PL124589B1 - Method of manufacture of organosilicone compounds - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia znanych zwiazków krzemoorganicznych o ogól¬ nym wzorze 3, w którym R1 oznacza grupe alki¬ lowa, a n oznacza liczbe calkowita przyjmujaca wartosci od 0 do 3, na drodze homogennego hy- drosililowania — przylaczania zwiazków z wiaza¬ niem krzem — wodór do ukladów nienasyconych z wiazaniem wielokrotnym np. wegiel — wegiel.Produkty tej addycji znajduja szerokie zastosowa¬ nie glównie jako monomery krzemoorganiczne o- raz promotory adhezji.W wyniku addycji trójpodstawionych silanów do winylosilanów otrzymuje sie polaczenia krzemoor¬ ganiczne, zawierajace jako element struktury u- grupowanie—Si—C2H4—Si—. Zwiazki te sa zna¬ ne i otrzymywane na drodze hydrosUilowania badz tez w wyniku innych reakcji chemicznych. Pod¬ stawniki przy atomach krzemu w obu substratach, a takze natura katalizatora warunkuja przebieg reakcji addycji zgodny lub niezgodny z regula Farmera (E. H. Farmer — J. Soc. Chem. Ind. 66, 86/1974/). Zasadniczo w obecnosci kwasu szescio- chloroplatynowego H2PtCle najczesciej stosowane¬ go katalizatora addycji trójpodstawiooiych silanów i wodorosiloksanów do zwiazków nienasyconych oraz szeregu innych szeroko stosowanych ukla¬ dów katalitycznych (kompleksy platyny i rodu) o- tezymuje sie fi addukty bis-l,2-dwusililoeta- ny o ogólnym wzorze— Si—CH3—CH2—Si—- . W / \ przypadku zastosowania kompleksów niklu addy- B cja nie jest juz tak selektywna i obserwuje sie takze a addukt — bis-l,l-dwusililoetan o o- gólnym wzorze—Si—CH—Si—(M. Kumada, K./ CH3 \ 10 Sumitani, Y. Kiso, K. Tamao — J. Organometal.Chem. 50, 319, 1973). Zarówno produkty addycji a jak i fi czy nawet ich mieszaniny, znajduja za¬ stosowanie jako monomery krzemoorganiczne. Ad- dycje CljSiH trójchlorosilanu do trójchlorowinylo- ib silanu katalizowanego dotychczas glównie aminami i metalami. Stosowano takze inicjatory wolnych rodników — E. Lukewicz, Z. W. Bielakowa, M. G.Pomeranoewa, M. G. Woronkow, Organometallic Chemistry Reus, 1, (1977) (J. Orgametal, Chem.J0 Library, No 5). Wszystkie te uklady katalityczne wymagaja jednak zazwyczaj stosowania wysokich temperatur lub dlugiego okresu czasu prowadzenia procesu. Dopiero prowadzenie reakcji w obecno¬ sci kwasu szeisciochloroplatyinowego I^PtCle daje 21 w rezultacie addukty fi ze zróznicowana wy¬ dajnoscia, co przedstawiono w publikacjach W. M.Pietrow, A. D. Pietrow, Z. Obszcz. Chim. 30, 838 (1960) oraz w opisie patentowym RFN nr 2 245187, Chem. Abstr. 79, 67025 m. Nie stosowano innych u- 35 kladów katalitycznych w reakcjach alkilo/chloro/- 124 589124 589 3 -silanów z winyloalkilo/chloro/silanami. Jedynie w obecnosci kompleksów niklu z pirydyna powstaje mieszanina adduktów a i fi w reafceji CljSiH (trójchlorosilan) z Cl3SiCH=CH2 (trójchlo- rowinylosilan) — S. Nozakura, Buli. Chem. Soc.Jap. 29, 660 (1956). Nie udalo sie jednak dotych¬ czas rozdzielic tych adduktów, badz tez otrzymac selektywnie i wyizolowac adduktu Istota wynalazku polega na poddaniu reakcji ad¬ dycji zwiazków o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza grupe alkilowa, a n liczbe calkowita przyj¬ mujaca wartosci od 0 do 3, do zawierajacych wia¬ zanie podwójne zwiazków o ogólnym wzorze 2, w którym R1 i n .maja, wyzej podane znaczenie w srodowisku samych reagentów. Reakcje prowadzi sie wobec katalizatora stanowiacego fosfinowy kompleks rodu o ogólnym wzorze 4, w którym R2 oinacza podstawnife -alkilowy lub arylowy, a X alom-^alorewca.