KR20180011158A - 비스(클로로메틸)디클로로실란 및 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란의 제조 방법 - Google Patents
비스(클로로메틸)디클로로실란 및 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 불활성 용매 중에서 불활성 대기하에 루이스산의 존재하에 비스(클로로메틸)디페닐실란과 하나 이상의 클로라이드 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는, 비스(클로로메틸)디클로로실란(BCMCS) 또는 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란(BCMACS)의 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 비스(클로로메틸)디클로로실란 (BCMCS) 및 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란 (BCMACS)의 제조 방법에 관한 것이다.
비스(클로로메틸)디클로로실란 (BCMCS) 및 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란 (BCMACS)은 고급 실리콘 재료 및 의약품에서 광범위한 적용과 함께 합성 유기규소 화학에서 다용도 출발 물질이다. 이들은 또한 올레핀 중합용 고급 규소-함유 촉매의 제조를 위한 핵심 빌딩 블록이다. 불행하게도, 이러한 중요한 재료를 제조하는 실용적인 방법은 없었다. 현재 알려진 BCMCS의 제조 방법은 아래에 나타낸 하기 방법들을 포함한다:
아릴기가 페닐인, 현재 알려진 BCMACS의 제조 방법은 아래에 나타낸 하기 방법을 포함한다:
현재 알려진 BCMCS 또는 BCMACS의 제조 방법은 위험한 화학물질 (디아조메탄)을 필요로 하거나 고가의 강산을 사용하면서 고도의 독성 부산물 (벤젠, Ar = 페닐의 경우)을 생성하고 낮은 수율을 나타낸다.
따라서, 비스(클로로메틸)디클로로실란 및 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란을 비교적 저비용으로 안전하게 고수율로 제조하는 개선된 실용적인 방법이 필요하다.
본 발명은 불활성 용매 중에서 불활성 대기하에 하나 이상의 루이스산의 존재하에 비스(클로로메틸)디아릴실란과 하나 이상의 클로라이드 화합물을 접촉시킴을 포함하는, 비스(클로로메틸)디클로로실란 (BCMCS) 및 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란 (BCMACS)의 제조 방법을 제공한다. 추가로, 불활성 용매 중에서 불활성 대기하에 하나 이상의 루이스산의 존재하에 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란 (BCMACS)과 하나 이상의 클로라이드 화합물을 접촉시킴을 포함하는, 비스(클로로메틸)디클로로실란 (BCMCS)의 제조 방법이 제공된다.
본 발명을 예시하기 위해, 도면에 예시적인 형태를 나타내었지만, 본 발명은 나타낸 정확한 배열 및 수단으로 제한되지 않음이 이해된다.
도 1은 실시예 1 및 2에 따른 출발 물질 비스(클로로메틸)디페닐실란의 GC 스펙트럼이며;
도 2는 실시예 1에 따른 조 비스(클로로메틸)(페닐)클로로실란의 GC 스펙트럼이며;
도 3은 실시예 2에 따른 비스(클로로메틸)디클로로실란의 GC 스펙트럼이며;
도 4는 실시예 1에 따른 조 비스(클로로메틸)(페닐)클로로실란 (CDCl3, 400 MHz)의 1H NMR 스펙트럼이며;
도 5는 실시예 1에 따른 조 비스(클로로메틸)(페닐)클로로실란 (CDCl3, 101 MHz)의 13C NMR 스펙트럼이며;
도 6은 실시예 2에 따른 비스(클로로메틸)디클로로실란 (CDCl3, 400MHz)의 1H NMR 스펙트럼이며;
도 7은 실시예 2에 따른 비스(클로로메틸)디클로로실란 (CDCl3, 101 MHz)의 13C NMR 스펙트럼이다.
도 1은 실시예 1 및 2에 따른 출발 물질 비스(클로로메틸)디페닐실란의 GC 스펙트럼이며;
도 2는 실시예 1에 따른 조 비스(클로로메틸)(페닐)클로로실란의 GC 스펙트럼이며;
도 3은 실시예 2에 따른 비스(클로로메틸)디클로로실란의 GC 스펙트럼이며;
도 4는 실시예 1에 따른 조 비스(클로로메틸)(페닐)클로로실란 (CDCl3, 400 MHz)의 1H NMR 스펙트럼이며;
도 5는 실시예 1에 따른 조 비스(클로로메틸)(페닐)클로로실란 (CDCl3, 101 MHz)의 13C NMR 스펙트럼이며;
도 6은 실시예 2에 따른 비스(클로로메틸)디클로로실란 (CDCl3, 400MHz)의 1H NMR 스펙트럼이며;
도 7은 실시예 2에 따른 비스(클로로메틸)디클로로실란 (CDCl3, 101 MHz)의 13C NMR 스펙트럼이다.
