WO2018216807A1 - オルガノシロキサン及びその製造方法 - Google Patents
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Classifications
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- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
Definitions
- the present invention relates to an organosiloxane and a method for producing the same, and more particularly to an organosiloxane having a hydrosilyl group or an alkoxysilyl group and a hydrosilyl group and a method for producing the same.
- Siloxane bonds (Si-O-Si) have higher bond energy than carbon-carbon (CC) bonds and carbon-oxygen (CO) bonds, which are organic skeletons, and are excellent in heat resistance, weather resistance, etc. It has been known. Therefore, organosiloxane is an important compound that is used in silicone oil, silicone rubber, and the like, and is also attracting attention as a raw material for organic-inorganic hybrid materials. Among organosiloxanes, organosiloxanes having hydrosilyl groups are particularly useful compounds because hydrosilyl groups can be used for hydrosilylation and the like.
- organosiloxanes having an alkoxysilyl group and a hydrosilyl group are particularly useful compounds because the alkoxysilyl group can be used for hydrolysis / dehydration condensation reaction and the like, and the hydrosilyl group can be used for hydrosilylation.
- Examples of the method for producing an organosiloxane having an alkoxysilyl group and a hydrosilyl group include hydroxides of Group 2 elements of the periodic table such as magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) and calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ).
- Mg (OH) 2 magnesium hydroxide
- Ca (OH) 2 calcium hydroxide
- Patent Document 1 A method of condensing silanol with alkoxyhydrosilane and the like using a catalyst as a catalyst has been reported (see Patent Document 1).
- An object of the present invention is to provide a method for producing an organosiloxane capable of efficiently producing an organosiloxane having a hydrosilyl group or an alkoxysilyl group and a hydrosilyl group.
- the present inventors efficiently produce organosiloxane by reacting silanol with alkoxyhydrosilane in the presence of a specific solvent and in the absence of a catalyst.
- the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.
- a process for producing an organosiloxane comprising a reaction step of: The reaction step is a step performed in the presence of at least one solvent selected from the group consisting of a hydrocarbon solvent, an amide solvent, an ether solvent, and a nitrile solvent, and in the absence of a catalyst.
- the manufacturing method of organosiloxane is a step performed in the presence of at least one solvent selected from the group consisting of a hydrocarbon solvent, an amide solvent, an ether solvent, and a nitrile solvent, and in the absence of a catalyst.
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom.
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom.
- a process for producing an organosiloxane comprising steps, The reaction step is a step performed in the presence of at least one solvent selected from the group consisting of a hydrocarbon solvent, an amide solvent, and an ether solvent, and in the absence of a catalyst, Method for producing organosiloxane.
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom.
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom.
- each R 4 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, and each R independently represents a hetero atom.
- R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, and each R independently contains a hetero atom.
- R 3 independently represents a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R 3 4 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may independently contain a hetero atom.
- N represents an integer of 2 to 10.
- each R 1 independently contains a hetero atom.
- R 2 is an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
- R 2 is an n-valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R 3 is independently a hydroxyl group.
- R 4 each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R represents independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- n represents an integer of 2 to 10.
- each R 1 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R 2 contains a hetero atom.
- R 3 independently represents a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R 3 4 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may independently contain a hetero atom
- N represents an integer of 2 to 10.
- organosiloxane can be produced efficiently.
- a method for producing an organosiloxane which is one embodiment of the present invention includes a silanol having a structure represented by the following formula (a) and a formula (b ′ ) Is reacted with an alkoxyhydrosilane having a structure represented by the following formula (c ′) to produce an organosiloxane represented by the following formula (c ′) (hereinafter may be abbreviated as “reaction process”).
- the reaction step is a step performed in the presence of at least one solvent selected from the group consisting of a hydrocarbon solvent, an amide solvent, an ether solvent, and a nitrile solvent, and in the absence of a catalyst.
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom.
- a method for producing an organosiloxane that is one embodiment of the present invention includes a silanol having a structure represented by the following formula (a) and the following formula ( It is a method including a reaction step (hereinafter sometimes abbreviated as “reaction step”) in which an alkoxyhydrosilane having a structure represented by b) is reacted to produce an organosiloxane represented by the following formula (c).
- the reaction step is a step performed in the presence of at least one solvent selected from the group consisting of a hydrocarbon solvent, an amide solvent, an ether solvent, and a nitrile solvent, and in the absence of a catalyst.
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom.
- the reaction step is carried out "in the absence of a catalyst"
- purification for removing the catalyst is not necessary, and high purity organosiloxane can be produced simply by distilling off the solvent. it can.
- the solvent is a hydrocarbon solvent or the like
- organosiloxane is produced in a high yield because it does not coordinate with silanol or hydrosilane and does not affect the reactivity.
- the wavy line in the formulas (a), (b ′), (b), (c ′) and (c) means that the structure ahead is arbitrary, and represents a functional group which does not participate in the reaction. It may be included.
- “in the absence of a catalyst” means that the catalytic activity of a condensation reaction between a silanol having a structure represented by the formula (a) and an alkoxyhydrosilane having a structure represented by the formula (b ′) or (b).
- the compound does not exist, and for example, magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) as described in Patent Document 1 is not added to the system.
- the “solvent” is a compound that is liquid under the conditions of the reaction process and can be used as a reaction solvent in the reaction process.
- each R 1 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, and R 2 contains a hetero atom.
- R 1 in formulas (A-1) to (A-5) each independently represents a “hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain heteroatoms”.
- the “hydrogen group” may have a branched structure, a cyclic structure, and a carbon-carbon unsaturated bond (carbon-carbon double bond, carbon-carbon triple bond). Any of a hydrogen group, an aromatic hydrocarbon group, etc. shall be sufficient.
- “may contain a hetero atom” means that a hydrogen atom of a hydrocarbon group is substituted with a hetero atom, that is, a monovalent functional group containing a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a halogen atom, or the like.
- the carbon atom in the carbon skeleton of the hydrocarbon group may be substituted with a divalent or higher functional group (linking group) containing a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom and the like.
- the number of carbon atoms of the hydrocarbon group for R 1 is usually 15 or less, preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and the number of carbon atoms when R 1 is an aromatic hydrocarbon group is usually 6 or more.
- the functional group or linking group contained in R 1 includes an amino group (—N ⁇ ), an ether group (oxa group, —O—), a carbonyl group (—C ( ⁇ O) —), a fluoro group (fluorine atom, -F), chloro group (chlorine atom, -Cl), bromo group (bromine atom, -Br), iodo group (iodine atom, -I) and the like.
- R 1 includes a methyl group (—CH 3 , —Me), an ethyl group (—C 2 H 5 , —Et), an n-propyl group ( —n C 3 H 7 , —n Pr), and an i-propyl group.
- R 2 in the formula (A-5) represents “an n-valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom”, but may contain a “hetero atom”.
- hydrocarbon group have the same meaning as in R 1
- n-valent hydrocarbon group means a hydrocarbon group having n bonding positions.
- the number of carbon atoms of the hydrocarbon group of R 2 is usually 15 or less, preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and the number of carbon atoms when R 2 is an aromatic hydrocarbon group is usually 6 or more. .
- R 2 examples include an amino group (—N ⁇ ), an ether group (oxa group, —O—), a carbonyl group (—C ( ⁇ O) —), a fluoro group (fluorine atom, -F), chloro group (chlorine atom, -Cl), bromo group (bromine atom, -Br), iodo group (iodine atom, -I) and the like.
- R 2 includes a methylene group (—CH 2 —), an ethylene group (—C 2 H 4 —), an n-propylene group ( —n C 3 H 6 —), an i-propylene group ( —i C 3 H 6).
- R 3 in formula (A-5) each independently represents a “hydroxyl group” or “a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom”. “It may contain an atom” and “hydrocarbon group” have the same meanings as in R 1 .
- the number of carbon atoms of the hydrocarbon group when R 3 is a hydrocarbon group is usually 15 or less, preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and the number of carbon atoms when R 3 is an aromatic hydrocarbon group. Is usually 6 or more.
- the functional group or linking group contained in R 3 includes an amino group (—N ⁇ ), a hydroxyl group (—OH), an ether group (oxa group, —O—), a carbonyl group (—C ( ⁇ O) —). Fluoro group (fluorine atom, -F), chloro group (chlorine atom, -Cl), bromo group (bromine atom, -Br), iodo group (iodine atom, -I) and the like.
- R 3 includes a hydroxyl group (—OH), a methyl group (—CH 3 , —Me), an ethyl group (—C 2 H 5 , —Et), an n-propyl group ( —n C 3 H 7 , —n).
