WO2006064628A1 - ビニルシランの製造方法 - Google Patents

ビニルシランの製造方法 Download PDF

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WO2006064628A1
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general formula
producing
bursilane
compound represented
reaction
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Inventor
Akinori Tanaka
Akio Watanabe
Kosuke Kawada
Hiroki Kanezaki
Original Assignee
Tosoh F-Tech, Inc.
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/0825Preparations of compounds not comprising Si-Si or Si-cyano linkages
    • C07F7/0827Syntheses with formation of a Si-C bond

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing vinyl silane.
  • Organic silicon compounds are useful as reaction reagents in the field of organic synthesis or in the field of polymers.
  • Methods for synthesizing (trifluoromethyl) trimethylsilane, which is an alkylsilane, are known in the literature (see Non-Patent Document 1).
  • berylsilanes in which alkene is substituted with a carbene group exhibit various reactivity not found in ordinary alkene.
  • Bull silanes have high utility value due to synthetic chemical uses such as reaction with electrophiles, addition of carbo-one to vinyl groups, and functional group conversion of bur groups.
  • R represents a fluorine-containing organic group having 1 to 4 carbon atoms
  • a 1 , and A 3 are independent of each other and may be the same or different and have a hydrogen atom or a substituent. Represents a good linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the main products in the mixture are both (E) -3,3,3 trifluoroprobe-1-trimethylsilane.
  • E 1-trifluoromethylvinyl
  • the proportion of trimethylsilane is low and the yield is the raw material 3, 3, 3-trifluoropropyne 2.0 to 6.3% And very low. It has not yet been possible to purify and isolate the mixture. Since the hydrosilylation reaction is obtained as a mixture with isomers, the yield is low, and further, there is a problem that separation is difficult and industrial utility value is low.
  • gaseous acetylene compounds there is a danger, and there is a problem when there are restrictions on the materials of containers that can be used.
  • the reaction solvent yields the target silane silane of the general formula (1) in a high yield.
  • the vinylsilane represented by the general formula (1) is not desirable when a low-boiling solvent such as tetrahydrofuran is used as a reaction solvent because it is difficult to separate the reaction product from the solvent.
  • Non-patent document 1 Synlett., 641 (1995)
  • Non-Patent Document 2 J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 20, 2293 (1974)
  • Non-Patent Document 3 Tetrahedron Lett., 44,707 (2003)
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to safely and easily produce the main product as a main product with high yield and high selectivity. It is to provide a method for producing vinylsilane represented by 1).
  • the present invention is as follows.
  • R represents a fluorine-containing organic group having 1 to 4 carbon atoms
  • a 1 and A 3 are independent of each other, and are the same or different and each may have a hydrogen atom or a substituent.
  • branch represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X 2 is independently of X 1 and represents the same or different halogen atom, and A 1 , A 2 and A 3 are the same as defined above]
  • a method for producing bursilane comprising reacting the halogenated benzene compound represented by the formula (1) to produce bullasilane represented by the general formula (1).
  • X 1 is a bromine atom
  • R is a vinyl halogen compound representing a fluorine-containing organic group having 1 to 4 carbon atoms
  • a 1 , A 2 and A 3 each represent a methyl group
  • X 2 represents a halogen atom compound which represents a chlorine atom.
  • the method for producing bursilane according to (1) which is bursilane representing a fluorine-containing organic group having 1 to 4 carbon atoms, A 1 , A 2 and A 3 force methyl groups.
  • the bur halogen compound represented by the general formula (2) is 2-bromo-3,3,3-trifluoropropene
  • the halogen alkyne compound represented by the general formula (3) is The compound represented by the general formula (1), which is trimethylsilane, is (1-tri The method for producing vinylenosilane according to (1) or (2), which is fluoromethylbulu) trimethylsilane.
  • a conventional technique includes hydrosilylation of acetylene compounds.
  • the hydrosilylation method can be obtained as a mixture with isomers, there is a problem that the yield is low and the utility value is industrially difficult to separate.
  • the materials of containers that can be used are limited.
  • the method for producing bursilane in the present invention uses vinyl halide compound instead of the acetylene compound as a raw material. It can be obtained and has high industrial utility value.
  • the present invention relates to a process for producing the vinylsilane represented by the general formula (1), and in the presence of aluminum in an aprotic solvent, the vinyl halide compound represented by the general formula (2),
  • This is a production method characterized in that a vinylsilane is produced by reacting a halogenated benzene compound represented by the formula (3).