본 발명의 방법에서, 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란 (BCMACS)은 비스(클로로메틸)디클로로실란 BCMCS를 비스(클로로메틸)디아릴실란으로부터 제조하는 방법에서 중간 생성물로 간주될 수 있다. 따라서, BCMCS를 제조하기 위한 본 발명의 방법은 비스(클로로메틸)디아릴실란으로부터 또는 BCMACS로부터 출발할 수 있다. BCMACS를 제조하기 위한 본 발명의 방법은, 상기 방법이 BCMACS 단계에서 정지되는 조건에서, 즉 BCMACS로의 원하는 수준의 전환이 달성된 경우, 비스(클로로메틸)디아릴실란으로부터 출발하여 유사한 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명은 불활성 용매 중에서 불활성 대기하에 하나 이상의 루이스산의 존재하에 비스(클로로메틸)디아릴실란과 하나 이상의 클로라이드 화합물을 접촉시킴을 포함하는, BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 불활성 용매 중에서 불활성 대기하에 하나 이상의 루이스산의 존재하에 비스(클로로메틸)디아릴실란과 하나 이상의 클로라이드 화합물을 접촉시킴을 포함하는, BCMACS의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법은 다음과 같이 나타낼 수 있다:
여기서, 독립적으로 선택된 Ar은 아릴기이고; R-Cl은 클로라이드 화합물이고; LA는 루이스산이다.
하나 이상의 클로라이드 화합물은 임의의 적합한 클로라이드 화합물일 수 있으며; 예를 들어, 하나 이상의 클로라이드 화합물은 산 클로라이드 (아실 클로라이드로도 공지됨), 클로로포르메이트, 설포닐 클로라이드, 티오닐 클로라이드, 하이드로카빌 클로라이드, 및 헤테로하이드로카빌 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 하나 이상의 클로라이드 화합물은 클로라이드 화합물의 혼합물을 포함할 수 있으며, 여기서, 상기 클로라이드 화합물의 혼합물은 산 클로라이드, 클로로포르메이트, 설포닐 클로라이드, 티오닐 클로라이드, 하이드로카빌 클로라이드, 및 헤테로하이드로카빌 클로라이드로 이루어진 군 중에서 적어도 2개의 상이한 구성원으로부터 선택된 클로라이드 화합물을 포함한다.
바람직한 산 클로라이드는 1 내지 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는다. 바람직한 산 클로라이드는 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 부타노일 클로라이드, 펜타노일 클로라이드, 헥사노일 클로라이드, 벤조일 클로라이드, 아크릴로일 클로라이드, 메타크릴로일 클로라이드, 옥살릴 클로라이드, 말로닐 클로라이드, 석시노일 클로라이드, 글루타로일 클로라이드, 아디포일 클로라이드, 피멜로일 클로라이드, 디클로로아세틸 클로라이드, 및 트리클로로아세틸 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 보다 바람직한 산 클로라이드는 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 부타노일 클로라이드, 벤조일 클로라이드, 아크릴로일 클로라이드, 메타크릴로일 클로라이드, 옥살릴 클로라이드, 말로닐 클로라이드, 석시노일 클로라이드, 및 아디포일 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 보다 더 바람직한 산 클로라이드는 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 및 옥살릴 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 가장 바람직한 산 클로라이드는 아세틸 클로라이드이다.