-Alternatywnie reakcje prowadzi sie wobec katalizatora stanowiacego fosfinowy kom¬ pleks palladu o ogólnym wzorze 5, w którym R2 ma wyzej podane znaczenie, lub wobec kataliza¬ tora stanowiacego fosfinowy kompleks niklu o o- gólnym wzorze 6, w którym R* i X maja wyzej podane znaczenie.Zastosowane w wynalazku katalizatory sa tansze od kwasu szesciochloroplatynowego, a prowadza do otrzymania produktów z .podobna, a czasem wyzsza wydajnoscia. Ponadto w obecnosci fosfinowego kompleksu palladu Pd/PPh^ udalo sie po raz pierwszy selektywnie i wydajnie otrzymac znany addukt a. Fosfinowe kompleksy niklu okazaly sie równiez efektywnymi katalizatorami tej reakcji, przykladowo bis/trójfenylofosfino/chloronikiel/II/ — NiCls/PPhs/^ prowadzacy jednakze do otrzymania mieszaniny.We wszystkich przypadkach katalizator wprowa¬ dza sie do ukladu w postaci stalej. Roztwarza sie on samoistnie w mieszaninie komponentów reakcji, bez uzycia rozpuszczalnika. Proces addycji prowa¬ dzi sie w atmosferze powietrza, pod normalnym cisnieniem w temperaturze wrzenia reagentów lub pod zwiekszonym cisnieniem w zatopionych ampul¬ kach szklanych.Sposobem wedlug wynalazku, w korzystniejszych warunkach technicznych niz dotychczasowe, otrzy¬ muje sie z zadawalajacymi wydajnosciami znane zwiazki krzernoorganiczne, majace szczególne zna¬ czenie w praktyce jako monomery krzemoorga¬ niczne.Na nizej podanych przykladach objasniono spo¬ sób wytwarzania zwiazków krzemoorganicznych sposobem wedlug wynalazku.Przyklad I. W ampulce szklanej o pojem¬ nosci 20 ml umieszczono 1,3546 g (9,01 mola) trój- cMorosilanu, 1,6150 g (0,01 mola) trójchlorowinyló- silanu oraz 0,001 g (10-« mola) tris/trójfenylofosfi- no/chlororodu/IA Ampulke zatopiono w atmosferze powietrza i umieszczono w komorze grzejnej w temperaturze 120°C na okres 6 godzin. Otrzymano bis-l,2-trójchlorosililoetan z wydajnoscia 79^/a o- znaczona chromatograficznie.Przyklad II. W reakcji prowadzonej wedlug przykladu 1, w miejsce tris/trójfenylofosfina/chlo- rorodu/I/ uzyto bis/trójfenylofosfino/dwuchloroni- klu^II/ w ilosci 0,001 g (1,5 • 10~e m). Otrzymano mieszanine adduktów z wydajnoscia 7TVt w tym 49j°/o bis-l,2-trójchlorosililoetanu i 2810/* bis-l,l-trój- 5 chiorosililoetanu. Wydajnosci oznaczono chromato¬ graficznie.Przyklad III. W kolbie dwuszyjnej o pojem¬ nosci 50 ml zaopatrzonej w chlodnice zwrotna i termometr, umieszczono mieszanine 13,547 g (0,1 10 mola) trójchlorosilanu oraz 16,150 g (0,1 mola) trój- chlorowinylosilanu oraz 0,01 g (10-5 mola) tetrakis/ /trójfenylofosfino/palladu/O/. Zawartosc kolbki o- grzewano w ciagu 10 minut do temperatury wrze¬ nia mieszaniny i ogrzewanie kontynuowano w tem- 15 peraturze wrzenia w przeciagu 3 godzin (tempe¬ ratura wzrosla do 180°C). Otrzymano bis/trójchlo- rosililo/-l,l-etan z wydajnoscia 95°/i, oznaczona chromatograficznie. Mieszanine rozdestylowano i zebrano 26,7 g (9(HVt wydajnosci) produktu o tem- 20 peraturze wrzenia 201—202°C (1013 hPa) i gestosci d4M = 1,5140 g/cm*. Wykonano równiez analize spektroskopowa IR (2905, 2010, 1160, 1070, 740, 670, 570 cm"1).Przyklad IV. W ampulce szklanej o pojemno¬ sci 20 ml umieszczono 1,1500 g (0,01 mola) metylo- dwuchlorosilanu, 1,0000 g (0,01 mola) trójmetylowi- nylosilanu oraz 0,001 g (10-6 mola) tris/trójfenylo- fosfino/chlororodu/I/. Ampulke zatopiono w atmos¬ ferze powietrza i umieszczono w komorze grzej¬ nej w temperaturze 120°C na okres 6 godzin. O- trzymano l-metylodwuchlOTosililo-2-trójmetylosili- loetan z wydajnoscia 75°/o oznaczona chromatogra¬ ficznie. 