  • the fluorine-containing organic group having 1 to 4 carbon atoms represented by R is, for example, a lower fluorine-containing organic group having 1 to 2 carbon atoms.
  • a fluorine-containing organic group having 1 carbon atom is more preferable.
  • the fluorine-containing organic group represented by (2) include, but are not limited to, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a perfluoroethyl group, and the like.
  • the alkyl group is more preferably 1 carbon atom, preferably a lower alkyl group having 1 to 2 carbon atoms.
  • Examples of the alkyl group include, but are not limited to, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group.
  • Examples of the vinylsilane represented by the general formula (1) include (1 trifluoromethylvinyl) trimethylsilane, (1-pentafluoroethylvinyl) trimethylsilane, [1- (2 ,
  • 2,2-trifluoroethyl) bul] trimethylsilane is preferred (1 trifluoromethylvinyl) trimethylsilane is more preferred.
  • R is the same as the general formula (1).
  • the halogen atom represented by X 1 is preferably chlorine, bromine or iodine, and more preferably bromine.
  • Examples of the vinyl halide compound represented by the general formula (2) include 2 chloro-3,3,3 trifluoropropene, 2 bromo-3,3,3 trifluoropropene, 2
  • a 3 is the same as the general formula (1).
  • the halogen atom represented by X 2 is preferably chlorine, bromine or iodine, and more preferably chlorine.
  • halogen-caine compound represented by the general formula (3) for example, chlorotrimethylsilane, preferably chlorotrimethylsilane, bromotrimethylsilane, or iodinetrimethylsilane, is more preferable.
  • either aluminum or a metal containing aluminum can be used. Usually, commercially available aluminum can be used directly. As the shape of aluminum, either a granular product or a powder product can be used, but a powder product is preferred from the viewpoint of dispersibility in an organic solvent.
  • an aprotic solvent is preferably used as the solvent.
  • aprotic solvents include dimethoxyethane (DME), diethylene glycol dimethyl ether (DGM), hexamethyl phosphate triamide (HMPA), tetrahydrofuran (THF), 1,3 dimethyl-2-imidazolidinone (DMI) , N-methyl 2 pyrrolidone (NMP), N , N dimethylformamide (DMF) and the like.
  • the yield of the reaction is high, and the reaction product and the solvent can be easily separated by distillation in the distillation purification process, so that 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N Dimethylformamide is preferred.
  • 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N Dimethylformamide is preferred.
  • These can be used not only independently but also by using a mixture of two or more.
  • the reagent used in the present invention can be introduced in accordance with any conventional method, and the beryl halide compound and the halogen key compound are introduced simultaneously or as a mixture into a mixture having a solvent and an aluminum force. be able to.
  • the vinyl halide compound is put into a three-component mixture consisting of a solvent, aluminum, and a halogenated compound, or the halogenated compound is mixed with a solvent, aluminum, and a halogenated compound. It is also possible to put into the mixture of components.
  • the amount of the reagent used in the present invention is such that the halogenated key compound represented by the general formula (3) is 0.1 to 1 mol per mol of the vinyl halide compound represented by the general formula (2). It is preferably 50 mol, more preferably 0.5 to 2 mol.
  • the amount of aluminum is preferably 0.1 to 5 mol, more preferably 0.5 to 2 mol, with respect to lmol of the butyl halide compound represented by the general formula (2).
  • the amount of the solvent is not particularly limited, but 3 to 20 g is more preferable, preferably 1 to 100 g of the solvent with respect to 1 g of the vinylo and logene compound used.
  • the reaction of the present invention is preferably carried out in an inert gas stream such as nitrogen or argon.
  • the reaction temperature is preferably 20 ° C to 120 ° C, and a force of 0 ° C to 60 ° C is preferable. If the temperature is less than 20 ° C, the reaction rate is slow, and the reaction tends not to proceed sufficiently. On the other hand, if it exceeds 120 ° C, the yield of the target silane is reduced, and the proportion of the reduction product tends to increase, which is not preferable.
  • the reactor may be an open-air reactor, or a closed reactor such as an autoclave.
  • the reaction pressure can be under atmospheric pressure or under pressure. 0 ⁇ 0.20MPa (gauge pressure) is preferred! / ,.
