WO2021213663A1 - Process for preparing aldehydes from 1,3,5 trioxanes - Google Patents

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silicon
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PCT/EP2020/061379
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Elke Fritz-Langhals
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Wacker Chemie Ag
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    • C07D323/06Trioxane

Definitions

  • the invention relates to a novel process for the preparation of aldehydes from 1,3,5-trioxanes in the presence of at least one cationic silicon and / or germanium compound as a catalyst.
  • Aldehydes are a technically important class of compounds. They are used, for example, for the production of polymers, as disinfectants, as tanning agents and as reducing or oxidizing agents. Aldehydes are highly reactive compounds with a limited shelf life. Formaldehyde, for example, can spontaneously decompose explosively in concentrated form, which is why the aqueous solution in which formaldehyde is present as a hydrate, the so-called formalin solution, is used as a storage form. Acetaldehyde must be stored in a cool place, as it already boils at 20 ° C and forms explosive vapor-air mixtures. Due to its very low ignition point of 140 ° C, it can ignite on hot surfaces, which represents a high safety risk. In addition, acetaldehyde condenses very easily to form aldol addition products during storage.
  • a stable storage form for aldehydes is of technical interest from which aldehydes can be liberated in a simple manner and without the formation of cleavage products.
  • Suitable storage forms for aldehydes are the corresponding cyclotrimeric products, the 1,3,5-trioxanes, which have a very low reactivity and thus a very good shelf life.
  • trioxymethylene the cyclotrimeric form of formaldehyde
  • Paraldehyde the cyclotrimer of acetaldehyde, boils at 124 ° C.
  • the object of the present invention is therefore to provide a simple and selective process for the preparation of aldehydes from
  • 1,3,5-trioxanes can be converted very efficiently into the corresponding aldehydes in the presence of cationic silicon and / or germanium compounds as catalysts.
  • the reaction proceeds very selectively under simple reaction conditions and no by-products, such as products of
  • Aldol condensation reactions found.
  • the aldehydes formed are stable under the conditions.
  • An object of the invention is a process for the preparation of aldehydes, characterized in that at least one
  • the radicals R x in formula (II ) match the radicals R x in formula (I).
  • identical or different aldehydes of the formula (II) are thus formed.
  • the radicals R x in formula (I) are selected independently of one another from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) unsubstituted Ci-C4o hydrocarbon radical.
  • the radicals R x are preferably selected independently of one another from the group consisting of (i) hydrogen, (ii) methyl radical and (iii) unsubstituted, saturated or unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon radical; the radicals R x are particularly preferred independently selected from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) methyl radical.
  • the cationic silicon and / or germanium compound is preferably selected from the group consisting of cationic silicon (II), silicon (IV), germanium (II) and / or germanium (IV) compounds; the cationic compound is particularly preferred Silicon and / or germanium compounds selected from the group consisting of (i) silicon (II) and
  • Germanium (II) compounds of the general formula (III) are Germanium (II) compounds of the general formula (III)
  • X a- denotes an a-valent anion and a can assume the values 1, 2 or 3; and (ii) silicon (IV) and germanium (IV) compounds of the general formula (IV) wherein the radicals R Y are selected independently of one another from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) C 1 -C 50 hydrocarbon radical; and in which the radicals Z are independently selected from silicon (IV) or germanium (IV); and in which the radical Y denotes a divalent C 2 -C 50 hydrocarbon radical; and in which the subscript a takes on the values 1, 2 or 3; and in which X a_ is an a-valent anion.
  • At least one cationic silicon and / or germanium compound is used as a catalyst, mixtures of compounds of the general formula (III) and / or (IV) also being included.
  • radicals R Y in formula (purple) are hydrogen, alkyl radicals such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, sec-butyl, iso-butyl, tert.