- Pr i-propyl group ( -i C 3 H 7 , -i Pr), n-butyl group ( -n C 4 H 9 , -n Bu), t-butyl group ( -t C 4 H 9 ,- t Bu), n-pentyl group ( -n C 5 H 11 ), n-hexyl group ( -n C 6 H 13 , -n Hex), cyclohexyl group ( -c C 6 H 11 , -Cy), allyl group (—CH 2 CH ⁇ CH 2 ), vinyl group (—CH ⁇ CH 2 ), phenyl group (—C 6 H 5 , —Ph) and the like can be mentioned.
- Examples of the silanol having a structure represented by the formula (a) include compounds represented by the following formula.
- the specific type of the “alkoxyhydrosilane having a structure represented by the formula (b ′)” used in the reaction step is not particularly limited and should be appropriately selected according to the organosiloxane that is the production purpose. Examples thereof include compounds represented by any one of formulas (B-1) to (B-3).
- each R 4 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, and each R independently represents a hetero atom.
- the number of carbon atoms of the hydrocarbon group of R 4 is usually 15 or less, preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and the number of carbon atoms when R 4 is an aromatic hydrocarbon group is usually 6 or more. .
- the functional group or linking group contained in R 4 includes an amino group (—N ⁇ ), an ether group (oxa group, —O—), a carbonyl group (—C ( ⁇ O) —), a fluoro group (fluorine atom, -F), chloro group (chlorine atom, -Cl), bromo group (bromine atom, -Br), iodo group (iodine atom, -I) and the like.
- R 4 includes a methyl group (—CH 3 , —Me), an ethyl group (—C 2 H 5 , —Et), an n-propyl group ( —n C 3 H 7 , —n Pr), and an i-propyl group.
- each R independently represents a “hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom”. And “hydrocarbon group” have the same meaning as in R 1 .
- the number of carbon atoms in the hydrocarbon group for R is usually 15 or less, preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and the number of carbon atoms when R is an aromatic hydrocarbon group is usually 6 or more.
- Examples of functional groups and linking groups contained in R include amino groups (—N ⁇ ), ether groups (oxa groups, —O—), carbonyl groups (—C ( ⁇ O) —), fluoro groups (fluorine atoms, — F), a chloro group (chlorine atom, -Cl), a bromo group (bromine atom, -Br), an iodo group (iodine atom, -I), and the like.
- alkoxyhydrosilane having a structure represented by the formula (b ′) examples include compounds represented by the following formula.
- the amount of the alkoxyhydrosilane having the structure represented by the formula (b ′) in the reaction step is usually 0.01 equivalent in terms of the amount of the silanol group of the silanol having the structure represented by the formula (a). Above, preferably 0.1 equivalent or more, more preferably 0.5 equivalent or more, usually 10 equivalent or less, preferably 5 equivalent or less, more preferably 2 equivalent or less. When it is within the above range, organosiloxane can be easily produced with higher yield.
- the “solvent” used in the reaction step is “at least one selected from the group consisting of hydrocarbon solvents, amide solvents, ether solvents, and nitrile solvents”, but “hydrocarbon solvents”, “amide solvents”, Specific types such as “ether solvent” and “nitrile solvent” are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the reaction temperature and the like.
- the hydrocarbon solvent include saturated hydrocarbon solvents such as pentane and hexane, and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene.
- amide solvent examples include dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide (DMF), N-methylpyrrolidone (NMP), tetramethylurea (TMU), and the like.
- ether solvent examples include diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane (DME) and the like.
- Nitrile solvents include acetonitrile (CH 3 CN), acrylonitrile (AN), trichloroacetonitrile, propionitrile, pivalonitrile (t-BuCN), isobutyronitrile, n-butyronitrile, methoxyacetonitrile, 2-methylbutyronitrile, Examples include isovaleronitrile, n-valeronitrile, n-capronitrile, 3-methoxypropionitrile, 3-ethoxypropionitrile, n-heptanenitrile, benzonitrile (PhCN), ethylene cyanohydrin, succinonitrile, acetone cyanohydrin, etc. It is done.
- aromatic hydrocarbon solvents are preferable, and benzene and toluene are particularly preferable.
- An aromatic hydrocarbon solvent such as benzene or toluene does not coordinate with silanol or hydrosilane and does not affect the reactivity, so that organosiloxane can be easily produced in a higher yield.
- a nitrile solvent such as acetonitrile
- a nonpolar solvent such as hexane is added to the solution after the reaction, and the product is recovered in a yield. This is preferable because it can be performed well.
- the amount of the solvent used in the reaction step is such that the concentration of the silanol having the structure represented by formula (a) is usually 4 mol / L or less, preferably 1.0 mol / L or less, more preferably 0. It is an amount that is 5 mol / L or less. It becomes easy to produce
- the reaction temperature in the reaction step is usually ⁇ 50 ° C. or higher, preferably 0 ° C. or higher, more preferably 25 ° C. or higher, and usually 200 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower.
- Silanol condensation reaction or alkoxyhydrosilane disproportionation From the viewpoint of suppressing side reactions such as reaction, the temperature is more preferably 25 ° C or lower.
- the reaction time in the reaction step is usually 72 hours or less, preferably 48 hours or less, more preferably 24 hours or less, and particularly preferably 16 hours or less.
- the reaction step is usually performed under an inert atmosphere such as nitrogen or argon. When it is within the above range, organosiloxane can be easily produced with higher yield.
- the production method of the present invention may include a step other than the reaction step.
- a solvent distillation step (hereinafter referred to as “hereinafter,“ a solvent distillation step) for distilling off the solvent from the reaction mixture obtained in the reaction step.
- solvent distillation step May be abbreviated as “solvent distillation step”), and may be abbreviated as “purification step” (hereinafter referred to as “purification step”) in order to isolate the desired organosiloxane from the reaction step or the reaction mixture obtained in the solvent distillation step. ) And the like.
- the solvent distillation step may be performed by heating the reaction mixture and / or exposing it to reduced pressure. Moreover, performing a refinement
- each R 1 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, and R 2 contains a hetero atom.
- R 3 independently represents a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R 3 4 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may independently contain a hetero atom.
- N represents an integer of 2 to 10.
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R are those of “silanol having a structure represented by formula (a)” and “alkoxyhydrosilane having a structure represented by formula (b)”. It is synonymous.
- Specific examples of the organosiloxane represented by any one of formulas (C-1) to (C-12) include compounds (3) to (18) produced in the examples. Of these, the compounds (3) to (14) and (16) are novel organosiloxanes.
- R 3 independently represents a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R 3 4 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may independently contain a hetero atom.
- N represents an integer of 2 to 10.
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R are “silanol having a structure represented by formula (a)” and “alkoxyhydrosilane having a structure represented by formula (b ′)”. It is synonymous with.
- Specific examples of the organosiloxane represented by any one of the formulas (C-1) to (C-12) include the compounds (3) to (14) and (16) produced in the examples.
- Example 1 Add triethylsilanol (66.1 mg, 0.5 mmol), triethoxysilane (82.1 mg, 0.5 mmol) and toluene (1 mL) to the reaction vessel, and react at room temperature (rt, 25 ° C.) for 16 hours in an argon atmosphere. As a result, it was confirmed that the product 3 of the following reaction formula was produced. The product yield was calculated using 29 Si-NMR with phenyltrimethylsilane (60.1 mg, 0.4 mmol) as an internal standard. The yield of product 3 was 39% (see Table 1).
- Example 2 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was changed to 50 ° C. Table 1 shows the yield of organosiloxane and the like.
- Example 3 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was changed to 80 ° C. Table 1 shows the yield of organosiloxane and the like.
- Example 4 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was changed to 100 ° C. Table 1 shows the yield of organosiloxane and the like.
- Example 5 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was changed to 100 ° C. and the amount of triethoxysilane ((EtO) 3 SiH) was changed to 0.7 mmol. Table 1 shows the yield of organosiloxane and the like.
- Example 6 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed to dimethylacetamide (DMAc). Table 1 shows the yield of organosiloxane and the like.
- Example 7 Triethylsilanol (661 mg, 5.0 mmol), trimethoxysilane (1.2 g, 10.0 mmol) and benzene (10 mL) were added to the reaction vessel, and the mixture was reacted at 25 ° C. for 16 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the product was purified by removing the solvent and the like with an evaporator, and the compound was identified using 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR and GC-MS. The isolated yield of compound (5) was 75%.
- Example 11 1,4-bis (hydroxydimethylsilyl) benzene (453 mg, 2.0 mmol), trimethoxysilane (978 mg, 8.0 mmol) and benzene (16 mL) were added to the reaction vessel, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 16 hours under an argon atmosphere. Reacted. After completion of the reaction, the product was purified by removing the solvent and the like with an evaporator, and the compound was identified using 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR and GC-MS. The isolated yield of compound (8) was 85%.