  • the reaction product can be purified directly or after adding water. It can be isolated and purified by distillation under normal pressure or under reduced pressure. You can get things.
  • Example 3 the same reaction was carried out except that 2 bromo-3, 3, 3 trifluoropropene 4. Og (23 mmol) was added and the reaction was conducted at a reaction temperature of 50 ° C for 41 hours. The 19 F-NMR internal standard yield of (1 trifluoromethylvinyl) trimethylsilane was 42%.
  • Example 5
  • Example 3 the same reaction was carried out except that 2 bromo-3, 3, 3 trifluoropropene 4. Og (23 mmol) was added, followed by reaction at 5 ° C for 120 hours. The 19 F-NMR internal standard yield of (1 trifluoromethylvinyl) trimethylsilane was 50%.
  • Example 6
  • Example 3 1, 3 dimethyl-2 imidazolidinone 28 mL, aluminum 0.23 g
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the vinyl silane compound is used as a raw material in the method for producing vinyl silane of the present invention, it is possible to obtain butyl silane as a main product in a safe and easy manner with a high yield, and industrial use. Value is high.

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Abstract

 【課題】 ビニルハロゲン化合物とハロゲン化ケイ素化合物から、安全かつ容易で高選択的に主生成物として生産し得る一般式(1)で示されるビニルシランの製造方法を提供する。  【解決手段】 非プロトン性溶媒中、アルミニウム存在下でビニルハロゲン化合物とハロゲン化ケイ素化合物を反応させて、一般式(1)で示されるビニルシラン[代表例:(1-トリフルオロメチルビニル)トリメチルシラン]を得ることを特徴とする製造方法。

Description

ビュルシランの製造方法
技術分野
[0001] 本発明はビニルシランの製造方法に関する。
背景技術
[0002] 有機ケィ素化合物は反応試剤として有機合成分野、あるいは高分子分野にお!ヽて 有用である。アルキルシラン類である、(トリフルォロメチル)トリメチルシランの合成法 は文献に公知である (非特許文献 1参照)。一方、アルケンにケィ素基の置換したビ -ルシラン類は通常のアルケンにない多様な反応性を示す。ビュルシラン類は、求 電子試薬との反応、ビニル基へのカルボア-オンの付加、ビュル基の官能基変換等 の合成化学的利用法があり、利用価値は高い。
[0003] 一般式(1)
[0004] [化 1]
Figure imgf000002_0001
[0005] (式中、 Rは炭素数 1〜4の含フッ素有機基を表し、 A1, , A3はそれぞれ互いに独 立し、同一又は異なって、水素原子又は置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐し た炭素数 1〜4のアルキル基を表す。 )
