で分
解してオルガノモノアルコキシシランを高収率で製造す
るための、オルガノモノアルコキシシラン製造用組成物
を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and decomposes organodisiloxane under mild and clean conditions to produce organomonoalkoxysilane in high yield and for producing organomonoalkoxysilane. It is intended to provide a composition.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
になされた本発明のオルガノモノアルコキシシラン製造
用組成物は、オルガノジシロキサン、オルトカルボン酸
エステル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒の
混合物から構成されるものである。本発明の組成物の一
つであるオルガノジシロキサンは、式(1)
The composition for producing an organomonoalkoxysilane of the present invention, which has been made to achieve this object, comprises an organodisiloxane, an orthocarboxylic acid ester compound, an active hydrogen group-containing compound, and a catalyst. It is composed of a mixture. The organodisiloxane which is one of the compositions of the present invention has the formula (1)

【0006】[0006]

【化2】 Embedded image

【0007】で示される。上記式中、R1からR6は同種
もしくは異種の一価の炭化水素基、一価の置換炭化水素
基、または水素原子である。一価の炭化水素基の場合、
飽和基でも不飽和基でもよく、非環式であっても環状で
あってもよい。例えば、種々のアルキル基、アルケニル
基、ビニル基、アリル基、アリール基、アラルキル基な
どが挙げられる。一価の置換炭化水素基の場合、置換基
として例えば、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル
基、シリル基などが挙げられる。またこれらの炭化水素
基が互いに結合してシリコン原子を含む環状体を形成し
ていてもよい。この環状炭化水素基には種々の置換基が
結合していてもよく、不飽和結合を含んでいたり芳香環
が縮環していてもよい。
[0007] In the above formula, R 1 to R 6 are the same or different monovalent hydrocarbon groups, monovalent substituted hydrocarbon groups, or hydrogen atoms. In the case of a monovalent hydrocarbon group,
It may be a saturated group or an unsaturated group, and may be acyclic or cyclic. Examples thereof include various alkyl groups, alkenyl groups, vinyl groups, allyl groups, aryl groups and aralkyl groups. In the case of a monovalent substituted hydrocarbon group, examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a carboxyl group and a silyl group. Further, these hydrocarbon groups may be bonded to each other to form a ring-shaped body containing a silicon atom. Various substituents may be bonded to the cyclic hydrocarbon group, an unsaturated bond may be contained, or the aromatic ring may be condensed.

【0008】このようなオルガノジシロキサンとして
は、例えば、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサ
ン、1,3−ジメチル−1,1,3,3−テトラフェニ
ルジシロキサン、1,3−ビス(2−シアノエチル)−
1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−
ビス(2−フェニルエチル)−1,1,3,3−テトラ
フェニルジシロキサン、1,3−ジ−tert−ブチル
−1,3−ジメチルジシロキサン、tert−ブチル−
ペンタメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサ
ン、1,3−ジイソプロピル−1,1,3,3−テトラ
メチルジシロキサン、1,3−ジシクロヘキシル−1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビ
ニル−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、
1,3−ジアリル−1,3−ジエチル−1,3−ジメチ
ルジシロキサン、1,3−ジ(3−トリフルオロプロピ
ル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ジ
(シラシクロブチル)エーテル(式2)、
Examples of such organodisiloxane include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-dimethyl-1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane and 1,3- Bis (2-cyanoethyl)-
1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-
Bis (2-phenylethyl) -1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane, 1,3-di-tert-butyl-1,3-dimethyldisiloxane, tert-butyl-
Pentamethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-dicyclohexyl-1,
1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetraethyldisiloxane,
1,3-diallyl-1,3-diethyl-1,3-dimethyldisiloxane, 1,3-di (3-trifluoropropyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, di (silacyclo) Butyl) ether (formula 2),

【0009】[0009]