- Example 12 1,4-bis (hydroxydimethylsilyl) benzene (453 mg, 2.0 mmol), triethoxysilane (1.3 g, 8.0 mmol), and benzene (16 mL) were added to the reaction vessel, and at 100 ° C. under an argon atmosphere, The reaction was performed for 16 hours. After completion of the reaction, the product was purified by removing the solvent and the like using an evaporator, and the compound was identified using 1 H-NMR, 13 C-NMR, and 29 Si-NMR. The isolated yield of compound (9) was 78%.
- Example 13 Methyl (phenyl) (3,3,3-trifluoropropyl) silanol (703 mg, 3.0 mmol), trimethoxysilane (733 mg, 6.0 mmol), and benzene (6 mL) were added to the reaction vessel. The reaction was carried out at 0 ° C. for 16 hours. After completion of the reaction, the product was purified by removing the solvent and the like with an evaporator, and the compound was identified using 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR and GC-MS. The isolated yield of compound (10) was 86%.
- Example 15 Methyl (phenyl) (3,3,3-trifluoropropyl) silanol (703 mg, 3.0 mmol), dimethoxymethylsilane (637 mg, 6.0 mmol) and benzene (6 mL) were added to the reaction vessel, and the mixture was added under argon atmosphere. The reaction was carried out at 0 ° C. for 16 hours. After completion of the reaction, the product was purified by removing the solvent and the like with an evaporator, and the compound was identified using 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR and GC-MS. The isolated yield of compound (12) was 87%.
- Example 17 To the reaction vessel were added tert-butyldimethylsilanol (132 mg, 1.0 mmol), diethoxyphenylsilane (196 mg, 1.0 mmol), and benzene (2 mL), and the mixture was reacted at 100 ° C. for 48 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the product was purified by removing the solvent and the like with an evaporator, and the compound was identified using 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR and GC-MS. The isolated yield of compound (14) was 79%.
- Example 18 Dimethylsilanediol (461 mg, 5.0 mmol), trimethoxysilane (4.9 g, 40.0 mmol), and benzene (20 mL) were added to the reaction vessel, and the mixture was reacted at 25 ° C. for 16 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the product was purified by removing the solvent and the like with an evaporator, and the compound was identified using 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR and GC-MS. The isolated yield of compound (15) was 80%.
- Example 19 Methylphenylsilane diol (77 mg, 0.5 mmol), trimethoxysilane (489 mg, 4.0 mmol), and toluene (2 mL) were added to the reaction vessel, and the mixture was reacted at 25 ° C. for 16 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the product was purified by removing the solvent and the like with an evaporator, and the compound was identified using 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR and GC-MS. The isolated yield of compound (16) was 97%.
- Example 20 Diphenylsilanediol (216 mg, 1.0 mmol), trimethoxysilane (978 mg, 8.0 mmol), and benzene (4 mL) were added to the reaction vessel, and the mixture was reacted at 100 ° C. for 16 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the product was purified by removing the solvent and the like with an evaporator, and the compound was identified using 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR and GC-MS. The isolated yield of compound (17) was 97%.
- Example 21 1,4-bis (hydroxydimethylsilyl) benzene (340 mg, 1.5 mmol), ethoxydimethylsilane (625 mg, 6.0 mmol), and acetonitrile (6 mL) were added to the reaction vessel, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 16 hours under an argon atmosphere. Reacted. After completion of the reaction, hexane was added to the reaction solution, the hexane layer was extracted, the product was purified by removing the solvent and the like with an evaporator, and the compound was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and 29 This was performed using Si-NMR. The isolated yield of compound (18) was 55%.
- the organosiloxane produced by the production method of the present invention can be used as a raw material for silicone oil, silicone rubber, organic-inorganic hybrid material and the like.
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Abstract
ヒドロシリル基またはアルコキシシリル基とヒドロシリル基を有するオルガノシロキサンを効率良く製造することができるオルガノシロキサンの製造方法を提供することを目的とする。下記式(a)で表される構造を有するシラノールと下記式(b')で表される構造を有するアルコキシヒドロシランを反応させて下記式(c')で表されるオルガノシロキサンを生成する反応工程を含むオルガノシロキサンの製造方法であって、前記反応工程が、炭化水素溶媒、アミド溶媒、エーテル溶媒、及びニトリル溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の溶媒の存在下で、かつ触媒の非存在下で行われる工程であることを特徴とする、オルガノシロキサンの製造方法。(式(b')及び(c')中、Rはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を表す。)
Description
本発明は、オルガノシロキサン及びその製造方法に関し、より詳しくはヒドロシリル基またはアルコキシシリル基とヒドロシリル基を有するオルガノシロキサン及びその製造方法に関する。
シロキサン結合(Si-O-Si)は、有機骨格である炭素-炭素(C-C)結合や炭素-酸素(C-O)結合よりも結合エネルギーが大きく、耐熱性、耐候性等に優れることが知られている。そのためオルガノシロキサンは、シリコーンオイルやシリコーンゴム等に利用され、また有機無機ハイブリット素材の原料としても注目されている重要な化合物である。また、オルガノシロキサンの中でも、ヒドロシリル基を有するオルガノシロキサンは、ヒドロシリル基がヒドロシリル化等に利用できることから、特に有用な化合物である。さらに、オルガノシロキサンの中でも、アルコキシシリル基とヒドロシリル基を有するオルガノシロキサンは、アルコキシシリル基が加水分解・脱水縮合反応等に、ヒドロシリル基がヒドロシリル化等に利用できることから、特に有用な化合物である。
アルコキシシリル基とヒドロシリル基を有するオルガノシロキサンの製造方法としては、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)や水酸化カルシウム(Ca(OH)2)等の周期表第2族元素の水酸化物等を触媒として、シラノールとアルコキシヒドロシラン等を縮合する方法が報告されている(特許文献1参照。)。
本発明は、ヒドロシリル基またはアルコキシシリル基とヒドロシリル基を有するオルガノシロキサンを効率良く製造することができるオルガノシロキサンの製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の溶媒の存在下、かつ触媒の非存在下でシラノールとアルコキシヒドロシランを反応させることにより、オルガノシロキサンを効率良く製造することができることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は以下の通りである。
即ち、本発明は以下の通りである。
<1> 下記式(a)で表される構造を有するシラノールと下記式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシランを反応させて下記式(c’)で表されるオルガノシロキサンを生成する反応工程を含むオルガノシロキサンの製造方法であって、
前記反応工程が、炭化水素溶媒、アミド溶媒、エーテル溶媒、及びニトリル溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の溶媒の存在下で、かつ触媒の非存在下で行われる工程であることを特徴とする、オルガノシロキサンの製造方法。
(式(b’)及び(c’)中、Rはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を表す。)
<2> 下記式(a)で表される構造を有するシラノールと下記式(b)で表される構造を有するアルコキシヒドロシランを反応させて下記式(c)で表されるオルガノシロキサンを生成する反応工程を含むオルガノシロキサンの製造方法であって、
前記反応工程が、炭化水素溶媒、アミド溶媒、及びエーテル溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の溶媒の存在下で、かつ触媒の非存在下で行われる工程であることを特徴とする、オルガノシロキサンの製造方法。
(式(b)及び(c)中、Rはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を表す。)
<3> 前記シラノールが、下記式(A-1)~(A-5)の何れかで表される化合物である、<1>又は<2>に記載のオルガノシロキサンの製造方法。
(式(A-1)~(A-5)中、R1はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R2はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20のn価の炭化水素基を、R3はそれぞれ独立してヒドロキシル基、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、nは2~10の整数を表す。)