で示されるビニルシランの製造方法に関しては、アセチレン系化合物を少なくとも 1個 の水素原子を含むシラン化合物と反応させるヒドロシリル化反応により合成する方法 が公知である。その製造方法として、 UV光照射下で 3, 3, 3—トリフルォロプロピンと トリメチルシランを反応させて(E)— 3, 3, 3 トリフルォロプロべ-ルー 1 トリメチル シラン、(Z)— 3, 3, 3 トリフルォロプロべ-ル一 1—トリメチルシラン、(1 トリフル ォロメチルビ-ル)トリメチルシランの混合物、又は(E)— 3, 3, 3—トリフルォロプロべ ニル— 1—トリメチルシラン、 1, 1, 1 トリフルオロー 3, 3 ビストリメチルシリルプロ パン、(1—トリフルォロメチルビニル)トリメチルシランの混合物を合成した例があるの みである (非特許文献 2参照)。
[0006] 当該文献では混合物中の主生成物は共に(E)— 3, 3, 3 トリフルォロプロべ-ル — 1—トリメチルシランである。副生成物として得られる(1—トリフルォロメチルビ-ル) トリメチルシランの割合は低ぐ収率は原料である 3, 3, 3—トリフルォロプロピン基準 で 2. 0〜6. 3%と極めて低い。さらに混合物を精製して単離するまでには至ってい な 、。ヒドロシリルイ匕反応は異性体との混合物として得られるため収率が低 、上に、 分離が困難で工業的には利用価値が低いという課題がある。またガス状アセチレン 系化合物を取り扱う際は危険性を伴い、使用できる容器の材質にも制限があるといつ た問題がある。
[0007] 上記一般式(1)で示されるビニルシラン以外の化合物として、ケィ素上にフエニル 基を有するビュルシランである(1—トリフルォロメチルビ-ル)ジメチルフヱ-ルシラン をテトラヒドロフラン溶媒中、 2 ブロモ 3, 3, 3 トリフルォロプロペンとクロ口ジメチ ルフエニルシランカゝら Grignard合成する方法が知られている(非特許文献 3)。その 手法にお 、ては、テトラヒドロフラン溶媒中にマグネシウムとクロロジメチルフエ-ルシ ランを加え、 10°Cの冷却条件下において 8時間で 2 ブロモー 3, 3, 3 トリフル ォロプロペンを滴下している。反応終了後、反応液にリン酸緩衝液 (pH7)をカ卩えた 後にジェチルエーテルにて抽出し、減圧下(30kPa)で溶媒留去して、残渣をカラム クロマトグラフ法により精製して(1—トリフルォロメチルビニル)ジメチルフエニルシラン を得ている。
[0008] その手法においては長時間かけて 10°Cの冷却条件下で 2 ブロモー 3, 3, 3— トリフルォロプロペンを滴下している。し力しながら、激しい発熱反応となるためにェ 業スケールで製造した場合は極めて長時間を要し、また温度制御が困難である。さら に引火性が高く爆発性ガスを形成しやす 、ジェチルエーテルを使用して 、る点、お よびカラムクロマトグラフ法により精製を行う点力も工業規模での製造において有意 ではない。
[0009] また反応溶媒は収率よく目的物である上記一般式(1)のビュルシランを生成し、さ らに反応生成物との分離が容易なことが望まれる。一般式(1)に示されるビニルシラ ンは、反応溶媒としてテトラヒドロフラン等の低沸点溶媒を使用した場合は反応生成 物と溶媒との分離が困難となり望ましくない。
[0010] 従って、安全かつ容易に、収率良く高選択的に主生成物として一般式(1)で示され るビニルシランが得られる製造方法が望まれていた。
非特許文献 1: Synlett., 641(1995)
非特許文献 2 : J.Chem.Soc.Perkin Trans.1,20,2293(1974)
非特許文献 3: Tetrahedron Lett.,44,707(2003)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、安全かつ 容易に、収率良く高選択的に主生成物として製造することが可能な上記一般式(1) で示されるビニルシランの製造方法を提供することである。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、ビニルハロゲン 化合物とハロゲン化ケィ素化合物を非プロトン性溶媒中でアルミニウム存在下に反応 させることで一般式(1)に示されるビュルシランを得ることができることを見出し、本発 明を完成するに至った。
[0013] すなわち、本発明は、以下の通りである。
(1) 一般式 (1)
[0014] [化 2]
Figure imgf000004_0001
(式中、 Rは炭素数 1〜4の含フッ素有機基を表し、 A1, A3はそれぞれ互いに独 立し、同一又は異なって、水素原子又は置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐し た炭素数 1〜4のアルキル基を表す。 )