【化3】 Embedded image

【0010】などが挙げられるが、これらに限定される
わけではない。これらのオルガノジシロキサンは単独で
用いてもよく、2種以上の化合物を組み合わせて用いて
もよい。本発明の組成物であるオルトカルボン酸エステ
ル化合物としては、オルトギ酸トリメチル、オルトギ酸
トリエチル、オルトギ酸トリプロピル、オルトギ酸トリ
ブチル、オルトギ酸トリオクチルなどのオルトギ酸エス
テル化合物、オルト酢酸トリメチル、オルト酢酸トリエ
チル、オルト酢酸トリプロピル、オルト酢酸トリブチ
ル、オルト酢酸トリオクチルなどのオルト酢酸エステル
化合物などが例示されるが、これらに限定されるもので
はない。これらのオルトカルボン酸エステル化合物は単
独で用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用
いてもよい。これらのオルトカルボン酸エステル化合物
の中で、生成するオルガノモノアルコキシシランのアル
コキシ基が汎用性の高いメトキシ基、あるいはエトキシ
基となる点でオルトカルボン酸メチルエステル、あるい
はオルトカルボン酸エチルエステルが好ましく、反応性
が高い点でオルトギ酸エステルが好ましい。さらに分離
しやすい低沸点のギ酸メチルを副生する上、入手しやす
いという点でオルトギ酸メチルが特に好ましい。
Examples thereof include, but are not limited to: These organodisiloxanes may be used alone or in combination of two or more compounds. The orthocarboxylic acid ester compound which is the composition of the present invention, trimethyl orthoformate, triethyl orthoformate, tripropyl orthoformate, tributyl orthoformate, orthoformate compounds such as trioctyl orthoformate, trimethyl orthoacetate, triethyl orthoacetate, Examples thereof include orthoacetic acid ester compounds such as tripropyl orthoacetate, tributyl orthoacetate, and trioctyl orthoacetate, but are not limited thereto. These orthocarboxylic acid ester compounds may be used alone or in combination of two or more kinds. Among these orthocarboxylic acid ester compounds, the orthocarboxylic acid methyl ester or the orthocarboxylic acid ethyl ester is preferable in that the alkoxy group of the resulting organomonoalkoxysilane is a highly versatile methoxy group or an ethoxy group. Orthoformate is preferable in terms of high reactivity. Further, methyl orthoformate is particularly preferable in that it easily produces a low boiling point methyl formate as a by-product and is easily available.

【0011】オルトカルボン酸エステル化合物の混合量
は特に限定されないが、オルガノジシロキサン100モ
ルあたり、10〜100000モルとなるような量が好
ましく、50〜10000モルとなるような量が特に好
ましい。本発明の組成物である活性水素基含有化合物と
は、分子中に水酸基、カルボキシル基、メルカプト基、
アミノ基などを含む化合物、およびオルトカルボン酸エ
ステル化合物と反応して分子中に水酸基、カルボキシル
基、メルカプト基、アミノ基などを含む化合物を生成す
る化合物である。具体的には水、アルコール化合物、カ
ルボン酸化合物、チオール化合物、アミン化合物などが
挙げられるが、反応速度が大きいという点で水、アルコ
ール化合物が好ましい。この活性水素基含有化合物とし
ては、例えば出発物質中に不純物として含まれる水、ア
ルコールなども含まれる。
The amount of the orthocarboxylic acid ester compound to be mixed is not particularly limited, but the amount is preferably 10 to 100,000 mol, and more preferably 50 to 10,000 mol per 100 mol of the organodisiloxane. The active hydrogen group-containing compound which is the composition of the present invention, a hydroxyl group in the molecule, a carboxyl group, a mercapto group,
A compound containing an amino group or the like and a compound which reacts with an orthocarboxylic acid ester compound to form a compound containing a hydroxyl group, a carboxyl group, a mercapto group, an amino group or the like in the molecule. Specific examples thereof include water, alcohol compounds, carboxylic acid compounds, thiol compounds, amine compounds, and the like, and water and alcohol compounds are preferable in that the reaction rate is high. The active hydrogen group-containing compound also includes, for example, water and alcohol contained as impurities in the starting material.

【0012】活性水素基含有化合物としてアルコール化
合物を使用する場合、そのアルコール化合物としては、
メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロ
パノール、n−ブタノールなどの一価の脂肪族アルコー
ル、ベンジルアルコール、フェノール、ナフチルアルコ
ールなどの芳香族アルコール、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール
が例示されるが、これらに限定されるものではない。こ
れらの中で使用するオルトカルボン酸エステル化合物と
同じ有機基部分をもつアルコールを用いると、生成する
オルガノモノアルコキシシランのアルコキシ基が単一と
なるため好ましく、例えばオルトカルボン酸エステル化
合物としてオルトギ酸トリメチルを使用する場合にはメ
タノールが好ましい。
When an alcohol compound is used as the active hydrogen group-containing compound, the alcohol compound is
Examples are monohydric aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol and n-butanol, aromatic alcohols such as benzyl alcohol, phenol and naphthyl alcohol, and polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol and glycerin. However, the present invention is not limited to these. It is preferable to use an alcohol having the same organic group moiety as the orthocarboxylic acid ester compound used in these, because the resulting organomonoalkoxysilane has a single alkoxy group, and for example, as an orthocarboxylic acid ester compound, trimethyl orthoformate is used. When is used, methanol is preferred.