<4> 前記アルコキシヒドロシランが、下記式(B-1)、(B-2)又は(B-3)で表される化合物である、<1>又は<3>に記載のオルガノシロキサンの製造方法。
(式(B-1)~(B-3)中、R4はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、Rはそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を表す。)
<5> 前記アルコキシヒドロシランが、下記式(B-2)又は(B-3)で表される化合物である、<2>又は<3>に記載のオルガノシロキサンの製造方法。
(式(B-2)及び(B-3)中、R4はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、Rはそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を表す。)
<6> 前記オルガノシロキサンが、下記式(C-1)~(C-12)の何れかで表される化合物である、<1>~<5>の何れかに記載のオルガノシロキサンの製造方法。
(式(C-1)~(C-12)中、R1はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R2はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20のn価の炭化水素基を、R3はそれぞれ独立してヒドロキシル基、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R4はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、Rはそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、nは2~10の整数を表す。)
<7> 前記オルガノシロキサンが、下記式(C-2)、(C-3)、(C-5)、(C-6)、(C-11)及び(C-12)の何れかで表される化合物である、<2>、<3>、及び<5>の何れかに記載のオルガノシロキサンの製造方法。
(式(C-2)、(C-3)、(C-5)、(C-6)、(C-11)及び(C-12)中、R1はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R2はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20のn価の炭化水素基を、R3はそれぞれ独立してヒドロキシル基、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R4はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、Rはそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、nは2~10の整数を表す。)
<8> 前記反応工程が、芳香族炭化水素溶媒の存在下で行われる工程である、<1>~<7>の何れかに記載のオルガノシロキサンの製造方法。
<9> 下記式(C-1)~(C-12)の何れかで表されるオルガノシロキサン。
(式(C-1)~(C-12)中、R1はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R2はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20のn価の炭化水素基を、R3はそれぞれ独立してヒドロキシル基、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R4はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、Rはそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、nは2~10の整数を表す。)
前記反応工程が、炭化水素溶媒、アミド溶媒、エーテル溶媒、及びニトリル溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の溶媒の存在下で、かつ触媒の非存在下で行われる工程であることを特徴とする、オルガノシロキサンの製造方法。
<2> 下記式(a)で表される構造を有するシラノールと下記式(b)で表される構造を有するアルコキシヒドロシランを反応させて下記式(c)で表されるオルガノシロキサンを生成する反応工程を含むオルガノシロキサンの製造方法であって、
前記反応工程が、炭化水素溶媒、アミド溶媒、及びエーテル溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の溶媒の存在下で、かつ触媒の非存在下で行われる工程であることを特徴とする、オルガノシロキサンの製造方法。
<3> 前記シラノールが、下記式(A-1)~(A-5)の何れかで表される化合物である、<1>又は<2>に記載のオルガノシロキサンの製造方法。
<4> 前記アルコキシヒドロシランが、下記式(B-1)、(B-2)又は(B-3)で表される化合物である、<1>又は<3>に記載のオルガノシロキサンの製造方法。
<5> 前記アルコキシヒドロシランが、下記式(B-2)又は(B-3)で表される化合物である、<2>又は<3>に記載のオルガノシロキサンの製造方法。
<6> 前記オルガノシロキサンが、下記式(C-1)~(C-12)の何れかで表される化合物である、<1>~<5>の何れかに記載のオルガノシロキサンの製造方法。
<7> 前記オルガノシロキサンが、下記式(C-2)、(C-3)、(C-5)、(C-6)、(C-11)及び(C-12)の何れかで表される化合物である、<2>、<3>、及び<5>の何れかに記載のオルガノシロキサンの製造方法。
<8> 前記反応工程が、芳香族炭化水素溶媒の存在下で行われる工程である、<1>~<7>の何れかに記載のオルガノシロキサンの製造方法。
<9> 下記式(C-1)~(C-12)の何れかで表されるオルガノシロキサン。
本発明によれば、オルガノシロキサンを効率良く製造することができる。
本発明の詳細を説明するに当たり、具体例を挙げて説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り以下の内容に限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。
<オルガノシロキサンの製造方法>
本発明の一態様であるオルガノシロキサンの製造方法(以下、「本発明の製造方法」と略す場合がある。)は、下記式(a)で表される構造を有するシラノールと下記式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシランを反応させて下記式(c’)で表されるオルガノシロキサンを生成する反応工程(以下、「反応工程」と略す場合がある。)を含む方法であり、反応工程が、炭化水素溶媒、アミド溶媒、エーテル溶媒、及びニトリル溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の溶媒の存在下で、かつ触媒の非存在下で行われる工程であることを特徴とする。
(式(b’)及び(c’)中、Rはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を表す。)
本発明の一態様であるオルガノシロキサンの製造方法(以下、「本発明の製造方法」と略す場合がある。)は、下記式(a)で表される構造を有するシラノールと下記式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシランを反応させて下記式(c’)で表されるオルガノシロキサンを生成する反応工程(以下、「反応工程」と略す場合がある。)を含む方法であり、反応工程が、炭化水素溶媒、アミド溶媒、エーテル溶媒、及びニトリル溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の溶媒の存在下で、かつ触媒の非存在下で行われる工程であることを特徴とする。
また、本発明の一態様であるオルガノシロキサンの製造方法(以下、「本発明の製造方法」と略す場合がある。)は、下記式(a)で表される構造を有するシラノールと下記式(b)で表される構造を有するアルコキシヒドロシランを反応させて下記式(c)で表されるオルガノシロキサンを生成する反応工程(以下、「反応工程」と略す場合がある。)を含む方法であり、反応工程が、炭化水素溶媒、アミド溶媒、エーテル溶媒、及びニトリル溶媒からなる群より選択される少なくとも1種の溶媒の存在下で、かつ触媒の非存在下で行われる工程であることを特徴とする。
(式(b)及び(c)中、Rはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を表す。)
本発明者らは、ヒドロシリル基またはアルコキシシリル基とヒドロシリル基を有するオルガノシロキサンを効率良く製造することができる方法を求めて検討を重ねた結果、炭化水素溶媒等の特定の溶媒の存在下、かつ触媒の非存在下でシラノールとアルコキシヒドロシランを反応させることにより、オルガノシロキサンを効率良く製造することができることを見出したのである。本発明の製造方法は、反応工程が「触媒の非存在下」で行われるため、触媒を除去するための精製が必要なく、溶媒を留去するだけで高純度のオルガノシロキサンを製造することもできる。また、溶媒が炭化水素溶媒等であると、シラノールやヒドロシランに配位せず反応性に影響を与えないためオルガノシロキサンが収率良く生成するものと考えられる。
なお、式(a)、(b’)、(b)、(c’)及び(c)中の波線は、その先の構造が任意であることを意味し、反応に関与しない官能基等を含んでいてもよいものとする。
また、「触媒の非存在下」とは、式(a)で表される構造を有するシラノールと式(b’)又は(b)で表される構造を有するアルコキシヒドロシランの縮合反応について触媒活性を示す化合物が存在しない系であることを意味し、例えば特許文献1に記載されているような水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)等を系中に添加しないことがこれに該当する。
加えて、「溶媒」は、反応工程の条件下において液体であり、反応工程の反応溶媒として利用できる化合物である。
以下、「式(a)で表される構造を有するシラノール」、「式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」、「溶媒」、「反応工程」の条件、「式(c’)で表されるオルガノシロキサン」等について詳細に説明する。なお、「式(b)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」は、「式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」のうち、2又は3つのアルコキシ基を有するアルコキシヒドロシランであり、「式(c)で表されるオルガノシロキサン」は、「式(c’)で表されるオルガノシロキサン」のうち、アルコキシ基を有するオルガノシロキサンである。
本発明者らは、ヒドロシリル基またはアルコキシシリル基とヒドロシリル基を有するオルガノシロキサンを効率良く製造することができる方法を求めて検討を重ねた結果、炭化水素溶媒等の特定の溶媒の存在下、かつ触媒の非存在下でシラノールとアルコキシヒドロシランを反応させることにより、オルガノシロキサンを効率良く製造することができることを見出したのである。本発明の製造方法は、反応工程が「触媒の非存在下」で行われるため、触媒を除去するための精製が必要なく、溶媒を留去するだけで高純度のオルガノシロキサンを製造することもできる。また、溶媒が炭化水素溶媒等であると、シラノールやヒドロシランに配位せず反応性に影響を与えないためオルガノシロキサンが収率良く生成するものと考えられる。
なお、式(a)、(b’)、(b)、(c’)及び(c)中の波線は、その先の構造が任意であることを意味し、反応に関与しない官能基等を含んでいてもよいものとする。
また、「触媒の非存在下」とは、式(a)で表される構造を有するシラノールと式(b’)又は(b)で表される構造を有するアルコキシヒドロシランの縮合反応について触媒活性を示す化合物が存在しない系であることを意味し、例えば特許文献1に記載されているような水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)等を系中に添加しないことがこれに該当する。
加えて、「溶媒」は、反応工程の条件下において液体であり、反応工程の反応溶媒として利用できる化合物である。
以下、「式(a)で表される構造を有するシラノール」、「式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」、「溶媒」、「反応工程」の条件、「式(c’)で表されるオルガノシロキサン」等について詳細に説明する。なお、「式(b)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」は、「式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」のうち、2又は3つのアルコキシ基を有するアルコキシヒドロシランであり、「式(c)で表されるオルガノシロキサン」は、「式(c’)で表されるオルガノシロキサン」のうち、アルコキシ基を有するオルガノシロキサンである。
反応工程に使用する「式(a)で表される構造を有するシラノール」の具体的種類は、特に限定されず、製造目的であるオルガノシロキサンに応じて適宜選択すべきであるが、下記式(A-1)~(A-5)の何れかで表される化合物が挙げられる。
(式(A-1)~(A-5)中、R1はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R2はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20のn価の炭化水素基を、R3はそれぞれ独立してヒドロキシル基、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、nは2~10の整数を表す。)
式(A-1)~(A-5)中のR1は、それぞれ独立して「ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基」を表しているが、「炭化水素基」は、分岐構造、環状構造、及び炭素-炭素不飽和結合(炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合)のそれぞれを有していてもよく、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基等の何れであってもよいものとする。