  • n-pentyl sec-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert-pentyl radicals; Hexyl radicals, such as the n-hexyl radical; Heptyl radicals, such as the n-heptyl radical; Octyl radicals, such as the n-octyl radical and iso-octyl radicals, such as the 2,4,4-trimethylpentyl radical; Nonyl radicals, such as the n-nonyl radical; Decyl radicals, such as the n-decyl radical; Dodecyl radicals, such as the n-dodecyl radical; Hexadecyl radicals, such as the n-hexadecyl radical; Octadecyl radicals, such as the n-octadecyl radical; Cycloalkyl radicals, such as the cyclopen
  • the radicals R Y are preferably selected independently of one another from the group consisting of (i) C 1 -C 3 -alkyl radical, (ii) hydrogen and (iii) triorganosilyl radical of the formula -SiR b 3 , in which the radicals R b are, independently of one another, C 1 -C 20 -alkyl radical.
  • the radicals R Y are particularly preferably selected independently of one another from the methyl radical, hydrogen and trimethylsilyl radical.
  • the index a in formulas (III) and (IV) is preferably 1, so that X- each independently of one another denotes a monovalent anion.
  • Examples of anions X- in formula (III) and (IV) are: halides
  • Tetrakis (pentafluorophenyl) metallate [M (C 6 F 5) 4 ] - with M Al, Ga; Tetrakis (pentachlorophenyl) borate [B (C 6 CI 5 ) 4 ]
  • Tetra (perfluoroalkoxy) aluminate [Al (OR PF ) 4 ] - with R PF independently of one another perfluorinated C 1 -C 14 hydrocarbon radical;
  • Tris (perfluoroalkoxy) fluoroaluminate [FA1 (OR PF ) 3 ] - with R PF independently perfluorinated C 1 -C 14 hydrocarbon radical;
  • Triorganosilyl radical of the formula - SiR b 3 in which the radicals R b are independently C 1 -C 20 -alkyl radical, is substituted.
  • radicals R a are m-difluorophenyl radical, 2,2,4,4-tetrafluorophenyl radical, perfluorinated 1-naphthyl radical, perfluorinated 2-naphthyl radical, perfluorobiphenyl radical, - C 6 F 5 , - CeH 3 (m-CF 3 ) 2 ,
  • the anions X- selected from the group consisting of (i) [B (SiCl3) 4] _ and (ii) the compounds of the formula [B (R a ) 4] are very particularly preferred -, in which the radicals R a are selected independently of one another from the group consisting of -C 6 F 5 , perfluorinated 1- and 2-naphthyl radical, - C 6 F 3 [2,4- (SiR b 3 ) 2 ], - C 6 F 3 [2,5- (SiR b 3 ) 2 ],
  • radicals R b are each independently C 1 - Mean C 20 -alkyl radical.
  • Phenyl radical and in which the radical Y is a 1,8-naphthalenediyl radical, and in which the radicals Z are independently selected from silicon (IV) or germanium (IV), and in which the anion X- is selected from Group consisting of [B (C 6 F 5 ) 4 ] - and [B (SiCl 3 ) 4] -.
  • the method according to the invention is preferably carried out in a temperature range from -20.degree. C. to 250.degree. C., the method is preferably carried out in a temperature range from 20.degree. C. to 150.degree.
  • the pressure in the process according to the invention can be freely selected by the person skilled in the art; the pressure is usually in the range from 0.1 bar to 50 bar.
  • the process is particularly preferably carried out at normal pressure.
  • the reaction according to the invention can be carried out without a solvent or with the addition of one or more solvents.
  • the proportion of the solvent or the solvent mixture, based on the compound of the general formula (I), is preferably at least 0.01% by weight and at most 1000 times the amount by weight, particularly preferably at least 1% by weight and at most 100 times the amount by weight , very particularly preferably at least 10% by weight and at most 10 times the amount by weight.
  • Aprotic solvents for example hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, cyclohexane or toluene, chlorinated hydrocarbons such as Dichloromethane, chloroform, chlorobenzene or 1,2-dichloroethane, ethers such as diethyl ether, methyl tert-butyl ether, anisole, tetrahydrofuran or dioxane, or nitriles such as acetonitrile, benzonitrile or propionitrile, or organic sulfur oxides such as dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide or sulfolane can be used .
  • hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, cyclohexane or toluene
  • chlorinated hydrocarbons such as Dichloromethane, chloroform, chlorobenzene or 1,2-dichloroethane
  • Solvents or solvent mixtures with a boiling point or boiling range of up to 120 ° C. at 0.1 MPa are preferred.
  • the solvents are preferably chlorinated and non-chlorinated aromatic or aliphatic hydrocarbons.
  • the amount of catalyst of the formula (III) or (IV) can be freely selected by the person skilled in the art.
  • the amount of catalyst is usually below 1 mol%, based on the compound of the general formula (I).
  • the process according to the invention is technically very easy to carry out; it does not require any special conditions or technical requirements.
  • the educts required are generally available on an industrial scale.
  • the amounts of catalyst required are small and are usually below 1 mol%.
  • the process according to the invention gives the aldehydes of the general formula (II) in high yield. No by-products could be detected.
  • the process according to the invention has the advantage that the conversion into aldehydes can also be carried out with very small amounts of catalyst of 0.01 mol% or less, which considerably simplifies the process.
  • the process according to the invention also enables the simplified, safe use of aldehydes, in particular acetaldehyde and formaldehyde, by using the corresponding 1,3,5-trioxanes, which are acted upon at least one cationic silicon and / or germanium compound which form the aldehydes in situ.
  • This upstream reaction enables, for example, strongly exothermic conversions of aldehydes to be better controlled and handled more safely.
  • Si-H + H-Si + 2 CH 3 CHO > Si-O-Si + CH 3 -O-CH 3 (1) the use of paraldehyde in the presence of at least one cationic silicon and / or germanium compound as a catalyst to one milder, more controllable course of the reaction, which is of great importance for an industrial process.
  • the preparation of the aldehydes using the process according to the invention can be controlled by choosing the reaction conditions such as concentration and temperature, as the examples in Table 1 show.
  • concentration and temperature as the examples in Table 1 show.
  • higher temperatures lead to a greater release of the aldehydes and lower temperatures to a reduced release of the aldehydes.
  • Low concentrations favor the formation of aldehydes.
  • aldehydes from the 1,3,5-trioxanes is a reversible reaction, so cationic silicon and / or germanium compounds can also be used to produce 1,3,5-trioxanes from the corresponding aldehydes.
  • the invention therefore also relates to the use of cationic silicon and / or germanium compounds as catalysts for the preparation of 1,3,5-trioxanes from aldehydes.
  • 1,3,5-Trioxane trioxymethylene
  • POM polyoxymethylene-based polymers
  • EP2782906B1 describes the direct production of 1,3,5-trioxane from free formaldehyde in an aprotic solvent, organic sulfur oxides are explicitly mentioned, in the presence of acids such as trifluoroacetic acid.
  • Lewis acid catalysts for example 5 mol% InCl3 (Synth. Commun. 2005, 35, 2801), 1-5 mol% UO 2 2+ (ACS Catal. 2019, 9, 9025),
  • Example 1 Preparation of aldehyde (II) from 1,3,5-trioxane (I) A solution of a 1,3,5-trioxane of the formula (I) in dichloromethane is mixed with the catalyst and the amount of aldehyde according to the formula ( II) determined after 3 hours. Parameters, reaction conditions and results are shown in Table 1.
  • Example 2 Preparation of 1,3,5-trioxane (I) from aldehyde (II) A solution of aldehyde of the formula (II) in dichloromethane is mixed with the catalyst and the amount of 1,3,5-trioxane of the formula ( I) determined after 3 hours. Parameters, reaction conditions and results are shown in Table 2.
  • Trioxane is dissolved in dichloromethane, the catalyst Cp * Ge + B (C 6 F 5 ) 4 - is added and the mixture is left to stand overnight at ambient temperature (23 ° C.). The reaction mixture is examined by NMR spectroscopy. It contains 2 mol% formaldehyde based on the 1,3,5-trioxane used.
  • Gaseous formaldehyde is produced by heating solid, dry paraformaldehyde to 125-135 ° C.