【0013】活性水素基含有化合物としてカルボン酸化
合物を使用する場合、そのカルボン酸化合物としてはギ
酸、酢酸、プロパン酸、アクリル酸、安息香酸などが例
示されるが、これらに限定されるものではない。活性水
素基含有化合物としてチオール化合物を使用する場合、
そのチオール化合物としてはメタンチオール、エタンチ
オール、1−プロパンチオール、2−プロパンチオー
ル、1−ブタンチオール、チオフェノール、1,2−エ
タンジチオールなどが例示されるが、これらに限定され
るものではない。
When a carboxylic acid compound is used as the active hydrogen group-containing compound, examples of the carboxylic acid compound include, but are not limited to, formic acid, acetic acid, propanoic acid, acrylic acid and benzoic acid. . When using a thiol compound as an active hydrogen group-containing compound,
Examples of the thiol compound include methanethiol, ethanethiol, 1-propanethiol, 2-propanethiol, 1-butanethiol, thiophenol, and 1,2-ethanedithiol, but are not limited thereto. .

【0014】活性水素基含有化合物としてアミン化合物
を使用する場合、そのアミン化合物としてはアンモニ
ア、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジ
エチルアミン、アニリン、塩化アンモニウムなどが例示
されるが、これらに限定されるものではない。これらの
活性水素基含有化合物は単独で使用してもよく、あるい
は2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明で使用
する活性水素基含有化合物の混合量は特に限定されない
が、使用量が多いほど反応速度が大きい点から、オルガ
ノジシロキサン100モルあたり、活性水素基基準で
0.1モル以上となる量が好ましく、1モル以上となる
量が特に好ましい。活性水素基含有化合物を使用しない
場合には、反応は進行しないか、もしくは著しく遅く、
またオルガノジシロキサンの反応率が低くなりオルガノ
モノアルコキシシランの収率が低くなる。ただし使用量
が多すぎると生成物の分離が困難となるため、ジシロキ
サン100モルあたり、活性水素基基準で100000
モル以下となる量が好ましく、10000モル以下とな
る量が特に好ましい。また活性水素基含有化合物につい
ては、溶液中の濃度が反応速度に依存する。このため使
用する活性水素基含有化合物の混合液中の濃度は、0.
1〜80重量%が好ましく、1〜50重量%が特に好ま
しい。
When an amine compound is used as the active hydrogen group-containing compound, examples of the amine compound include ammonia, methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, aniline and ammonium chloride, but are not limited thereto. is not. These active hydrogen group-containing compounds may be used alone or in combination of two or more. The mixing amount of the active hydrogen group-containing compound used in the present invention is not particularly limited, but since the reaction rate increases as the usage amount increases, it becomes 0.1 mol or more per 100 mol of organodisiloxane based on active hydrogen groups. The amount is preferable, and the amount of 1 mol or more is particularly preferable. When no active hydrogen group-containing compound is used, the reaction does not proceed or is extremely slow,
Further, the reaction rate of the organodisiloxane becomes low, and the yield of the organomonoalkoxysilane becomes low. However, if the amount used is too large, it will be difficult to separate the product. Therefore, 100,000 based on active hydrogen groups per 100 mol of disiloxane.
An amount of not more than mol is preferable, and an amount of not more than 10,000 mol is particularly preferable. Regarding the active hydrogen group-containing compound, the concentration in the solution depends on the reaction rate. For this reason, the concentration of the active hydrogen group-containing compound used in the mixture is 0.
1 to 80% by weight is preferable, and 1 to 50% by weight is particularly preferable.

【0015】本発明で使用する触媒としては、例えば塩
酸、硫酸、発煙硫酸、硝酸、酢酸、リン酸、リン酸エス
テル、亜硫酸、亜硝酸、次亜塩素酸、過塩素酸、過酸化
水素、安息香酸、サリチル酸、ホウ酸、トリフルオロ酢
酸、トリフルオロメタンスルフォン酸、p−トルエンス
ルフォン酸、p−フェノールスルフォン酸、トリアルキ
ルシリルトリフルオロメタンスルフォン酸、トリアルキ
ルシリルパークロレート、硫酸ビストリメチルシリル、
強酸性イオン交換樹脂(例えばナフィオン(商品
名))、塩化白金酸、塩化アルミニウム、塩化鉄、三フ
ッ化ホウ素、活性白土などが挙げられるが、これらに限
定されるものではない。これらの触媒は単独で用いても
よく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。反応性の
点で酸触媒が好ましく、硫酸、トリフルオロメタンスル
フォン酸、p−トルエンスルフォン酸などのスルフォン
酸化合物が特に好ましい。
Examples of the catalyst used in the present invention include hydrochloric acid, sulfuric acid, fuming sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, phosphoric acid, phosphoric acid ester, sulfurous acid, nitrous acid, hypochlorous acid, perchloric acid, hydrogen peroxide and benzoic acid. Acid, salicylic acid, boric acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, p-phenolsulfonic acid, trialkylsilyltrifluoromethanesulfonic acid, trialkylsilylperchlorate, bistrimethylsilyl sulfate,
Examples thereof include strong acid ion exchange resins (for example, Nafion (trade name)), chloroplatinic acid, aluminum chloride, iron chloride, boron trifluoride, activated clay and the like, but are not limited thereto. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. Acid catalysts are preferred in terms of reactivity, and sulfonic acid compounds such as sulfuric acid, trifluoromethanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid are particularly preferred.