で示されるビニルシランの製造方法であり、非プロトン性溶媒中、アルミニウム存在下 、一般式 (2)
[0016] [化 3]
Figure imgf000005_0001
[0017] (式中、 X1はハロゲン原子を表し、 Rは前記定義に同じ。 )
で示されるビニルハロゲンィ匕合物と、一般式(3)
[0018] [化 4]
Figure imgf000005_0002
[0019] (式中 X2は X1とは互いに独立し、同一又は異なるハロゲン原子を表し、 A1, A2及び A3は前記定義に同じ)
で示されるハロゲンィ匕ケィ素化合物を反応させて、上記一般式(1)で示されるビュル シランを生成することを特徴とするビュルシランの製造方法。
[0020] (2) 前記一般式 (2)において、 X1は臭素原子、 Rは炭素数 1〜4の含フッ素有機基 を表すビニルハロゲン化合物であり、
前記一般式(3)において、 A1, A2及び A3はメチル基を表し、 X2は塩素原子を表す ハロゲンィ匕ケィ素化合物であることを特徴とする前記一般式(1)の Rが炭素数 1〜4 の含フッ素有機基、 A1, A2および A3力メチル基を表すビュルシランである(1)に記 載のビュルシランの製造方法。
[0021] (3) 前記一般式(2)で示されるビュルハロゲン化合物が 2—ブロモー 3, 3, 3—トリ フルォロプロペンであり、前記一般式(3)で示されるハロゲンィ匕ケィ素化合物がクロ口 トリメチルシランであることを特徴とする前記一般式( 1)で示される化合物が( 1—トリ フルォロメチルビュル)トリメチルシランである(1)又は(2)に記載のビニノレシランの製 造方法。
[0022] (4) 前記非プロトン性溶媒力 1, 3—ジメチルー 2—イミダゾリジノン、 N—メチルー 2 -ピロリドンおよび N, N -ジメチルホルムアミド力 なる群より選ばれる少なくとも 1 種である(1)な 、し (3)の 、ずれか 1項に記載のビュルシランの製造方法。
[0023] (5) 反応温度が 0〜60°Cである(1)な 、し (3)の!、ずれか 1項に記載のビュルシラ ンの製造方法。
[0024] (6) 反応圧力が 0〜0. 20MPa (ゲージ圧力)である(1)ないし(3)のいずれか 1項 に記載のビニルシランの製造方法。
発明の効果
[0025] 一般式(1)で示されるビニルシランに関しては、従来技術としてアセチレン系化合 物のヒドロシリルイ匕が挙げられる。し力しながら、ヒドロシリルイ匕法は異性体との混合物 として得られるため収率が低い上に、分離が難しぐ工業的には利用価値が低いとい う課題がある。またガス状アセチレン系化合物を取り扱う際は危険性を伴い、使用で きる容器の材質にも制限があるといった問題がある。
[0026] 従来法と比較して、本発明におけるビュルシランの製造方法は原料をアセチレン系 化合物に替えてビニルハロゲンィ匕合物を用いるため、安全かつ容易に、収率良く主 生成物としてビュルシランを得ることが可能であり、工業的に利用価値は高い。 発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下、本発明を詳細に説明する。本発明は前記一般式(1)に示されたビニルシラ ンの製造方法に関するものであり、非プロトン性溶媒中、アルミニウム存在下、一般式 (2)で示されるビニルハロゲンィ匕合物と、一般式(3)で示されるハロゲン化ケィ素化 合物を反応させてビニルシランを生成することを特徴とする製造方法である。
[0028] 前記一般式(1)で示されるビニルシランにおいて、 Rで示される炭素数 1〜4の含フ ッ素有機基としては、例えば炭素数 1〜2の低級含フッ素有機基であることが好ましく 、炭素数 1の含フッ素有機基がさらに好ましい。で示される含フッ素有機基の例として は、特に制限するわけではないが、トリフルォロメチル基、 2, 2, 2—トリフルォロェチ ル基、パーフルォロェチル基等が挙げられる。 A1, A2, A3における炭素数 1〜4のァ ルキル基としては、炭素数 1〜2の低級アルキル基であることが好ましぐ炭素数 1が さらに好ましい。アルキル基の例としては、特に制限するわけではないが、メチル基、 ェチル基、 n—プロピル基、 n—ブチル基、 tert—ブチル基等が挙げられる。
[0029] 前記一般式(1)で示されるビニルシランとしては、例えば(1 トリフルォロメチルビ -ル)トリメチルシラン、 (1—ペンタフルォロェチルビ-ル)トリメチルシラン、 [1— (2,