바람직한 클로로포르메이트는 1 내지 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는다. 바람직한 클로로포르메이트는 메틸 클로로포르메이트, 에틸 클로로포르메이트, 프로필 클로로포르메이트, 이소프로필 클로로포르메이트, 부틸 클로로포르메이트, 이소부틸 클로로포르메이트, 에틸렌비스(클로로포르메이트), 페닐 클로로포르메이트, 및 벤질 클로로포르메이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 보다 바람직한 클로로포르메이트는 메틸 클로로포르메이트, 에틸 클로로포르메이트, 프로필 클로로포르메이트, 이소프로필 클로로포르메이트, 부틸 클로로포르메이트, 및 이소부틸 클로로포르메이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 가장 바람직한 클로로포르메이트는 메틸 클로로포르메이트, 에틸 클로로포르메이트, 프로필 클로로포르메이트, 및 이소프로필 클로로포르메이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 설포닐 클로라이드는 1 내지 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는다. 바람직한 설포닐 클로라이드는 메탄설포닐 클로라이드, 에탄설포닐 클로라이드, 프로판설포닐 클로라이드, 부탄설포닐 클로라이드, 벤젠설포닐 클로라이드, 톨루엔설포닐 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 보다 바람직한 설포닐 클로라이드는 메탄설포닐 클로라이드, 에탄설포닐 클로라이드, 및 톨루엔설포닐 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 하이드로카빌 클로라이드는 1 내지 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는다. 바람직한 하이드로카빌 클로라이드는 클로로프로판, 클로로부탄, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 알릴 클로라이드, 벤질 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 헤테로하이드로카빌 클로라이드는 1 내지 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는다. 바람직한 헤테로하이드로카빌 클로라이드는 1-클로로피리디늄 클로라이드, 4-메톡시벤질 클로라이드, 이미다졸륨 클로라이드, 2-클로로메틸피리딘, 4-클로로메틸피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
대안적인 구현예에서, 하나 이상의 클로라이드 화합물은 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 메틸 클로로포르메이트, 에틸 클로로포르메이트, 메탄설포닐 클로라이드, 에탄설포닐 클로라이드, 톨루엔설포닐 클로라이드, 디클로로메탄, 클로로포름, 2-클로로메틸피리딘, 4-메톡시벤질 클로라이드, 및 티오닐 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2개의 클로라이드 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다.
용어 "아릴기"는 IUPAC Goldbook (IUPAC: International Union of Pure and Applied Chemistry, http://goldbook.iupac.org/A00464.html)에서 정의된 바와 같이, 즉 환 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써 모노사이클릭 및 폴리사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유도된 기이다. 독립적으로 선택된 비스(클로로메틸)디아릴실란 및 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란의 아릴기는 6 내지 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 12개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 임의의 적합한 아릴기일 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 아릴기는 서로 상이하다. 또 다른 구현예에서, 상기 아릴기는 동일하다. 바람직하게는, 상기 아릴기는 페닐, 톨릴, 크실릴, 메시틸, 나프틸, 바이페닐, 안트라세닐로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고; 보다 바람직하게는 상기 아릴기는 페닐, 톨릴, 크실릴로 이루어진 군으로부터 선택되고; 보다 바람직하게는 적어도 하나의 아릴기는 페닐이고, 더욱 더 바람직하게는 상기 아릴기 모두는 페닐이다. 가장 바람직한 구현예에서, 비스(클로로메틸)디아릴실란은 비스(클로로메틸)디페닐실란이고 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란은 비스(클로로메틸)(페닐)클로로실란이다.
하나 이상의 루이스산은 임의의 루이스산일 수 있으며; 바람직하게는, 하나 이상의 루이스산은 클로라이드를 포함한다. 상기 하나 이상의 루이스산은 루이스산의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 하나 이상의 루이스산은 염화붕소, 염화알루미늄, 염화아연, 염화마그네슘, 염화지르코늄, 염화하프늄, 및 염화티탄으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 루이스산은 염화알루미늄이다.
불활성 용매는 임의의 용매일 수 있으며; 예를 들어, 상기 불활성 용매는 하나 이상의 탄화수소 용매 또는 염소화 탄화수소 용매일 수 있다. 대안적인 구현예에서, 상기 하나 이상의 탄화수소 용매는 포화 지방족 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또 다른 대안적인 구현예에서, 상기 하나 이상의 탄화수소 용매는 펜탄, 헥산, 헵탄, 및 옥탄으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또 다른 대안적인 구현예에서, 상기 하나 이상의 탄화수소 용매는 이소파라핀으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 하나 이상의 탄화수소 용매는 20 내지 200 ℃ 범위의 비점을 가질 수 있다. 대안적인 구현예에서, 하나 이상의 염소화 탄화수소 용매는 디클로로메탄, 클로로포름, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 디클로로에탄, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 및 테트라클로로에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조를 위한 본 발명의 방법에서, 불활성 대기는, 예를 들어, 불활성 가스로 플러싱함으로써 제공될 수 있다. 이러한 불활성 가스는 질소 및/또는 아르곤 가스를 포함하지만, 이로써 제한되지 않는다.
BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조를 위한 본 발명의 방법에서, 적어도 하나의 클로라이드 화합물 대 비스(클로로메틸)디아릴실란의 비는 1:100 내지 100:1, 바람직하게는 1:10 내지 50:1, 보다 바람직하게는 1:1 내지 20:1, 보다 더 바람직하게는 1.5:1 내지 10:1, 더욱 더 바람직하게는 2:1 내지 5:1의 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법은 -80 ℃ 내지 100 ℃ 범위의 공정 온도에서 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 방법은 -30 ℃ 내지 50 ℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 상기 방법은 -20 ℃ 내지 40 ℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 상기 방법은 -10 ℃ 내지 40 ℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 상기 방법은 -10 ℃ 내지 35 ℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 상기 방법은 -10 ℃ 내지 10 ℃범위의 온도에서 수행될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 상기 방법은 온도에 대해 단계적으로 수행될 수 있으며, 여기서, 상기 방법은 초기 제1 온도 범위에 이어서 임의로 적어도 하나의 추가의 온도 범위에서 수행된다. 바람직하게는, 상기 초기 제1 온도 범위는 적어도 하나의 추가의 온도 범위보다 낮다. 바람직하게는, 상기 초기 온도는 -20 ℃ 내지 20 ℃, 보다 바람직하게는 -10 ℃ 내지 10 ℃의 범위, 보다 더 바람직하게는 0 ℃ 또는 그 근처, 즉, 빙욕 온도이다. 바람직하게는, 상기 방법의 적어도 일부의 온도는 빙욕을 사용하여 달성된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 추가의 온도는 0 ℃ 내지 40 ℃의 범위이다. 제1 초기 온도 범위 및 임의의 추가의 온도 범위를 포함하는 바람직한 온도 범위는, -30 ℃ 내지 50 ℃, -20 ℃ 내지 40 ℃, -10 ℃ 내지 40 ℃, -10 ℃ 내지 35 ℃, -20 ℃ 내지 20 ℃, -10 ℃ 내지 10 ℃, -5 ℃ 내지 5 ℃, 0 ℃ 또는 그 근처, 즉, 빙욕 온도, 10 ℃ 내지 40 ℃, 15 ℃ 내지 35 ℃, 20 ℃ 내지 25 ℃, 25 ℃ 내지 30 ℃, 30 ℃ 내지 35 ℃를 포함한다.
본 발명에 따라, BCMCS 또는 BCMACS의 제조가 반응 조건의 선택에 의해 선택 될 수 있는 방법이 제공된다. BCMACS의 제조는 적어도 하나의 클로라이드 화합물 대 비스(클로로메틸)디아릴실란의 보다 낮은 비, 바람직하게는 1:10 내지 3:1의 범위, 보다 바람직하게는 1:1.1 내지 2.5:1의 범위, 가장 바람직하게는 1:1.1 내지 1.5:1의 범위를 채택으로써 선호될 수 있으며, BCMCS의 제조는 적어도 하나의 클로라이드 화합물 대 비스(클로로메틸)디아릴실란의 보다 높은 비, 바람직하게는 1:1.1 내지 10:1의 범위, 보다 바람직하게는 1.5:1 내지 5:1의 범위, 가장 바람직하게는 2:1 내지 2.5 1의 범위를 채택함으로써 선호될 수 있다. BCMACS의 제조는 공정을 수행하기 위한 보다 낮은 온도 범위의 선택에 의해 선호될 수 있다. 믿음에 결부시키고자 하는 것은 아니나, 초기 낮은 제1 온도 범위에서 공정을 수행하는 것은 제1 아릴기가 클로라이드에 의해 대체되어 BCMCS로의 실질적인 추가의 전환 없이 BCMACS로의 우수한 전환이 발생하는 속도로 BCMACS를 생성시키는 것을 허용하며, 선택적으로 높은 온도 범위에서 공정을 추가로 수행하면 BCMACS가 BCMCS로 전환된다.