【0016】本発明で使用する触媒の混合量は特に限定
されないが、ジシロキサン100重量部に対して0.0
01〜20重量部が好ましく、0.01〜5重量部が特
に好ましい。本発明で使用する触媒の混合液中の濃度は
特に限定されないが、反応溶液中の触媒濃度が反応速度
に依存するため、0.0001〜20重量%が好まし
く、0.01〜5重量%が特に好ましい。
The mixing amount of the catalyst used in the present invention is not particularly limited, but is 0.0 per 100 parts by weight of disiloxane.
01 to 20 parts by weight is preferable, and 0.01 to 5 parts by weight is particularly preferable. The concentration of the catalyst used in the present invention in the mixed solution is not particularly limited, but 0.0001 to 20% by weight is preferable, and 0.01 to 5% by weight is preferable because the catalyst concentration in the reaction solution depends on the reaction rate. Particularly preferred.

【0017】本発明の組成物を混合するために、溶媒を
使用することができる。溶媒としてはオルトカルボン酸
エステル化合物やモノアルコキシシランに対して不活性
で、反応温度において液体の化合物が使用可能である。
例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノ
ナン、デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シク
ロヘプタン、シクロオクタンなどの脂肪族炭化水素化合
物、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチ
ルベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ジフェニルメタ
ンなどの芳香族炭化水素化合物、ジクロロメタン、クロ
ロフォルム、塩化メチル、1,2−ジクロロエタン、ジ
ブロモメタン、ブロモフォルム、臭化メチルなどの有機
ハロゲン化物、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテ
ル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエ
ーテル化合物、アセトン、メチルエチルケトンなどのケ
トン化合物、その他二硫化炭素などがあげられるが、こ
れらに限定されるものではない。また、本発明の組成物
であるオルガノジシロキサン、オルトカルボン酸エステ
ル化合物、あるいは活性水素基含有化合物を溶媒として
用いてもよい。これら溶媒は単独で用いてもよく、ある
いは2種類以上の混合物を用いてもよい。
A solvent may be used to mix the composition of the present invention. As the solvent, a compound that is inert to the orthocarboxylic acid ester compound and the monoalkoxysilane and is liquid at the reaction temperature can be used.
For example, aromatic hydrocarbon compounds such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, benzene, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, naphthalene, biphenyl, diphenylmethane, etc. Group hydrocarbon compounds, organic halides such as dichloromethane, chloroform, methyl chloride, 1,2-dichloroethane, dibromomethane, bromoform and methyl bromide, ether compounds such as diethyl ether, diphenyl ether, 1,4-dioxane and tetrahydrofuran, Examples thereof include ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone, and carbon disulfide, but are not limited thereto. In addition, the organodisiloxane, orthocarboxylic acid ester compound, or active hydrogen group-containing compound which is the composition of the present invention may be used as a solvent. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more kinds.

【0018】本発明で使用する溶媒の使用量は特に限定
されないが、ジシロキサン100重量部に対して0.1
〜100000体積部となる量が好ましく、10〜10
000体積部となる量が特に好ましい。本発明の組成物
であるオルガノジシロキサン、オルトカルボン酸エステ
ル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒の混合物
の反応により、オルガノモノアルコキシシランが得られ
る。反応式(式3)を示す。
The amount of the solvent used in the present invention is not particularly limited, but is 0.1 per 100 parts by weight of disiloxane.
The amount of 100 to 100,000 parts by volume is preferable, and 10 to 10
An amount of 000 parts by volume is particularly preferable. The organomonoalkoxysilane is obtained by reacting the mixture of the composition of the present invention, the organodisiloxane, the orthocarboxylic acid ester compound, the active hydrogen group-containing compound, and the catalyst. A reaction formula (Formula 3) is shown.