2, 2—トリフルォロェチル)ビュル]トリメチルシランであることが好ましぐ(1 トリフル ォロメチルビニル)トリメチルシランがさらに好まし 、。
[0030] 前記一般式(2)で示されるビニルハロゲンィ匕合物において、 Rは前記一般式(1)に 同じである。また、 X1で表されるハロゲン原子は塩素、臭素、ヨウ素が好ましぐさらに 臭素が好ましい。
[0031] 前記一般式(2)で示されるビニルハロゲンィ匕合物としては、例えば 2 クロロー 3, 3 , 3 トリフルォロプロペン、 2 ブロモー 3, 3, 3 トリフルォロプロペン、 2 ョードー
3, 3, 3 トリフノレオ口プロペンであること力 S好ましく、 2 ブロモー 3, 3, 3 トリフノレオ 口プロペンがさらに好まし 、。
[0032] 前記一般式(3)で示されるハロゲンィ匕ケィ素化合物において、 X1及び A1, A2,
A3は前記一般式(1)に同じである。また X2で表されるハロゲン原子は塩素、臭素、ョ ゥ素が好ましぐさらに塩素が好ましい。
[0033] 前記一般式(3)で示されるハロゲンィ匕ケィ素化合物としては、例えばクロロトリメチ ルシラン、ブロモトリメチルシラン、ョードトリメチルシランであることが好ましぐクロロト リメチルシランがさらに好ましい。
[0034] 本発明の反応は、アルミニウムもしくはアルミニウムを含有する金属のいずれも使用 可能である。通常に市販のアルミニウムを直接用いることができる。アルミニウムの形 状としては、粒状品、粉末品のいずれも使用することができるが、有機溶媒への分散 性の面から粉末品が好まし 、。
[0035] 本発明の反応は、溶媒として非プロトン性溶媒を用いることが好ましい。非プロトン 性溶媒の具体例としてはジメトキシェタン(DME)、ジエチレングリコールジメチルェ 一テル(DGM)、へキサメチルリン酸トリアミド(HMPA)、テトラヒドロフラン (THF)、 1 , 3 ジメチルー 2—イミダゾリジノン(DMI)、 N—メチル 2 ピロリドン(NMP)、 N , N ジメチルホルムアミド (DMF)等が挙げられる。中でも反応の収率が高ぐまた 蒸留精製工程において反応生成物と溶媒の蒸留分離が容易である点から、 1, 3— ジメチル一 2—イミダゾリジノン、 N—メチル 2—ピロリドン、 N, N ジメチルホルム アミドが好ましい。これらは単独で使用し得るのみならず、 2種類以上を混合して用い ることち可會である。
[0036] 本発明で用いられる試薬はあらゆる慣用の方法に従って導入することができ、ビ- ルハロゲンィ匕合物とハロゲンィ匕ケィ素化合物を、同時にまたは混合物として、溶媒お よびアルミニウム力も成る混合物に投入することができる。またビニルハロゲンィ匕合物 を溶媒、アルミニウム、ハロゲンィ匕ケィ素化合物から成る三成分の混合物中に投入す ること、あるいはハロゲンィ匕ケィ素化合物を溶媒、アルミニウム、ビュルハロゲンィ匕合 物から成る三成分の混合物中に投入することも可能である。
[0037] 本発明で使用する試薬の量は、前記一般式 (2)で示されるビニルハロゲンィ匕合物 lmolに対して前記一般式(3)で示されるハロゲンィ匕ケィ素化合物 0. l〜50molで あるのが好ましぐさらに好ましくは 0. 5〜2molである。また前記一般式(2)で示され るビュルハロゲン化合物 lmolに対してアルミニウムは 0. l〜5molであるのが好まし ぐさらに好ましくは 0. 5〜2molである。溶媒量は特に制限するわけではないが、使 用するビニルノ、ロゲンィ匕合物 lgに対して溶媒 l〜100gが好ましぐ 3〜20gがさらに 好ましい。
[0038] 本発明の反応は窒素、アルゴン等の不活性ガス気流下で行うのが好ま 、。反応 温度は 20°C〜120°Cで可能である力 0°C〜60°Cが好ましい。温度が 20°C未 満であると反応速度が遅いため、反応が充分に進行しない傾向があるために好ましく ない。また 120°Cを超えると目的物であるビュルシランの収率が低下して、還元生成 物の割合が増加する傾向があるために好ましくない。
[0039] 反応器は大気開放型の反応器、またはオートクレープ等の密閉型の反応器の ヽず れも可能である。反応圧力は大気圧下、または加圧下のいずれも可能である力 0〜 0. 20MPa (ゲージ圧力)が好まし!/、。
[0040] 反応生成物は直接、または水を加えた後に精製することが可能である。常圧下、ま たは減圧下で蒸留することにより単離および精製することができ、本発明の目的化合 物を得ることができる。
[0041] 実施例