본 발명에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법은 고수율, 예를 들어, 적어도 80 % 수율, 또는 적어도 90 % 수율로 BCMCS 및/또는 BCMACS를 생성할 수 있다. 대안적인 구현예에서, 본 발명은 방법이 100 % 이하 또는 대안적으로 95 % 이하의 수율로 BCMCS 및/또는 BCMACS를 생성하는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다. 수율은 반응물의 몰을 기준으로 한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 클로라이드 화합물이 산 클로라이드, 클로로포르메이트, 설포닐 클로라이드, 및 티오닐 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 클로라이드 화합물이 하이드로카빌 클로라이드 및 헤테로하이드로카빌 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 클로라이드 화합물이 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드 및 옥살릴 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 클로라이드 화합물이 메틸 클로로포르메이트, 에틸 클로로포르메이트, 벤질 클로로포르메이트, 및 이소부틸 클로로포르메이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 제외하고는. 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 산 클로라이드가 아세틸 클로라이드인 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 루이스산이 염화붕소, 염화알루미늄, 염화아연, 염화마그네슘, 염화지르코늄, 염화하프늄, 및 염화티탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 루이스산이 염화알루미늄인 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 불활성 용매가 하나 이상의 탄화수소 용매 인 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 탄화수소 용매가 포화 지방족 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 탄화수소 용매가 펜탄, 헥산, 헵탄, 및 옥탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 탄화수소 용매가 이소파라핀으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 탄화수소 용매가 20 내지 200 ℃의 비점을 갖는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 불활성 대기가 불활성 가스로 플러싱함으로써 제공되는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 불활성 대기가 0.001 Torr 내지 100 Torr, 바람직하게는 0.001 Torr 내지 10 Torr, 보다 바람직하게는 0.001 Torr 내지 1.0 Torr, 가장 바람직하게는 0.001 Torr 내지 0.1 Torr로 압력을 낮추고 불활성 가스로 재충전함에 의해 실질적으로 압력을 회복시킴으로써 제공되는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다. 바람직하게는, 압력을 낮추고 압력을 회복시키는 공정은 1회 이상, 바람직하게는 1 내지 4회 수행될 수 있다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 불활성 가스가 질소 및/또는 아르곤 가스 인 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 방법이 반응 혼합물을 -30 ℃ 내지 100 ℃의 온도로 가열하는 것을 추가로 포함하는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 반응이 -10 ℃ 내지 50 ℃의 온도에서 일어나는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 반응이 0 ℃ 내지 30 ℃의 온도에서 일어나는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 사용된 비스(클로로메틸)디아릴실란의 몰량을 기준으로 BCMCS 및/또는 BCMACS의 수율이 50 % 이상, 바람직하게는 75 % 이상,보다 바람직하게는 90 % 이상인, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법을 제공한다.
대안적인 구현예에서, 본 발명은 방법이 비스(클로로메틸)디페닐실란, 아세틸 클로라이드, 및 염화알루미늄을 나타낸 바와 같이 접촉시킴을 포함하는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 BCMCS의 제조 방법을 제공한다:
대안적인 구현예에서, 본 발명은 방법이 비스(클로로메틸)디페닐실란, 아세틸 클로라이드, 및 염화알루미늄을 나타낸 바와 같이 접촉시킴을 포함하는 것을 제외하고는, 본원에 기재된 임의의 구현예에 따른 비스(클로로메틸)(페닐)클로로실란의 제조 방법을 제공한다:
실시예
하기 실시예들은 본 발명을 예시하지만 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 본 발명에 따른 BCMCS 및/또는 BCMACS의 제조 방법이 BCMCS 및/또는 BCMACS를 저비용으로 안전하게 생성할 수 있는 동시에 고수율로 수득할 수 있음을 입증한다.