【0019】[0019]

【化4】 Embedded image

【0020】上記式中、R1からR6、およびR’は同種
もしくは異種の一価の炭化水素基、一価の置換炭化水素
基、または水素原子であり、Rは同種もしくは異種の一
価の炭化水素基、または一価の置換炭化水素基である。
一価の炭化水素基の場合、飽和基でも不飽和基でもよ
く、非環式であっても環状であってもよい。例えば、種
々のアルキル基、アルケニル基、ビニル基、アリル基、
アリール基、アラルキル基などが挙げられる。一価の置
換炭化水素基の場合、置換基として例えば、ハロゲン原
子、シアノ基、カルボキシル基、シリル基などが挙げら
れる。またR1からR6については、これらの炭化水素基
が互いに結合してシリコン原子を含む環状体を形成して
いてもよい。この環状炭化水素基には種々の置換基が結
合していてもよく、不飽和結合を含んでいたり芳香環が
縮環していてもよい。
In the above formula, R 1 to R 6 and R ′ are the same or different monovalent hydrocarbon groups, monovalent substituted hydrocarbon groups or hydrogen atoms, and R is the same or different monovalent hydrocarbon groups. Or a monovalent substituted hydrocarbon group.
In the case of a monovalent hydrocarbon group, it may be a saturated group or an unsaturated group, and may be acyclic or cyclic. For example, various alkyl groups, alkenyl groups, vinyl groups, allyl groups,
Examples thereof include an aryl group and an aralkyl group. In the case of a monovalent substituted hydrocarbon group, examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a carboxyl group and a silyl group. Regarding R 1 to R 6 , these hydrocarbon groups may be bonded to each other to form a ring-shaped body containing a silicon atom. Various substituents may be bonded to the cyclic hydrocarbon group, an unsaturated bond may be contained, or the aromatic ring may be condensed.

【0021】上記の反応で得られるオルガノモノアルコ
キシシランとして、具体的には例えば、ジメチルメトキ
シシラン、ジフェニルメチルメトキシシラン、(2−シ
アノエチル)ジメチルメトキシシラン、(2−フェニル
エチル)ジフェニルメトキシシラン、tert−ブチル
メチルメトキシシラン、tert−ブチルジメチルエト
キシシラン、トリメチルメトキシシラン、イソプロピル
ジメチルメトキシシラン、シクロヘキシルジメチルメト
キシシラン、ジエチルビニルエトキシシラン、アリルエ
チルメチルメトキシシラン、ジメチルトリフルオロプロ
ピルメトキシシラン、1−メトキシシラシクロブタン、
ジメチルエトキシシラン、トリメチルプロポキシシラ
ン、トリフェニルエトキシシランなどが挙げられる。
Specific examples of the organomonoalkoxysilane obtained by the above reaction include dimethylmethoxysilane, diphenylmethylmethoxysilane, (2-cyanoethyl) dimethylmethoxysilane, (2-phenylethyl) diphenylmethoxysilane and tert. -Butylmethylmethoxysilane, tert-butyldimethylethoxysilane, trimethylmethoxysilane, isopropyldimethylmethoxysilane, cyclohexyldimethylmethoxysilane, diethylvinylethoxysilane, allylethylmethylmethoxysilane, dimethyltrifluoropropylmethoxysilane, 1-methoxysilacyclobutane ,
Examples thereof include dimethylethoxysilane, trimethylpropoxysilane and triphenylethoxysilane.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の組成物の調整方法、およ
び本発明の組成物を用いたモノアルコキシシラン製造の
反応手順は、例えば次のようにして行うとよい。オルガ
ノジシロキサン、オルトカルボン酸エステル化合物、活
性水素基含有化合物、および触媒を混合し、混合液を調
整する。これら4種類の化合物のうち、最後の1種類を
添加した時点から反応が進行する。混合の際、添加の順
序は任意であるが、触媒として硫酸などの強酸性触媒を
用いる場合には発熱の恐れがあるため、触媒を最後にゆ
っくり加えるのがよい。各成分の混合をより効果的にす
るために攪拌、振盪を行ったり、溶媒を使用することが
できる。反応は室温でも速やかに進行するため、特に加
熱する必要はないが、より反応速度を大きくするために
加熱を行っても問題はない。オルトカルボン酸エステル
化合物の使用量は特に限定されないが、オルガノジシロ
キサン100モルあたり10〜100000モルとなる
量が好ましく、50〜10000モルとなる量が特に好
ましい。活性水素基含有化合物の使用量は特に限定され
ないが、オルガノジシロキサン100モルあたり、活性
水素基基準で0.1〜10000モルとなる量が好まし
く、1〜500モルとなる量が特に好ましい。活性水素
基含有化合物の反応溶液中の濃度は特に限定されない
が、0.1〜80重量%が好ましく、1〜50重量%が
特に好ましい。本発明で使用する触媒の使用量は特に限
定されないが、オルガノジシロキサン100重量部に対
して0.001〜20重量部が好ましく、0.01〜5
重量部が特に好ましい。本発明で使用する触媒の反応溶
液中の濃度は特に限定されないが、0.0001〜20
重量%が好ましく、0.01〜5重量%が特に好まし
い。本発明で使用する溶媒の使用量は特に限定されない
が、オルガノジシロキサン100重量部に対して1〜1
00000体積部が好ましく、10〜10000体積部
が特に好ましい。反応温度は特に限定されないが、0〜
500℃が好ましく、10〜200℃が特に好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for preparing the composition of the present invention and the reaction procedure for producing a monoalkoxysilane using the composition of the present invention may be carried out, for example, as follows. An organodisiloxane, an orthocarboxylic acid ester compound, an active hydrogen group-containing compound, and a catalyst are mixed to prepare a mixed solution. The reaction proceeds from the time when the last one of these four types of compounds is added. When mixing, the order of addition is arbitrary, but when a strongly acidic catalyst such as sulfuric acid is used as a catalyst, heat generation may occur, so it is preferable to add the catalyst slowly at the end. In order to make the mixing of each component more effective, stirring, shaking, or a solvent can be used. Since the reaction proceeds rapidly even at room temperature, there is no particular need for heating, but there is no problem even if heating is performed to increase the reaction rate. The amount of the orthocarboxylic acid ester compound used is not particularly limited, but is preferably 10 to 100,000 mol, and particularly preferably 50 to 10,000 mol per 100 mol of organodisiloxane. The amount of the active hydrogen group-containing compound used is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10000 mol, and more preferably 1 to 500 mol, based on 100 mol of the organodisiloxane. The concentration of the active hydrogen group-containing compound in the reaction solution is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 80% by weight, particularly preferably 1 to 50% by weight. The amount of the catalyst used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 20 parts by weight, and 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the organodisiloxane.
Part by weight is particularly preferred. The concentration of the catalyst used in the present invention in the reaction solution is not particularly limited, but 0.0001 to 20
% By weight is preferred, and 0.01 to 5% by weight is particularly preferred. The amount of the solvent used in the present invention is not particularly limited, but it is 1 to 1 with respect to 100 parts by weight of the organodisiloxane.
00000 parts by volume is preferable, and 10 to 10,000 parts by volume is particularly preferable. The reaction temperature is not particularly limited, but is 0 to
500 degreeC is preferable and 10-200 degreeC is especially preferable.