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に 限定されるものではない。
実施例 1
[0042] 還流冷却管、温度計、攪拌機を備えた 500mLフラスコに窒素気流下、 1, 3 ジメ チル— 2—イミダゾリジノン 260mL、アルミニウム 6. 3g (0. 23mol)を加え、クロ口トリ メチルシラン 40g (0. 37mol)を添加した。 2 ブロモ 3, 3, 3 トリフルォロプロべ ン 41g (0. 23mol)をカ卩え、反応温度 30°Cで 43時間反応した。反応終了後、水 100 mLを滴下した。単蒸留して(1—トリフルォロメチルビ-ル)トリメチルシラン 22gを含 む生成物を得た (収率 57%)。
実施例 2
[0043] 5Lオートクレーブに窒素気流下、 1, 3 ジメチルー 2 イミダゾリジノン 3100mL、 アルミニウム 77g (2. 9mol)を加え、クロロトリメチルシラン 310g (2. 9mol)を添カロし た。 2 ブロモ—3, 3, 3 トリフルォロプロペン 500g (2. 9mol)を加え、反応温度 3 0°Cで 68時間反応した。反応終了時点での圧力は 0. 17MPa (ゲージ圧)であった。 反応液を単蒸留して(1 トリフルォロメチルビ-ル)トリメチルシランを含む生成物 37 4gを得た。 19F— NMR内部標準法により定量分析したところ、(1—トリフルォロメチ ルビ-ル)トリメチルシランおよび還元生成物である 3, 3, 3—トリフルォロプロペンの 収率がそれぞれ 59%, 12%であった。定量分析の際、内部標準物質として 2, 2, 2 -トリフルォロエタノールを添加して分析した。
[0044] これを常圧で精密蒸留して、沸点が 88°Cの(1 トリフルォロメチルビニル)トリメチ ルシラン 185gを得た(収率 38%)。
— NMR (CDC1 ,内部基準 TMS) δ 0. 13 (s, 9H) , 5. 74 (d, 1H, J= l. 6Hz
3
) , 6. 25 (m, 1H)
19F-NMR(CDC1 , 内部基準 CFC1 ) δ— 62. 3 (s, CF )
3 3 3
実施例 3
[0045] 還流冷却管、温度計、攪拌機を備えた lOOmLフラスコに窒素気流下、 1, 3 ジメ チル一 2—イミダゾリジノン 25mL、アルミニウム 0. 62g (23mmol)をカ卩え、 20°Cにお いてクロロトリメチルシラン 2. 5g (23mmol)を添カ卩した。 2 ブロモ 3, 3, 3 トリフ ルォロプロペン 4. Og (23mmol)を加えた後、反応温度 30°C、 42時間反応した。水 25mLをカ卩えて反応を停止させた後にトルエン 25mLで 2回抽出した。本溶液を定量 分析したところ、 (1—トリフルォロメチルビ-ル)トリメチルシランの19 F— NMR内部標 準収率は 59%であった。定量分析の際、内部標準物質として 2, 2, 2 トリフルォロ エタノールを添加して分析した。
実施例 4
[0046] 実施例 3において 2 ブロモー 3, 3, 3 トリフルォロプロペン 4. Og (23mmol)を 加えた後、反応温度 50°C、 41時間反応した以外は同様な反応を行った。(1 トリフ ルォロメチルビ-ル)トリメチルシランの19 F—NMR内部標準収率は 42%であった。 実施例 5
[0047] 実施例 3において 2 ブロモー 3, 3, 3 トリフルォロプロペン 4. Og (23mmol)を 加えた後、反応温度 5°C、 120時間反応した以外は同様な反応を行った。(1 トリフ ルォロメチルビ-ル)トリメチルシランの19 F—NMR内部標準収率は 50%であった。 実施例 6
[0048] 実施例 3においてアルミニウム 1. 2g (44mmol)をカ卩えた以外は同様な反応を行つ た。 (1 トリフルォロメチルビ-ル)トリメチルシランの19 F—NMR内部標準収率は 56 %であった。
実施例 7
[0049] 実施例 3においてアルミニウム 0. 41g (15mmol)をカ卩えた後、反応温度 30°C、 46 時間反応した以外は同様な反応を行った。(1—トリフルォロメチルビ-ル)トリメチル シランの19 F— NMR内部標準収率は 41%であった。
実施例 8
[0050] 実施例 3において 1, 3 ジメチルー 2 イミダゾリジノン 28mL、アルミニウム 0. 23g