본 발명의 실시예 1
본 발명의 실시예 1은 하기 절차에 따라 제조되었다. 오버헤드 교반기, 온도계 및 질소 패드가 장착된 1-L들이 3-구 환저 플라스크에 AlCl3 (33.5 g, 250 mmol) 및 무수 헥산 (450 mL)을 채웠다. 반응 혼합물을 빙욕 중에서 0 ℃ 부근 또는 0 ℃로 냉각시키고, 비스(클로로메틸)디페닐실란 (28.1 g, 100 mmol)을 0 ℃에서 첨가 한 후, 빙욕 중에서 헥산 (50 mL) 중의 아세틸 클로라이드 (18 mL, 250 mmol)에 첨가 하였다. 상기 반응 혼합물을 빙욕 중에서 4시간 동안 교반하였다. 1H NMR 분석을 위해 샘플을 취하여, 중간체 (ClCH2)2Si(Ph)Cl의 형성을 유일한 생성물로 나타냈다. 반응 혼합물을 주위 온도로 가온하고 모든 (ClCH2)Si(Ph)Cl이 목적하는 생성물 (ClCH2)2SiCl2로 전환될 때까지 교반하였다 (밤새). 생성된 반응 혼합물을 질소 대기하에 여과하였다. 습윤-케이크를 건조 헥산 (100 mL)으로 세정하였다. 여액을 감압하에 농축시켜 목적하는 생성물 (ClCH2)2SiCl2, 17.5 g (88 % 수율)을 수득하였다.
본 발명의 실시예 2
본 발명의 실시예 2는 하기 절차에 따라 제조되었다. 오버헤드 교반기, 온도계 및 질소 패드가 장착된 2-L들이 3-구 환저 플라스크에 AlCl3 (105.5 g, 791.2 mmol) 및 무수 헥산 (900 mL)을 채웠다. 반응 플라스크를 빙수욕 중에서 냉각시키고 비스(클로로메틸)디페닐실란 (89.02 g, 316.5 mmol)을 20 ℃에서 첨가하였다. 비스(클로로메틸)디페닐실란 (20분)의 첨가를 완료시에, 아세틸 클로라이드 (56.2 mL, 791.2 mmol)를 시린지 펌프를 통해 20 ℃에서 3시간에 걸쳐 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 20 내지 25 ℃에서 밤새 교반한 다음, 1H NMR에 의해 모니터링된 반응이 완료될 때까지(3시간) 최대 30 내지 35 ℃로 가온시켰다. 상기 반응 혼합물을 주위 온도로 냉각시키고 질소 대기하에 여과하였다. 고체를 헥산 (3 x 100 mL)으로 세정하였다. 여액을 감압하에 회전식 증발기로 농축시켜 목적하는 생성물 (ClCH2)2SiCl2, 56.46 g (90 % 수율)을 수득하였다.
시험 방법
시험 방법들은 핵자기 공명 (NMR) 및 가스 크로마토그래피 (GC)를 포함한다. NMR 스펙트럼은 Bruker 400 (FT 400 MHz, 1H; 101 MHz, 13C) 분광계 상에 기록되었다.
가스 크로마토그래피는 다음 조건을 사용하는 오토 샘플러를 갖춘 AGILENT 7890A 가스 크로마토그래프 상에서 수행되었다:
컬럼:
15 m x 0.32 mm x 0.25 ㎛ DB-5
컬럼 온도 100 내지 320 ℃
주입기: 분할/비분할 50:1 비; 분할 유동 95.074 mL/분
320 ℃
검출기: 화염 이온화
300 ℃
오븐 프로그램: 100 ℃에서 2분 동안에 이어 30 ℃/분으로부터 320 ℃에서 3분;
구동 시간 13분
주입: 1 ㎕
본 발명은 이의 취지 및 본질적인 특성으로부터 벗어나지 않고 다른 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 상기 명세서보다는 첨부된 청구범위가 본 발명의 범위를 나타내는 것으로 참조해야 한다.
Claims (32)
- 불활성 용매 중에서 불활성 대기하에 하나 이상의 루이스산의 존재하에 비스(클로로메틸)디아릴실란과 하나 이상의 클로라이드 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는, 비스(클로로메틸)디클로로실란의 제조 방법.
- 불활성 용매 중에서 불활성 대기하에 하나 이상의 루이스산의 존재하에 비스(클로로메틸)디아릴실란과 하나 이상의 클로라이드 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는, 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란의 제조 방법.
- 불활성 용매 중에서 불활성 대기하에 하나 이상의 루이스산의 존재하에 비스(클로로메틸)(아릴)클로로실란과 하나 이상의 클로라이드 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는, 비스(클로로메틸)디클로로실란의 제조 방법.
- 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아릴기가 페닐, 톨릴, 크실릴, 메시틸, 나프틸, 바이페닐, 안트라세닐로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아릴기가 페닐, 톨릴, 크실릴로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 아릴기가 페닐인, 방법.
- 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 모든 아릴기가 페닐인, 방법.