また、「ヘテロ原子を含んでいてもよい」とは、炭化水素基の水素原子がヘテロ原子、即ち、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等を含む1価の官能基で置換されていてもよいほか、炭化水素基の炭素骨格内部の炭素原子が窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を含む2価以上の官能基(連結基)で置換されていてもよいことを意味する。
R1の炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、R1が芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
R1に含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
R1としては、メチル基(-CH3,-Me)、エチル基(-C2H5,-Et)、n-プロピル基(-nC3H7,-nPr)、i-プロピル基(-iC3H7,-iPr)、n-ブチル基(-nC4H9,-nBu)、t-ブチル基(-tC4H9,-tBu)、n-ペンチル基(-nC5H11)、n-ヘキシル基(-nC6H13,-nHex)、シクロヘキシル基(-cC6H11,-Cy)、アリル基(-CH2CH=CH2)、ビニル基(-CH=CH2)、フェニル基(-C6H5,-Ph)、4-メチルフェニル基(-C6H4CH3)、3-トリフルオロプロピル基(-C2H4CF3)、N-(t-ブトキシカルボニル)ピリジル基等が挙げられる。
式(A-1)~(A-5)中のR1は、それぞれ独立して「ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基」を表しているが、「炭化水素基」は、分岐構造、環状構造、及び炭素-炭素不飽和結合(炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合)のそれぞれを有していてもよく、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基等の何れであってもよいものとする。
また、「ヘテロ原子を含んでいてもよい」とは、炭化水素基の水素原子がヘテロ原子、即ち、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等を含む1価の官能基で置換されていてもよいほか、炭化水素基の炭素骨格内部の炭素原子が窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を含む2価以上の官能基(連結基)で置換されていてもよいことを意味する。
R1の炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、R1が芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
R1に含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
R1としては、メチル基(-CH3,-Me)、エチル基(-C2H5,-Et)、n-プロピル基(-nC3H7,-nPr)、i-プロピル基(-iC3H7,-iPr)、n-ブチル基(-nC4H9,-nBu)、t-ブチル基(-tC4H9,-tBu)、n-ペンチル基(-nC5H11)、n-ヘキシル基(-nC6H13,-nHex)、シクロヘキシル基(-cC6H11,-Cy)、アリル基(-CH2CH=CH2)、ビニル基(-CH=CH2)、フェニル基(-C6H5,-Ph)、4-メチルフェニル基(-C6H4CH3)、3-トリフルオロプロピル基(-C2H4CF3)、N-(t-ブトキシカルボニル)ピリジル基等が挙げられる。
式(A-5)中のR2は、「ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20のn価の炭化水素基」を表しているが、「ヘテロ原子を含んでいてもよい」と「炭化水素基」はR1の場合と同義であり、「n価の炭化水素基」はn個の結合位置を有する炭化水素基を意味する。
R2の炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、R2が芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
R2に含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
R2としては、メチレン基(-CH2-)、エチレン基(-C2H4-)、n-プロピレン基(-nC3H6-)、i-プロピレン基(-iC3H6-)、n-ブチレン基(-nC4H8-)、n-ペンチレン基(-nC5H10-)、n-ヘキシレン基(-nC6H12-)、フェニレン基(-C6H4-)等が挙げられる。
R2の炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、R2が芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
R2に含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
R2としては、メチレン基(-CH2-)、エチレン基(-C2H4-)、n-プロピレン基(-nC3H6-)、i-プロピレン基(-iC3H6-)、n-ブチレン基(-nC4H8-)、n-ペンチレン基(-nC5H10-)、n-ヘキシレン基(-nC6H12-)、フェニレン基(-C6H4-)等が挙げられる。
式(A-5)中のR3は、それぞれ独立して「ヒドロキシル基」、又は「ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基」を表しているが、「ヘテロ原子を含んでいてもよい」と「炭化水素基」はR1の場合と同義である。
R3が炭化水素基である場合の炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、R3が芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
R3に含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、ヒドロキシル基(-OH)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
R3としては、ヒドロキシル基(-OH)、メチル基(-CH3,-Me)、エチル基(-C2H5,-Et)、n-プロピル基(-nC3H7,-nPr)、i-プロピル基(-iC3H7,-iPr)、n-ブチル基(-nC4H9,-nBu)、t-ブチル基(-tC4H9,-tBu)、n-ペンチル基(-nC5H11)、n-ヘキシル基(-nC6H13,-nHex)、シクロヘキシル基(-cC6H11,-Cy)、アリル基(-CH2CH=CH2)、ビニル基(-CH=CH2)、フェニル基(-C6H5,-Ph)等が挙げられる。
R3が炭化水素基である場合の炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、R3が芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
R3に含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、ヒドロキシル基(-OH)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
R3としては、ヒドロキシル基(-OH)、メチル基(-CH3,-Me)、エチル基(-C2H5,-Et)、n-プロピル基(-nC3H7,-nPr)、i-プロピル基(-iC3H7,-iPr)、n-ブチル基(-nC4H9,-nBu)、t-ブチル基(-tC4H9,-tBu)、n-ペンチル基(-nC5H11)、n-ヘキシル基(-nC6H13,-nHex)、シクロヘキシル基(-cC6H11,-Cy)、アリル基(-CH2CH=CH2)、ビニル基(-CH=CH2)、フェニル基(-C6H5,-Ph)等が挙げられる。
反応工程に使用する「式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」の具体的種類は、特に限定されず、製造目的であるオルガノシロキサンに応じて適宜選択すべきであるが、下記式(B-1)~(B-3)の何れかで表される化合物が挙げられる。
(式(B-1)~(B-3)中、R4はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、Rはそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を表す。)
式(B-1)~(B-3)中のR4は、それぞれ独立して「ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基」を表しているが、「ヘテロ原子を含んでいてもよい」と「炭化水素基」はR1の場合と同義である。
R4の炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、R4が芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
R4に含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
R4としては、メチル基(-CH3,-Me)、エチル基(-C2H5,-Et)、n-プロピル基(-nC3H7,-nPr)、i-プロピル基(-iC3H7,-iPr)、n-ブチル基(-nC4H9,-nBu)、t-ブチル基(-tC4H9,-tBu)、n-ペンチル基(-nC5H11)、n-ヘキシル基(-nC6H13,-nHex)、シクロヘキシル基(-cC6H11,-Cy)、アリル基(-CH2CH=CH2)、ビニル基(-CH=CH2)、フェニル基(-C6H5,-Ph)、4-メチルフェニル基(-C6H4CH3)等が挙げられる。
式(B-1)~(B-3)中のR4は、それぞれ独立して「ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基」を表しているが、「ヘテロ原子を含んでいてもよい」と「炭化水素基」はR1の場合と同義である。
R4の炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、R4が芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
R4に含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
R4としては、メチル基(-CH3,-Me)、エチル基(-C2H5,-Et)、n-プロピル基(-nC3H7,-nPr)、i-プロピル基(-iC3H7,-iPr)、n-ブチル基(-nC4H9,-nBu)、t-ブチル基(-tC4H9,-tBu)、n-ペンチル基(-nC5H11)、n-ヘキシル基(-nC6H13,-nHex)、シクロヘキシル基(-cC6H11,-Cy)、アリル基(-CH2CH=CH2)、ビニル基(-CH=CH2)、フェニル基(-C6H5,-Ph)、4-メチルフェニル基(-C6H4CH3)等が挙げられる。
式(B-1)~(B-3)中のRは、それぞれ独立して「ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基」を表しているが、「ヘテロ原子を含んでいてもよい」と「炭化水素基」はR1の場合と同義である。
Rの炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、Rが芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
Rに含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
Rとしては、メチル基(-CH3,-Me)、エチル基(-C2H5,-Et)、n-プロピル基(-nC3H7,-nPr)、i-プロピル基(-iC3H7,-iPr)、n-ブチル基(-nC4H9,-nBu)、t-ブチル基(-tC4H9,-tBu)、n-ペンチル基(-nC5H11)、n-ヘキシル基(-nC6H13,-nHex)、シクロヘキシル基(-cC6H11,-Cy)、アリル基(-CH2CH=CH2)、ビニル基(-CH=CH2)、フェニル基(-C6H5,-Ph)、4-メチルフェニル基(-C6H4CH3)等が挙げられる。
Rの炭化水素基の炭素原子数は、通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下であり、Rが芳香族炭化水素基の場合の炭素原子数は、通常6以上である。
Rに含まれる官能基や連結基としては、アミノ基(-N<)、エーテル基(オキサ基、-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、フルオロ基(フッ素原子,-F)、クロロ基(塩素原子,-Cl)、ブロモ基(臭素原子,-Br)、ヨード基(ヨウ素原子,-I)等が挙げられる。
Rとしては、メチル基(-CH3,-Me)、エチル基(-C2H5,-Et)、n-プロピル基(-nC3H7,-nPr)、i-プロピル基(-iC3H7,-iPr)、n-ブチル基(-nC4H9,-nBu)、t-ブチル基(-tC4H9,-tBu)、n-ペンチル基(-nC5H11)、n-ヘキシル基(-nC6H13,-nHex)、シクロヘキシル基(-cC6H11,-Cy)、アリル基(-CH2CH=CH2)、ビニル基(-CH=CH2)、フェニル基(-C6H5,-Ph)、4-メチルフェニル基(-C6H4CH3)等が挙げられる。
反応工程における式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシランの使用量は、式(a)で表される構造を有するシラノールのシラノール基に対して物質量換算で、通常0.01当量以上、好ましくは0.1当量以上、より好ましくは0.5当量以上であり、通常10当量以下、好ましくは5当量以下、より好ましくは2当量以下である。上記範囲内であると、オルガノシロキサンがより収率良く生成し易くなる。
反応工程に使用する「溶媒」は、「炭化水素溶媒、アミド溶媒、エーテル溶媒、及びニトリル溶媒からなる群より選択される少なくとも1種」であるが、「炭化水素溶媒」、「アミド溶媒」、「エーテル溶媒」、「ニトリル溶媒」等の具体的種類は、特に限定されず、反応温度等に応じて適宜選択することができる。