  • the formaldehyde gas that forms is passed into a dichloromethane solution which has been cooled to -10 ° C. and which contains Cp * Ge + B (C 6 F 5 ) 4 - with the aid of a stream of argon.

Abstract

The invention relates to a process for preparing aldehydes, characterized in that at least one 1,3,5 trioxane of the general formula (I) is reacted to the corresponding aldehyde(s) of the general formula (II) in the presence of at least one cationic silicon and/or germanium compound as the catalyst.

Description

Verfahren zur Herstellung von Aldehyden aus 1,3,5-Trioxanen Process for the preparation of aldehydes from 1,3,5-trioxanes
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Aldehyden aus 1,3,5-Trioxanen in Gegenwart mindestens einer kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindung als Katalysator . The invention relates to a novel process for the preparation of aldehydes from 1,3,5-trioxanes in the presence of at least one cationic silicon and / or germanium compound as a catalyst.
Aldehyde sind eine technisch wichtige Verbindungsklasse. Sie werden beispielsweise zur Herstellung von Polymeren, als Desinfektionsmittel, als Gerbstoffe und als Reduktions- oder Oxidationsmittel verwendet. Aldehyde sind hochreaktive Verbindungen mit einer begrenzten Lagerstabilität. Formaldehyd beispielsweise kann sich in konzentrierter Form spontan explosionsartig zersetzen, daher wird die wässrige Lösung, in welcher Formaldehyd als Hydrat vorliegt, die sogenannte Formalinlösung, als Lagerform verwendet. Acetaldehyd muss gekühlt gelagert werden, da es bereits bei 20 °C siedet und explosive Dampf-Luft-Gemische bildet. Aufgrund seines sehr niedrigen Zündpunkts von 140 °C kann es sich an heißen Oberflächen entzünden, dies stellt ein hohes Sicherheitsrisiko dar. Acetaldehyd kondensiert außerdem bei Lagerung sehr leicht zu Aldoladditionsprodukten. Aldehydes are a technically important class of compounds. They are used, for example, for the production of polymers, as disinfectants, as tanning agents and as reducing or oxidizing agents. Aldehydes are highly reactive compounds with a limited shelf life. Formaldehyde, for example, can spontaneously decompose explosively in concentrated form, which is why the aqueous solution in which formaldehyde is present as a hydrate, the so-called formalin solution, is used as a storage form. Acetaldehyde must be stored in a cool place, as it already boils at 20 ° C and forms explosive vapor-air mixtures. Due to its very low ignition point of 140 ° C, it can ignite on hot surfaces, which represents a high safety risk. In addition, acetaldehyde condenses very easily to form aldol addition products during storage.
Aufgrund der geschilderten Problematik ist eine stabile Lagerform für Aldehyde von technischem Interesse, aus der sich auf einfache Weise und ohne die Bildung von Abspaltprodukten Aldehyde in Freiheit setzen lassen. Geeignete Lagerformen für Aldehyde sind die entsprechenden cyclotrimeren Produkte, die 1,3,5-Trioxane, welche eine sehr niedrige Reaktivität und damit eine sehr gute Lagerfähigkeit besitzen. Beispielsweise ist Trioxymethylen, die cyclotrimere Form des Formaldehyds, eine sehr stabile kristalline Verbindung mit Siedepunkt 114,5 °C. Paraldehyd, das Cyclotrimere von Acetaldehyd, siedet bei 124 °C. Die Umwandlung von 1,3,5-Trioxanen in Aldehyde verläuft nicht spontan, sondern bedarf eines Katalysators. Bekannte Katalysatoren sind Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäure, die jedoch in großer Menge eingesetzt werden. In Chem. Eur. J. Because of the problems outlined, a stable storage form for aldehydes is of technical interest from which aldehydes can be liberated in a simple manner and without the formation of cleavage products. Suitable storage forms for aldehydes are the corresponding cyclotrimeric products, the 1,3,5-trioxanes, which have a very low reactivity and thus a very good shelf life. For example, trioxymethylene, the cyclotrimeric form of formaldehyde, is a very stable crystalline compound with a boiling point of 114.5 ° C. Paraldehyde, the cyclotrimer of acetaldehyde, boils at 124 ° C. The conversion of 1,3,5-trioxanes into aldehydes does not take place spontaneously, but requires a catalyst. Known catalysts are sulfuric acid or p-toluenesulphonic acid, which, however, are used in large quantities. In Chem. Eur. J.