(8. 6mmol)、クロロトリメチルシラン 0. 93g (8. 6mmol)、 2 ブロモ—3, 3, 3 トリ フルォロプロペン 1. 5g (8. 6mmol)を用いた以外は同様な反応を行った。(1 トリ フルォロメチルビ-ル)トリメチルシランの19 F— NMR内部標準収率は 59%であった 実施例 9
[0051] 還流冷却管、温度計、攪拌機を備えた lOOmLフラスコに窒素気流下、 N メチル — 2 ピロリドン(NMP) 25mLゝアルミニウム 0. 62g (23mmol)を加え、 20。Cにおい てクロロトリメチルシラン 2. 5g (23mmol)を添カ卩した。 2 ブロモ 3, 3, 3 トリフル ォロプロペン 4. Og (23mmol)を加えた後、反応温度 50°C、 65時間反応した。水 25 mLを加えて反応を停止させた後にトルエン 25mLで 2回抽出した。本溶液を定量分 祈したところ、(1—トリフルォロメチルビ-ル)トリメチルシランの19 F— NMR内部標準 収率は 21%であった。
実施例 10
[0052] 還流冷却管、温度計、攪拌機を備えた lOOmLフラスコに窒素気流下、 N, N—ジメ チルホルムアミド(DMF) 25mL、アルミニウム 0. 62g (23mmol)を加え、 20。Cにお いてクロロトリメチルシラン 2. 5g (23mmol)を添カ卩した。 2 ブロモ 3, 3, 3 トリフ ルォロプロペン 4. Og (23mmol)を加えた後、反応温度 50°C、 65時間反応した。水 25mLをカ卩えて反応を停止させた後にトルエン 25mLで 2回抽出した。本溶液を定量 分析したところ、(1—トリフルォロメチルビ-ル)トリメチルシランの19 F— NMR内部標 準収率は 3%であった。
産業上の利用可能性
[0053] 本発明のビニルシランの製造方法は、原料としてビニルノヽロゲンィ匕合物を用いるた め、安全かつ容易に、収率良く主生成物としてビュルシランを得ることが可能であり、 工業的に利用価値は高い。

Claims

請求の範囲 [1] 一般式 (1)
[化 1]
Figure imgf000012_0001
(式中、 Rは炭素数 1〜4の含フッ素有機基を表し、 A1, A2, A3はそれぞれ互いに独 立し、同一又は異なって、水素原子又は置換基を有してもよい直鎖状若しくは分岐し た炭素数 1〜4のアルキル基を表す。 )
で示されるビニルシランの製造方法であり、非プロトン性溶媒中、アルミニウム存在下 、一般式 (2)
[化 2]
Figure imgf000012_0002
(式中、 X1はハロゲン原子を表し、 Rは前記定義に同じ。 )
で示されるビュルハロゲン化合物と、
一般式 (3)
[化 3]
Figure imgf000012_0003
(式中 X2は X1とは互いに独立し、同一又は異なるハロゲン原子を表し、 A1, A2及び A3は前記定義に同じ) で示されるハロゲンィ匕ケィ素化合物を反応させて、上記一般式(1)で示されるビュル シランを生成することを特徴とするビュルシランの製造方法。
[2] 前記一般式 (2)において、 X1は臭素原子、 Rは炭素数 1〜4の含フッ素有機基を表 すビュルハロゲン化合物であり、
前記一般式(3)において、 A1, A2および A3はメチル基を表し、 X2は塩素原子を表 すハロゲンィ匕ケィ素化合物であることを特徴とする前記一般式(1)の Rが炭素数 1〜
4の含フッ素有機基、 A1, A2及び A3カ チル基を表すビュルシランである請求項 1に 記載のビュルシランの製造方法。
[3] 前記一般式(2)で示されるビュルハロゲン化合物が 2 ブロモー 3, 3, 3 トリフル ォロプロペンであり、前記一般式(3)で示されるハロゲン化ケィ素化合物がクロロトリメ チルシランであることを特徴とする前記一般式(1)で示される化合物が(1 トリフル ォロメチルビ-ル)トリメチルシランである請求項 1又は 2に記載のビュルシランの製造 方法。
[4] 前記非プロトン性溶媒が、 1, 3 ジメチル— 2—イミダゾリジノン、 N—メチル 2— ピロリドンおよび N, N ジメチルホルムアミドカ なる群より選ばれる少なくとも 1種で ある請求項 1な 、し 3の!、ずれか 1項に記載のビニルシランの製造方法。
[5] 反応温度が 0〜60°Cである請求項 1な 、し 3の!、ずれ力 1項に記載のビュルシラン の製造方法。
[6] 反応圧力が 0〜0. 20MPa (ゲージ圧力)である請求項 1ないし 3のいずれ力 1項に 記載のビュルシランの製造方法。
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