炭化水素溶媒としては、ペンタン、ヘキサン等の飽和炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素溶媒等が挙げられる。
アミド溶媒としては、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチルピロリドン(NMP)、テトラメチル尿素(TMU)等が挙げられる。
エーテル溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン(DME)等が挙げられる。
ニトリル溶媒としては、アセトニトリル(CH3CN)、アクリロニトリル(AN)、トリクロロアセトニトリル、プロピオニトリル、ピバロニトリル(t-BuCN)、イソブチロニトリル、n-ブチロニトリル、メトキシアセトニトリル、2-メチルブチロニトリル、イソバレロニトリル、n-バレロニトリル、n-カプロニトリル、3-メトキシプロピオニトリル、3-エトキシプロピオニトリル、n-ヘプタンニトリル、ベンゾニトリル(PhCN)、エチレンシアノヒドリン、スクシノニトリル、アセトンシアノヒドリン等が挙げられる。
この中でも、芳香族炭化水素溶媒が好ましく、ベンゼン、トルエンが特に好ましい。ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素溶媒であると、シラノールやヒドロシランと配位せず反応性に影響を与えないためオルガノシロキサンがより収率良く生成し易くなる。また、ヒドロシランとして式(B1)で表されるヒドロシランを用いる場合、溶媒としてアセトニトリルなどのニトリル系溶媒を用いると、反応後の溶液にヘキサンなどの無極性溶媒を加え、生成物の回収を収率良く行えるため、好ましい。
炭化水素溶媒としては、ペンタン、ヘキサン等の飽和炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素溶媒等が挙げられる。
アミド溶媒としては、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチルピロリドン(NMP)、テトラメチル尿素(TMU)等が挙げられる。
エーテル溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン(DME)等が挙げられる。
ニトリル溶媒としては、アセトニトリル(CH3CN)、アクリロニトリル(AN)、トリクロロアセトニトリル、プロピオニトリル、ピバロニトリル(t-BuCN)、イソブチロニトリル、n-ブチロニトリル、メトキシアセトニトリル、2-メチルブチロニトリル、イソバレロニトリル、n-バレロニトリル、n-カプロニトリル、3-メトキシプロピオニトリル、3-エトキシプロピオニトリル、n-ヘプタンニトリル、ベンゾニトリル(PhCN)、エチレンシアノヒドリン、スクシノニトリル、アセトンシアノヒドリン等が挙げられる。
この中でも、芳香族炭化水素溶媒が好ましく、ベンゼン、トルエンが特に好ましい。ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素溶媒であると、シラノールやヒドロシランと配位せず反応性に影響を与えないためオルガノシロキサンがより収率良く生成し易くなる。また、ヒドロシランとして式(B1)で表されるヒドロシランを用いる場合、溶媒としてアセトニトリルなどのニトリル系溶媒を用いると、反応後の溶液にヘキサンなどの無極性溶媒を加え、生成物の回収を収率良く行えるため、好ましい。
反応工程における溶媒の使用量は、式(a)で表される構造を有するシラノールの濃度が、通常4mol/L以下となる量、好ましくは1.0mol/L以下となる量、より好ましくは0.5mol/L以下となる量である。上記の濃度であると、オルガノシロキサンがより収率良く生成し易くなる。
反応工程の反応温度は、通常-50℃以上、好ましくは0℃以上、より好ましくは25℃以上であり、通常200℃以下、好ましくは100℃以下、シラノールの縮合反応やアルコキシヒドロシランの不均化反応などの副反応を抑制する観点から、より好ましくは25℃以下である。
反応工程の反応時間は、通常72時間以下、好ましくは48時間以下、より好ましくは24時間以下、特に好ましくは16時間以下である。
反応工程は、通常窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下で行う。
上記範囲内であると、オルガノシロキサンがより収率良く生成し易くなる。
反応工程の反応時間は、通常72時間以下、好ましくは48時間以下、より好ましくは24時間以下、特に好ましくは16時間以下である。
反応工程は、通常窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下で行う。
上記範囲内であると、オルガノシロキサンがより収率良く生成し易くなる。
本発明の製造方法は、反応工程以外の工程を含むものであってもよく、具体的な工程としては、反応工程で得られた反応混合物から溶媒を留去する溶媒留去工程(以下、「溶媒留去工程」と略す場合がある。)、反応工程又は溶媒留去工程で得られた反応混合物から目的のオルガノシロキサンを単離する精製工程(以下、「精製工程」と略す場合がある。)等が挙げられる。
なお、溶媒留去工程は、反応混合物を加熱する、及び/又は減圧下にさらす等のよって行うことが挙げられる。
また、精製工程は、蒸留等によって行うことが挙げられる。
なお、溶媒留去工程は、反応混合物を加熱する、及び/又は減圧下にさらす等のよって行うことが挙げられる。
また、精製工程は、蒸留等によって行うことが挙げられる。
反応工程によって生成するオルガノシロキサンの具体的種類は、特に限定されず、製造目的に応じて適宜選択することができるが、下記式(C-1)~(C-12)の何れかで表される化合物が挙げられる。
(式(C-1)~(C-12)中、R1はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R2はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20のn価の炭化水素基を、R3はそれぞれ独立してヒドロキシル基、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R4はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、Rはそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、nは2~10の整数を表す。)
なお、R1、R2、R3、R4、Rは、「式(a)で表される構造を有するシラノール」、「式(b)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」のものと同義である。
式(C-1)~(C-12)の何れかで表されるオルガノシロキサンの具体例として、例えば、実施例で製造した化合物(3)~(18)が挙げられる。中でも、化合物(3)~(14)、(16)は、新規なオルガノシロキサンである。
なお、R1、R2、R3、R4、Rは、「式(a)で表される構造を有するシラノール」、「式(b)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」のものと同義である。
式(C-1)~(C-12)の何れかで表されるオルガノシロキサンの具体例として、例えば、実施例で製造した化合物(3)~(18)が挙げられる。中でも、化合物(3)~(14)、(16)は、新規なオルガノシロキサンである。
<オルガノシロキサン>
反応工程によって式(C-1)~(C-12)の何れかで表される化合物が生成することを前述したが、下記式(C-1)~(C-12)の何れかで表されるオルガノシロキサンも本発明の一態様である。
(式(C-1)~(C-12)中、R1はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R2はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20のn価の炭化水素基を、R3はそれぞれ独立してヒドロキシル基、又はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、R4はそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、Rはそれぞれ独立してヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の炭化水素基を、nは2~10の整数を表す。)
なお、R1、R2、R3、R4、Rは、「式(a)で表される構造を有するシラノール」、「式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」のものと同義である。
式(C-1)~(C-12)の何れかで表されるオルガノシロキサンの具体例として、例えば、実施例で製造した化合物(3)~(14)、(16)が挙げられる。
反応工程によって式(C-1)~(C-12)の何れかで表される化合物が生成することを前述したが、下記式(C-1)~(C-12)の何れかで表されるオルガノシロキサンも本発明の一態様である。
なお、R1、R2、R3、R4、Rは、「式(a)で表される構造を有するシラノール」、「式(b’)で表される構造を有するアルコキシヒドロシラン」のものと同義である。
式(C-1)~(C-12)の何れかで表されるオルガノシロキサンの具体例として、例えば、実施例で製造した化合物(3)~(14)、(16)が挙げられる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
<実施例1>
反応容器にトリエチルシラノール(66.1mg、0.5mmol)とトリエトキシシラン(82.1mg、0.5mmol)、トルエン(1mL)を加え、アルゴン雰囲気下、室温(rt、25℃)で16時間反応させたところ、下記反応式の生成物3が生成していることを確認した。なお、生成物の収率は、フェニルトリメチルシラン(60.1mg、0.4mmol)を内部標準として29Si-NMRを用いて算出した。生成物3の収率は39%(表1参照)であった。
反応容器にトリエチルシラノール(66.1mg、0.5mmol)とトリエトキシシラン(82.1mg、0.5mmol)、トルエン(1mL)を加え、アルゴン雰囲気下、室温(rt、25℃)で16時間反応させたところ、下記反応式の生成物3が生成していることを確認した。なお、生成物の収率は、フェニルトリメチルシラン(60.1mg、0.4mmol)を内部標準として29Si-NMRを用いて算出した。生成物3の収率は39%(表1参照)であった。
<実施例2>
反応温度を50℃に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
反応温度を50℃に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
<実施例3>
反応温度を80℃に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
反応温度を80℃に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
<実施例4>
反応温度を100℃に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
反応温度を100℃に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
<実施例5>
反応温度を100℃に変更し、さらにトリエトキシシラン((EtO)3SiH)の使用量を0.7mmolに変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
反応温度を100℃に変更し、さらにトリエトキシシラン((EtO)3SiH)の使用量を0.7mmolに変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
<実施例6>
溶媒をジメチルアセトアミド(DMAc)に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
溶媒をジメチルアセトアミド(DMAc)に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
<比較例1>
溶媒をエタノール(EtOH)に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
溶媒をエタノール(EtOH)に変更した以外、実施例1と同様の方法により、反応を行った。オルガノシロキサン等の収率を表1に示す。
<実施例7>
反応容器にトリエチルシラノール(661mg、5.0mmol)、トリメトキシシラン(1.2g、10.0mmol)、ベンゼン(10mL)を加え、アルゴン雰囲気下、25℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(5)の単離収率は75%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 4.59, 3.40, 1.02, 0.61; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 49.9, 7.2, 6.8; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 13.9, -63.7; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 222 (1) [M] +, 193 (100), 191 (5), 131 (1), 107 (12), 31 (2), 29 (9)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 4.59, 3.40, 1.02, 0.61; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 49.9, 7.2, 6.8; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 13.9, -63.7; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 222 (1) [M] +, 193 (100), 191 (5), 131 (1), 107 (12), 31 (2), 29 (9)
<実施例8>