2013, 19, 10814 ist beispielsweise die in situ Erzeugung von Acetaldehyd aus Paraldehyd mit 10 mol-% p-Toluolsulfonsäure beschrieben . 2013, 19, 10814 describes, for example, the in situ generation of acetaldehyde from paraldehyde with 10 mol% p-toluenesulfonic acid.
Bei Verwendung starker BrØnstedtsäuren wie Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäure besteht jedoch die Gefahr der säurekatalysierten Aldolkondensation, welche zu einer Minderung der Produktreinheit führt. Es besteht außerdem das Risiko, dass große Anteile an starker Säure die gewünschte Folgereaktion des Aldehyds erschweren oder verhindern und zur Bildung von Nebenprodukten führen. When using strong Brønsted acids such as sulfuric acid or p-toluenesulfonic acid, however, there is a risk of acid-catalyzed aldol condensation, which leads to a reduction in product purity. There is also the risk that large proportions of strong acid make the desired subsequent reaction of the aldehyde more difficult or impossible and lead to the formation of by-products.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein einfaches und selektives Verfahren zur Herstellung von Aldehyden ausThe object of the present invention is therefore to provide a simple and selective process for the preparation of aldehydes from
1.3.5-Trioxanen bereitzustellen. 1.3.5-trioxanes to be provided.
Es wurde nun gefunden, dass 1,3,5-Trioxane in Gegenwart von kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindungen als Katalysatoren sehr effizient in die entsprechenden Aldehyde überführt werden können. Die Umsetzung verläuft sehr selektiv unter einfachen Reaktionsbedingungen und es werden keine Nebenprodukte, wie z.B. Produkte vonIt has now been found that 1,3,5-trioxanes can be converted very efficiently into the corresponding aldehydes in the presence of cationic silicon and / or germanium compounds as catalysts. The reaction proceeds very selectively under simple reaction conditions and no by-products, such as products of
Aldolkondensationsreaktionen, gefunden. Die gebildeten Aldehyde sind unter den Bedingungen stabil. Aldol condensation reactions found. The aldehydes formed are stable under the conditions.
Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einAn object of the invention is a process for the preparation of aldehydes, characterized in that at least one
1.3.5-Trioxan der allgemeinen Formel (I)
Figure imgf000004_0001
worin die Reste Rx unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff und (ii) unsubstituierter C1-C40-Kohlenwasserstoffrest, in Gegenwart mindestens einer kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindung als Katalysator zu dem bzw. den entsprechenden Aldehyd(en) der allgemeinen Formel (II) umgesetzt wird
1.3.5-trioxane of the general formula (I)
Figure imgf000004_0001
wherein the radicals R x are independently selected from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) unsubstituted C 1 -C 40 -hydrocarbon radical, in the presence of at least one cationic silicon and / or germanium compound as a catalyst for the corresponding Aldehyde (s) of the general formula (II) is implemented
Rx-CHO (II), worin die Reste Rx mit den Resten Rx aus Formel (I) übereinstimmen. R x -CHO (II), in which the radicals R x correspond to the radicals R x from formula (I).
1,3,5-Trioxan (I) bzw. Aldehyd (II) 1,3,5-trioxane (I) or aldehyde (II)
Da die entstehenden Aldehyde aus dem 1,3,5-Trioxan hervorgehen, stimmen die Reste Rx in Formel (II) mit den Resten Rx in Formel (I) überein. Je nach Wahl der Reste Rx in Formel (I) werden also identische oder unterschiedliche Aldehyde der Formel (II) gebildet . Since the aldehydes formed arise from the 1,3,5-trioxane, the radicals R x in formula (II ) match the radicals R x in formula (I). Depending on the choice of the radicals R x in formula (I), identical or different aldehydes of the formula (II) are thus formed.