【0023】上記のような反応によって、オルガノモノ
アルコキシシランの粗生成物が得られる。得られた粗生
成物から高純度モノアルコキシシランを得るには、粗生
成物を蒸留すればよい。未反応のオルガノジシロキサ
ン、オルトカルボン酸エステル化合物、活性水素基含有
化合物、触媒、および溶媒は反応容器に戻してリサイク
ルすることが可能である。これらは特に分離精製する必
要はない。
A crude product of an organomonoalkoxysilane is obtained by the above reaction. To obtain a high-purity monoalkoxysilane from the obtained crude product, the crude product may be distilled. Unreacted organodisiloxane, orthocarboxylic acid ester compound, active hydrogen group-containing compound, catalyst, and solvent can be returned to the reaction vessel and recycled. These do not particularly need to be separated and purified.

【0024】本発明のオルガノモノアルコキシシラン製
造用組成物を用いることにより、室温でも速やかにオル
ガノジシロキサン分解反応が進行する。危険度の高い反
応物を使用することなく、穏やかな条件で反応させるこ
とができ、塩化水素やクロロシランを副生せず、また好
ましくない化合物をほとんど生成しない。反応工程での
面倒な分留操作も不要である。すなわち本発明の組成物
を用いることにより、比較的温和な条件でハロゲンフリ
ープロセスによりクリーンに、かつ高収率でオルガノモ
ノアルコキシシランを製造することができる。
By using the composition for producing organomonoalkoxysilane of the present invention, the organodisiloxane decomposition reaction proceeds rapidly even at room temperature. The reaction can be performed under mild conditions without using a dangerous reaction product, hydrogen chloride or chlorosilane is not produced as a by-product, and an undesirable compound is hardly formed. No complicated fractional distillation operation is required in the reaction step. That is, by using the composition of the present invention, it is possible to produce an organomonoalkoxysilane cleanly in a halogen-free process under relatively mild conditions and in a high yield.