- 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 산 클로라이드, 클로로포르메이트, 설포닐 클로라이드, 티오닐 클로라이드, 하이드로카빌 클로라이드, 및 헤테로하이드로카빌 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 부타노일 클로라이드, 펜타노일 클로라이드, 헥사노일 클로라이드, 벤조일 클로라이드, 아크릴로일 클로라이드, 메타크릴로일 클로라이드, 옥살릴 클로라이드, 말로닐 클로라이드, 석시노일 클로라이드, 글루타로일 클로라이드, 아디포일 클로라이드, 피멜로일 클로라이드, 디클로로아세틸 클로라이드, 및 트리클로로아세틸 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 부타노일 클로라이드, 벤조일 클로라이드, 아크릴로일 클로라이드, 메타크릴로일 클로라이드, 옥살릴 클로라이드, 말로닐 클로라이드, 석시노일 클로라이드, 및 아디포일 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 아세틸 클로라이드, 프로피오닐 클로라이드, 및 옥살릴 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클로라이드 화합물이 아세틸 클로라이드인, 방법.
- 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 메틸 클로로포르메이트, 에틸 클로로포르메이트, 프로필 클로로포르메이트, 이소프로필 클로로포르메이트, 부틸 클로로포르메이트, 이소부틸 클로로포르메이트, 에틸렌비스(클로로포르메이트), 페닐 클로로포르메이트, 및 벤질 클로로포르메이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 메틸 클로로포르메이트, 에틸 클로로포르메이트, 프로필 클로로포르메이트, 이소프로필 클로로포르메이트, 부틸 클로로포르메이트, 및 이소부틸 클로로포르메이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 메탄설포닐 클로라이드, 에탄설포닐 클로라이드, 프로판설포닐 클로라이드, 부탄설포닐 클로라이드, 벤젠설포닐 클로라이드, 및 톨루엔설포닐 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 메탄설포닐 클로라이드, 에탄설포닐 클로라이드, 및 톨루엔설포닐 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 사이클로프로판, 클로로부탄, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 알릴 클로라이드, 벤질 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 17 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 클로라이드 화합물이 1-클로로피리디늄 클로라이드, 4-메톡시벤질 클로라이드, 이미다졸륨 클로라이드, 2-클로로메틸피리딘, 4-클로로메틸피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클로라이드 화합물이 티오닐 클로라이드인, 방법.
- 청구항 1 내지 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 루이스산이 염화붕소, 염화알루미늄, 염화아연, 염화마그네슘, 염화지르코늄, 염화하프늄, 및 염화티탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 20 중 어느 한 항에 있어서, 상기 루이스산이 염화알루미늄인, 방법.
- 청구항 1 내지 21 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불활성 용매가 하나 이상의 탄화수소 용매인, 방법.
- 청구항 1 내지 22 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 탄화수소 용매가 포화 지방족 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 23 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 탄화수소 용매가 펜탄, 헥산, 헵탄, 및 옥탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 24 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 탄화수소 용매가 이소파라핀으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 25 중 어느 한 항에 있어서, 염소화 탄화수소 용매가 디클로로메탄, 클로로포름, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 디클로로에탄, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 및 테트라클로로에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
- 청구항 1 내지 26 중 어느 한 항에 있어서, 온도가 -30 ℃ 내지 50 ℃의 범위인, 방법.
- 청구항 1 내지 27 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이 -10 ℃ 내지 10 ℃의 온도에서 수행되는, 방법.
- 청구항 1 내지 28 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법의 적어도 일부의 온도가 주위 온도보다 낮은 온도에서 수행되는, 방법.
- 청구항 1 내지 29 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이 초기 제1 온도 범위에 이어서 임의로 적어도 하나의 추가의 온도 범위에서 수행되는, 방법.
- 청구항 30에 있어서, 상기 제1 온도 범위가 상기 적어도 하나의 추가의 온도 범위보다 낮은, 방법.
- 청구항 30 또는 31에 있어서, 상기 제1 온도 범위가 -10℃ 내지 10℃의 범위이고, 상기 적어도 하나의 추가의 온도 범위가 10℃ 내지 40℃, 15℃ 내지 35℃, 20℃ 내지 25℃, 25℃ 내지 30℃, 및 30℃ 내지 35℃로부터 선택된 온도 범위의 군으로부터 선택되는, 방법.
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