反応容器にトリエチルシラノール(397mg、3.0mmol)、トリエトキシシラン(986mg、6.0mmol)、ベンゼン(6mL)を加え、アルゴン雰囲気下、25℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(3)の単離収率は80%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 4.68, 3.79, 1.15, 1.04, 0.63; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 58.4, 18.8, 7.2, 6.8; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 13.6, -66.5; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 250 (0) [M] +, 235 (3), 221 (100), 205 (4), 135 (13), 119 (16), 45 (3), 29 (24)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 4.68, 3.79, 1.15, 1.04, 0.63; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 58.4, 18.8, 7.2, 6.8; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 13.6, -66.5; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 250 (0) [M] +, 235 (3), 221 (100), 205 (4), 135 (13), 119 (16), 45 (3), 29 (24)
<実施例9>
反応容器にトリフェニルシラノール(276mg、1.0mmol)、トリメトキシシラン(244mg、2.0mmol)、ベンゼン(2mL)を加え、アルゴン雰囲気下、100℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(6)の単離収率は93%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.77-7.78, 7.17-7.19, 4.74, 3.30; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 136.0, 135.8 , 130.7, 128.6, 50.1; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -17.8, -63.5; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 366 (40) [M] +, 335 (2), 289 (100), 259 (27), 107 (12), 91 (84), 77 (15), 31 (1)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.77-7.78, 7.17-7.19, 4.74, 3.30; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 136.0, 135.8 , 130.7, 128.6, 50.1; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -17.8, -63.5; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 366 (40) [M] +, 335 (2), 289 (100), 259 (27), 107 (12), 91 (84), 77 (15), 31 (1)
<実施例10>
反応容器にN-Boc-2-(ヒドロキシジメチルシリル)ピロール(241mg、1.0mmol)、トリメトキシシラン(244mg、2.0mmol)、ベンゼン(2mL)を加え、アルゴン雰囲気下、25℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(7)の単離収率は90%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.34, 6.94-6.95 (m, 1H), 6.22, 4.69, 3.44 (s, 6H), 1.25, 0.65; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 150.7, 134.2, 125.5, 124.8, 113.2, 83.8, 49.9, 28.0, 2.1; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -7.1, -63.8; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 331 (11) [M] +, 274 (4), 258 (12), 230 (16), 166 (7), 165 (22), 56 (100), 31 (2)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.34, 6.94-6.95 (m, 1H), 6.22, 4.69, 3.44 (s, 6H), 1.25, 0.65; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 150.7, 134.2, 125.5, 124.8, 113.2, 83.8, 49.9, 28.0, 2.1; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -7.1, -63.8; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 331 (11) [M] +, 274 (4), 258 (12), 230 (16), 166 (7), 165 (22), 56 (100), 31 (2)
<実施例11>
反応容器に1,4-ビス(ヒドロキシジメチルシリル)ベンゼン(453mg、2.0mmol)、トリメトキシシラン(978mg、8.0mmol)、ベンゼン(16mL)を加え、アルゴン雰囲気下、100℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(8)の単離収率は85%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.68, 4.58, 3.35, 0.39; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 140.8, 133.1, 49.9, 0.9; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.9, -63.8; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 406 (6) [M] +, 391 (100), 315 (4), 299 (5), 165 (39), 91 (5), 76 (1)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.68, 4.58, 3.35, 0.39; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 140.8, 133.1, 49.9, 0.9; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.9, -63.8; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 406 (6) [M] +, 391 (100), 315 (4), 299 (5), 165 (39), 91 (5), 76 (1)
<実施例12>
反応容器に1,4-ビス(ヒドロキシジメチルシリル)ベンゼン(453mg、2.0mmol)、トリエトキシシラン(1.3g、8.0mmol)、ベンゼン(16mL)を加え、アルゴン雰囲気下、100℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRを用いて行った。化合物(9)の単離収率は78%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.72, 3.74, 1.11, 0.42; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 141.0, 133.2., 58.6, 18.8, 1.0; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.5, -66.6
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.72, 3.74, 1.11, 0.42; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 141.0, 133.2., 58.6, 18.8, 1.0; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.5, -66.6
<実施例13>
反応容器にメチル(フェニル)(3,3,3-トリフルオロプロピル)シラノール(703mg、3.0mmol)、トリメトキシシラン(733mg、6.0mmol)、ベンゼン(6mL)を加え、アルゴン雰囲気下、25℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(10)の単離収率は86%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.45-7.47, 7.18-7.19, 4.51, 3.29, 1.97-2.06, 0.93-1.02, 0.23; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 136.8, 133.7, 130.7, 128.727, 128.725, 49.9, 28.6, 9.6, -1.3; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.4, -63.2; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 323 (0) [M] +, 247 (1), 245 (4), 227(100), 107 (7), 77 (9), 31 (1)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.45-7.47, 7.18-7.19, 4.51, 3.29, 1.97-2.06, 0.93-1.02, 0.23; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 136.8, 133.7, 130.7, 128.727, 128.725, 49.9, 28.6, 9.6, -1.3; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.4, -63.2; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 323 (0) [M] +, 247 (1), 245 (4), 227(100), 107 (7), 77 (9), 31 (1)
<実施例14>
反応容器にメチル(フェニル)(3,3,3-トリフルオロプロピル)シラノール(703mg、3.0mmol)、トリエトキシシラン(986mg、6.0mmol)、ベンゼン(6mL)を加え、アルゴン雰囲気下、25℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(11)の単離収率は89%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.48-7.50, 7.18-7.19, 4.62, 3.68 (q, 4H, J = 7.0 Hz), 2.04-2.09, 1.07, 0.99-1.03, 0.26; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 136.9, 133.8, 131.5, 128.8, 128.7, 58.6, 28.7, 18.7, 9.7, -1.2; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.1, -65.9; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 352 (0) [M] +, 255 (100), 135 (2), 77 (15), 45 (6), 29 (28)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.48-7.50, 7.18-7.19, 4.62, 3.68 (q, 4H, J = 7.0 Hz), 2.04-2.09, 1.07, 0.99-1.03, 0.26; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 136.9, 133.8, 131.5, 128.8, 128.7, 58.6, 28.7, 18.7, 9.7, -1.2; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.1, -65.9; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 352 (0) [M] +, 255 (100), 135 (2), 77 (15), 45 (6), 29 (28)
<実施例15>