【0025】[0025]

【実施例】以下に実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明する。 (実施例1〜5)50mLなす型フラスコ中でヘキサメ
チルジシロキサン、オルトギ酸トリメチル、活性水素基
含有化合物、および濃硫酸を混合し、還流冷却管をつけ
て窒素雰囲気下、室温で攪拌した。活性水素基含有化合
物として、水(実施例1)、メタノール(実施例2)、
エタノール(実施例3)、1−ブタノール(実施例
4)、および酢酸(実施例5)を使用した。1H−NM
R測定を行って、メトキシトリメチルシランの収率をヘ
キサメチルジシロキサン基準で求めた。原料仕込量とメ
トキシトリメチルシランの収率を表1に示す。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples. (Examples 1 to 5) Hexamethyldisiloxane, trimethyl orthoformate, an active hydrogen group-containing compound, and concentrated sulfuric acid were mixed in a 50 mL eggplant-shaped flask, and the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere with a reflux condenser. As the active hydrogen group-containing compound, water (Example 1), methanol (Example 2),
Ethanol (Example 3), 1-butanol (Example 4), and acetic acid (Example 5) were used. 1H-NM
R measurement was performed to determine the yield of methoxytrimethylsilane on the basis of hexamethyldisiloxane. Table 1 shows the amount of raw material charged and the yield of methoxytrimethylsilane.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】(比較例1)活性水素基含有化合物を添加
しない以外は、実施例1〜5と全く同様にして反応を行
った。1H−NMR測定を行って、メトキシトリメチル
シランの収率をヘキサメチルジシロキサン基準で求め
た。原料仕込量とメトキシトリメチルシランの収率を表
1に示す。 (実施例6〜8)オルトカルボン酸エステル、メタノー
ル、硫酸を5mLメスフラスコ中で混合した。ここにヘ
キサメチルジシロキサンを添加し、さらに溶媒としてク
ロロフォルムを加えて振盪し、全量5mLの溶液とし
た。オルトカルボン酸エステルとして、オルトギ酸トリ
メチル(実施例6)、オルトギ酸トリエチル(実施例
7)、およびオルト酢酸トリメチル(実施例8)を使用
した。これらの反応溶液を室温で静置し、1H−NMR
測定を行い、メトキシトリメチルシランの収率をヘキサ
メチルジシロキサン基準で求めた。原料仕込量とメトキ
シトリメチルシランの収率を表2に示す。
Comparative Example 1 The reaction was carried out in exactly the same manner as in Examples 1 to 5 except that the active hydrogen group-containing compound was not added. 1H-NMR measurement was performed and the yield of methoxytrimethylsilane was determined on the basis of hexamethyldisiloxane. Table 1 shows the amount of raw material charged and the yield of methoxytrimethylsilane. (Examples 6 to 8) Orthocarboxylic acid ester, methanol, and sulfuric acid were mixed in a 5 mL volumetric flask. Hexamethyldisiloxane was added thereto, chloroform was further added as a solvent, and the mixture was shaken to obtain a solution having a total volume of 5 mL. Trimethyl orthoformate (Example 6), triethyl orthoformate (Example 7), and trimethyl orthoacetate (Example 8) were used as orthocarboxylic acid esters. These reaction solutions were allowed to stand at room temperature and 1H-NMR was performed.
The measurement was performed and the yield of methoxytrimethylsilane was determined on the basis of hexamethyldisiloxane. Table 2 shows the amount of raw material charged and the yield of methoxytrimethylsilane.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】(比較例2)5mLメスフラスコにメタノ
ール24mg(0.74mmol)と硫酸21mg
(0.21mmol)を秤取し、ヘキサメチルジシロキ
サン1.21g(7.42mmol)を添加した。クロ
ロフォルムを加えて溶液の全量を5mLとし、振盪した
後室温で靜置した。5時間後に1H−NMR測定を行っ
たが、ヘキサメチルジシロキサンが100%残存してい
た。 (実施例9)オルトギ酸トリメチル7.90g(74.
5mmol)、メタノール1.10g(34.3mmo
l)、硫酸20mg(0.20mmol)を磁気撹拌子
を入れた50mL2口フラスコに秤取し、還流冷却管を
付け、窒素雰囲気で攪拌しながら、1,1,3,3−テ
トラメチルジシロキサン10.0g(74.5mmo
l)を添加した。室温で30分間攪拌した後1H−NM
R測定を行ったところ、ジメチルメトキシシランが1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン基準で収率98
%で生成していた。
(Comparative Example 2) Methanol 24 mg (0.74 mmol) and sulfuric acid 21 mg were placed in a 5 mL volumetric flask.
(0.21 mmol) was weighed, and 1.21 g (7.42 mmol) of hexamethyldisiloxane was added. Chloroform was added to make the total volume of the solution 5 mL, and the mixture was shaken and then left standing at room temperature. 1H-NMR measurement was performed 5 hours later, but 100% of hexamethyldisiloxane remained. Example 9 7.90 g of trimethyl orthoformate (74.
5 mmol), 1.10 g of methanol (34.3 mmo)
l) and sulfuric acid 20 mg (0.20 mmol) were weighed in a 50 mL two-necked flask containing a magnetic stirrer, equipped with a reflux condenser, and stirred under a nitrogen atmosphere while stirring 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane. 10.0 g (74.5 mmo