25 30 35 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zwiazków krzemoorga- 40 nkznych o ogólnym wzorze 3, w którym R1 ozna¬ cza grupe alkilowa, a n liczbe calkowita przyj¬ mujaca wartosci od 0 do 3, znamienny tym, ze poddaje sie reakcji addycji zwiazki o ogólnym wzorze 1, w którym R1 i n posiadaja wyzej po- « dane znaczenie do zawierajacych wiazanie po¬ dwójne zwiazków o ogólnym wzorze 2, w którym Bf i n posiadaja wyzej podane znaczenie w sro¬ dowisku samych reagentów, wobec katalizatora sta¬ nowiacego fosfinowy kompleks rodu o ogólnym 50 wzorze 4, w którym R2 oznacza podstawnik alki¬ lowy lub arylowy a X atom chlorowca. 2. Sposób wytwarzania zwiazków krzemoorganicz¬ nych o ogólnym wzorze 3, w którym R* oznacza grupe alkilowa, a n liczbe calkowita przyjmujaca ss wartosci od 0 do 3, znamienny tym, ze poddaje sie reakcji addycji zwiazki o ogólnym wzorze 1, w którym R1 i n posiadaja wyzej podane zna¬ czenie do zawierajacych wiazanie podwójne zwiaz¬ ków o ogólnym wzorze 2, w którym R1 i n posia¬ li daja wyzej podane znaczenie w srodowisku sa¬ mych reagentów wobec katalizatora stanowiacego fosfinowy kompleks palladu o ogólnym wzorze 5, w którym R* oznacza podstawnik alkilowy lub arylowy. ** 3. Sposób wytwarzania zwiazków krzemoorga-124 589 nicznych o ogólnym wzorze 3, w którym R1 ozna¬ cza grupe alkilowa, a n liczbe calkowita przyjmu¬ jaca wartosci od 0 do 3, znamienny tym, ze pod¬ daje sie reakcji addycji zwiazki o ogólnym wzo¬ rze 1, w którym R1 i n posiadaja wyzej podane znaczenie do zawierajacych wiazanie podwójne 6 zwiazków o ogólnym wzorze 2, w którym R1 i n posiadaja wyzej podane znaczenie w srodowisku samych reagentów wobec katalizatora stanowiace¬ go fosfinowy kompleks niklu o ogólnym wzorze 6, w którym R* oznacza podstawnik alkilowy lub a- rylowy a X atom chlorowca.Hzór A RttL3-nSiCH=CH2 nzor wZ H2Ó*3 RhX[P(i%]3 HzórA Nzór 5 NiX2CP(R%]2 wór 6 PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zwiazków krzemoorga- 40 nkznych o ogólnym wzorze 3, w którym R1 ozna¬ cza grupe alkilowa, a n liczbe calkowita przyj¬ mujaca wartosci od 0 do 3, znamienny tym, ze poddaje sie reakcji addycji zwiazki o ogólnym wzorze 1, w którym R1 i n posiadaja wyzej po- « dane znaczenie do zawierajacych wiazanie po¬ dwójne zwiazków o ogólnym wzorze 2, w którym Bf i n posiadaja wyzej podane znaczenie w sro¬ dowisku samych reagentów, wobec katalizatora sta¬ nowiacego fosfinowy kompleks rodu o ogólnym 50 wzorze 4, w którym R2 oznacza podstawnik alki¬ lowy lub arylowy a X atom chlorowca.
2. 2. Sposób wytwarzania zwiazków krzemoorganicz¬ nych o ogólnym wzorze 3, w którym R* oznacza grupe alkilowa, a n liczbe calkowita przyjmujaca ss wartosci od 0 do 3, znamienny tym, ze poddaje sie reakcji addycji zwiazki o ogólnym wzorze 1, w którym R1 i n posiadaja wyzej podane zna¬ czenie do zawierajacych wiazanie podwójne zwiaz¬ ków o ogólnym wzorze 2, w którym R1 i n posia¬ li daja wyzej podane znaczenie w srodowisku sa¬ mych reagentów wobec katalizatora stanowiacego fosfinowy kompleks palladu o ogólnym wzorze 5, w którym R* oznacza podstawnik alkilowy lub arylowy. **
3. 3. Sposób wytwarzania zwiazków krzemoorga-124 589 nicznych o ogólnym wzorze 3, w którym R1 ozna¬ cza grupe alkilowa, a n liczbe calkowita przyjmu¬ jaca wartosci od 0 do 3, znamienny tym, ze pod¬ daje sie reakcji addycji zwiazki o ogólnym wzo¬ rze 1, w którym R1 i n posiadaja wyzej podane znaczenie do zawierajacych wiazanie podwójne 6 zwiazków o ogólnym wzorze 2, w którym R1 i n posiadaja wyzej podane znaczenie w srodowisku samych reagentów wobec katalizatora stanowiace¬ go fosfinowy kompleks niklu o ogólnym wzorze 6, w którym R* oznacza podstawnik alkilowy lub a- rylowy a X atom chlorowca. Hzór A RttL3-nSiCH=CH2 nzor wZ H2Ó*3 RhX[P(i%]3 HzórA Nzór 5 NiX2CP(R%]2 wór 6 PL