反応容器にメチル(フェニル)(3,3,3-トリフルオロプロピル)シラノール(703mg、3.0mmol)、ジメトキシメチルシラン(637mg、6.0mmol)、ベンゼン(6mL)を加え、アルゴン雰囲気下、100℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(12)の単離収率は87%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.42-7.43, 7.18-7.19, 4.83, 3.27, 1.94-1.99, 0.93-0.97, 0.19, 0.06; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 137.0, 133.7, 130.6, 128.712, 128.710, 50.9, 28.7, 18.7, 9.6, -0.8, -1.3; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -0.7, -22.5; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 308 (0) [M] +, 211 (100), 91 (72), 77 (12), 69 (1), 31 (1)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.42-7.43, 7.18-7.19, 4.83, 3.27, 1.94-1.99, 0.93-0.97, 0.19, 0.06; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 137.0, 133.7, 130.6, 128.712, 128.710, 50.9, 28.7, 18.7, 9.6, -0.8, -1.3; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -0.7, -22.5; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 308 (0) [M] +, 211 (100), 91 (72), 77 (12), 69 (1), 31 (1)
<実施例16>
反応容器にメチル(フェニル)(3,3,3-トリフルオロプロピル)シラノール(703mg、3.0mmol)、ジエトキシメチルシラン(806mg、6.0mmol)、ベンゼン(6mL)を加え、アルゴン雰囲気下、100℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(13)の単離収率は89%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.43-7.44, 7.18-7.19, 4.89, 3.59(m, 2H), 1.96-2.01, 1.06, 0.94-0.98, 0.21, 0.09; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 137.1, 133.7, 130.6, 128.73, 128.69, 59.5, 28.7, 18.7, 9.6, -0.4, -1.29; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -0.9, -25.0; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 322 (0) [M] +, 225 (100), 217 (2), 105 (27), 89 (6), 77 (19), 45 (5), 29 (19)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.43-7.44, 7.18-7.19, 4.89, 3.59(m, 2H), 1.96-2.01, 1.06, 0.94-0.98, 0.21, 0.09; 13C{1H} NMR (150 MHz, , benzene-d6): δ 137.1, 133.7, 130.6, 128.73, 128.69, 59.5, 28.7, 18.7, 9.6, -0.4, -1.29; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -0.9, -25.0; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 322 (0) [M] +, 225 (100), 217 (2), 105 (27), 89 (6), 77 (19), 45 (5), 29 (19)
<実施例17>
反応容器にtert-ブチルジメチルシラノール(132mg、1.0mmol)、ジエトキシフェニルシラン(196mg、1.0mmol)、ベンゼン(2mL)を加え、アルゴン雰囲気下、100℃で、48時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(14)の単離収率は79%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.73-7.75, 7.19-7.22, 5.31, 3.77, 1.14, 0.96, 0.12; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 135.9, 134.3, 131.0, 128.6, 59.5, 26.2, 18.82, 18.76, -2.6; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 14.3, -39.1; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 282(0) [M] +, 267 (2), 225 (100), 167 (2), 119 (74), 77 (2), 57 (2), 45 (3)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.73-7.75, 7.19-7.22, 5.31, 3.77, 1.14, 0.96, 0.12; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 135.9, 134.3, 131.0, 128.6, 59.5, 26.2, 18.82, 18.76, -2.6; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 14.3, -39.1; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 282(0) [M] +, 267 (2), 225 (100), 167 (2), 119 (74), 77 (2), 57 (2), 45 (3)
<実施例18>
反応容器にジメチルシランジオール(461mg、5.0mmol)、トリメトキシシラン(4.9g、40.0mmol)、ベンゼン(20mL)を加え、アルゴン雰囲気下、25℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(15)の単離収率は80%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 4.55, 3.40, 0.22; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 49.9, 1.0; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -17.1, -64.4; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 272(5) [M] +, 271 (22), 257 (100), 241 (26), 107 (3), 91 (7), 90 (2), 31 (3)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 4.55, 3.40, 0.22; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 49.9, 1.0; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -17.1, -64.4; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 272(5) [M] +, 271 (22), 257 (100), 241 (26), 107 (3), 91 (7), 90 (2), 31 (3)
<実施例19>
反応容器にメチルフェニルシランジオール(77mg、0.5mmol)、トリメトキシシラン(489mg、4.0mmol)、トルエン(2mL)を加え、アルゴン雰囲気下、25℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(16)の単離収率は97%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.76-7.79, 7.18-7.22, 4.62, 3.37, 0.47; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 136.8, 134.0, 130.8, 128.6, 50.0, -0.1; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -30.7, -64.3; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 334 (22) [M] +, 332 (64), 319 (100), 227 (13), 107 (6), 91 (90), 77 (6), 31 (2)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.76-7.79, 7.18-7.22, 4.62, 3.37, 0.47; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 136.8, 134.0, 130.8, 128.6, 50.0, -0.1; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -30.7, -64.3; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 334 (22) [M] +, 332 (64), 319 (100), 227 (13), 107 (6), 91 (90), 77 (6), 31 (2)
<実施例20>
反応容器にジフェニルシランジオール(216mg、1.0mmol)、トリメトキシシラン(978mg、8.0mmol)、ベンゼン(4mL)を加え、アルゴン雰囲気下、100℃で、16時間反応させた。反応終了後、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMRおよびGC-MSを用いて行った。化合物(17)の単離収率は97%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.87-7.89, 7.18-7.19, 4.70, 3.36; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 135.1, 134.9, 131.1, 128.6, 50.1; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -44.4, -64.3; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 396 (25) [M] +, 395 (68), 319 (37), 107 (5), 91 (100), 77 (2)
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ 7.87-7.89, 7.18-7.19, 4.70, 3.36; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ 135.1, 134.9, 131.1, 128.6, 50.1; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ -44.4, -64.3; GCMS (EI) m/z (relative intensity) 396 (25) [M] +, 395 (68), 319 (37), 107 (5), 91 (100), 77 (2)
<実施例21>
反応容器に1,4-ビス(ヒドロキシジメチルシリル)ベンゼン(340mg、1.5mmol)、エトキシジメチルシラン(625mg、6.0mmol)、アセトニトリル(6mL)を加え、アルゴン雰囲気下、100℃で、16時間反応させた。反応終了後、ヘキサンを反応溶液に加え、ヘキサン層を抽出し、エヴァポレイターで溶媒等を除去することにより生成物を精製し、化合物の同定を1H-NMR、13C-NMR、ならびに29Si-NMRを用いて行った。化合物(18)の単離収率は55%であった。
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ7.66, 5.05, 0.36, 0.15; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ141.3, 133.1, 1.3, 1.0; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.1, -5.0
1H NMR (600 MHz, benzene-d6): δ7.66, 5.05, 0.36, 0.15; 13C{1H} NMR (150 MHz, benzene-d6): δ141.3, 133.1, 1.3, 1.0; 29Si{1H} NMR (119 MHz, benzene-d6): δ 0.1, -5.0
本発明の製造方法によって製造されたオルガノシロキサンは、シリコーンオイル、シリコーンゴム、有機無機ハイブリッド素材等の原料として使用することができる。
Claims (9)
- 前記オルガノシロキサンが、下記式(C-1)~(C-12)の何れかで表される化合物である、請求項1~5の何れか1項に記載のオルガノシロキサンの製造方法。
- 前記オルガノシロキサンが、下記式(C-2)、(C-3)、(C-5)、(C-6)、(C-11)及び(C-12)の何れかで表される化合物である、請求項2、3、及び5の何れか1項に記載のオルガノシロキサンの製造方法。
- 前記反応工程が、芳香族炭化水素溶媒の存在下で行われる工程である、請求項1~7の何れか1項に記載のオルガノシロキサンの製造方法。
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JP2016204425A (ja) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | 信越化学工業株式会社 | 分岐状オルガノポリシロキサン及びその製造方法 |
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