l) was added. After stirring for 30 minutes at room temperature, 1H-NM
When R measurement was performed, it was found that dimethylmethoxysilane was 1,
Yield 98 based on 1,3,3-tetramethyldisiloxane
%.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明のオ
ルガノモノアルコキシシラン製造用組成物を用いること
により、ハロゲンフリープロセスにより高収率・高純度
でモノアルコキシシランを得ることができ、安全性が高
く、分離精製も容易である。加えて、室温でも反応が進
行するため、設備コスト・製造コストを低く抑えること
ができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above in detail, by using the composition for producing an organomonoalkoxysilane of the present invention, it is possible to obtain a monoalkoxysilane in a high yield and a high purity by a halogen-free process. It has high properties and can be easily separated and purified. In addition, since the reaction proceeds even at room temperature, equipment costs and manufacturing costs can be kept low.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オルガノジシロキサン、オルトカルボン
酸エステル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒
の混合物からなることを特徴とするオルガノモノアルコ
キシシラン製造用組成物。
1. A composition for producing an organomonoalkoxysilane, which comprises a mixture of an organodisiloxane, an orthocarboxylic acid ester compound, an active hydrogen group-containing compound, and a catalyst.
【請求項2】 オルガノジシロキサンとして、一般式
(1) 【化1】 (R1からR6は同種もしくは異種の一価の炭化水素基、
一価の置換炭化水素基、または水素原子)で示されるオ
ルガノジシロキサンを含有することを特徴とする請求項
1に記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成
物。
2. An organodisiloxane represented by the general formula (1): (R 1 to R 6 are the same or different monovalent hydrocarbon groups,
The composition for producing an organomonoalkoxysilane according to claim 1, which contains an organodisiloxane represented by a monovalent substituted hydrocarbon group or a hydrogen atom).
【請求項3】 溶媒を用いて混合することを特徴とする
請求項1に記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用
組成物。
3. The composition for producing an organomonoalkoxysilane according to claim 1, which is mixed using a solvent.
【請求項4】 オルガノジシロキサンとして、少なくと
も一つの水素原子をシリコン上の置換基としてもつオル
ガノジシロキサンを含有することを特徴とする請求項1
に記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。
4. The organodisiloxane contains an organodisiloxane having at least one hydrogen atom as a substituent on silicon.
The composition for producing an organomonoalkoxysilane according to 1.
【請求項5】 オルトカルボン酸エステル化合物がオル
トカルボン酸メチルエステルであることを特徴とする請
求項1に記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用組
成物。
5. The composition for producing an organomonoalkoxysilane according to claim 1, wherein the orthocarboxylic acid ester compound is orthocarboxylic acid methyl ester.
【請求項6】 オルトカルボン酸エステル化合物がオル
トギ酸エステルであることを特徴とする請求項1に記載
のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。
6. The composition for producing an organomonoalkoxysilane according to claim 1, wherein the orthocarboxylic acid ester compound is an orthoformate ester.
【請求項7】 触媒が酸触媒であることを特徴とする請
求項1記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成
物。
7. The composition for producing an organomonoalkoxysilane according to claim 1, wherein the catalyst is an acid catalyst.
【請求項8】 活性水素基含有化合物として、オルトカ
ルボン酸エステル化合物と反応してアルコールを生成す
る化合物を用いることを特徴とする請求項1に記載のオ
ルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。
8. The composition for producing an organomonoalkoxysilane according to claim 1, wherein a compound which reacts with an orthocarboxylic acid ester compound to produce an alcohol is used as the active hydrogen group-containing compound.
【請求項9】 活性水素基含有化合物が水、および/ま
たはアルコールであることを特徴とする請求項1に記載
のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。
9. The composition for producing an organomonoalkoxysilane according to claim 1, wherein the active hydrogen group-containing compound is water and / or alcohol.
【請求項10】 オルガノジシロキサン、オルトギ酸メ
チル、メタノール、および酸触媒からなることを特徴と
するオルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。
10. A composition for producing an organomonoalkoxysilane, which comprises an organodisiloxane, methyl orthoformate, methanol, and an acid catalyst.
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