Die Reste Rx in Formel (I) sind unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff und (ii) unsubstituierter Ci-C4o-Kohlenwasserstoffrest. Bevorzugt sind die Reste Rx unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff, (ii) Methylrest und (iii) unsubstituierter, gesättigter oder ungesättigter C2-C20- Kohlenwasserstof frest, besonders bevorzugt sind die Reste Rx unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff und (ii) Methylrest. The radicals R x in formula (I) are selected independently of one another from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) unsubstituted Ci-C4o hydrocarbon radical. The radicals R x are preferably selected independently of one another from the group consisting of (i) hydrogen, (ii) methyl radical and (iii) unsubstituted, saturated or unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon radical; the radicals R x are particularly preferred independently selected from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) methyl radical.
Katalysator Die kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindung ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus kationischen Silicium (II)-, Silicium (IV)-, Germanium (II)- und/oder Germanium (IV)-Verbindungen, besonders bevorzugt ist die kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) Silicium (II)- und Catalyst The cationic silicon and / or germanium compound is preferably selected from the group consisting of cationic silicon (II), silicon (IV), germanium (II) and / or germanium (IV) compounds; the cationic compound is particularly preferred Silicon and / or germanium compounds selected from the group consisting of (i) silicon (II) and
Germanium (II)-Verbindungen der allgemeinen Formel (III) Germanium (II) compounds of the general formula (III)
([M (II)Cp]+)a Xa- (III), worin M ausgewählt ist aus Germanium oder Silicium, und Cp ein n-gebundener Cyclopentadienylrest der allgemeinen Formel (lila) ist
Figure imgf000005_0001
worin die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus (i) Triorganosilylrest der Formel - SiRb3, worin die Reste Rb unabhängig voneinander C1-C20- Kohlenwasserstoffrest bedeuten, (ii) Wasserstoff, (iii) unsubstituierter oder substituierter C1-C20- Kohlenwasserstoffrest, und (iv) unsubstituierter oder substituierter C1-C20 _Kohlenwasserstoffoxyrest, wobei auch jeweils zwei Reste RY miteinander einen monocyclischen oder polycyclischen C2-C20 _Kohlenwasserstoffrest bilden können, und wobei substituiert jeweils meint, dass im Kohlenwasserstoff- oder Kohlenwasserstoffoxyrest auch mindestens ein C-Atom durch ein Si-Atom ersetzt sein kann,
([M (II) Cp] + ) a X a- (III), in which M is selected from germanium or silicon, and Cp is an n-bonded cyclopentadienyl radical of the general formula (purple)
Figure imgf000005_0001
in which the radicals R Y are independently selected from the group consisting of (i) triorganosilyl radical of the formula - SiR b 3, in which the radicals R b are independently C 1 -C 20 hydrocarbon radical, (ii) hydrogen, (iii) unsubstituted or substituted C 1 -C 20 - hydrocarbon radical, and (iv) unsubstituted or substituted C 1 -C 20 _ hydrocarbyloxy group, it also being possible in each case two radicals R Y represents a monocyclic or polycyclic C 2 -C may form 20 _ hydrocarbon radical with each other, and where substituted means in each case that at least one C atom in the hydrocarbon or hydrocarbonoxy radical can also be replaced by a Si atom,
Xa- ein a wertiges Anion bedeutet und a die Werte 1, 2 oder 3 annehmen kann; und (ii) Silicum(IV)- und Germanium (IV)-Verbindungen der allgemeinen Formel (IV)
Figure imgf000006_0001
worin die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff und (ii) C1-C50- Kohlenwasserstoffrest; und worin die Reste Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Silicium (IV) oder Germanium (IV); und worin der Rest Y einen zweibindigen C2-C50- Kohlenwasserstoffrest bezeichnet; und worin der Index a die Werte 1, 2 oder 3 annimmt; und worin Xa_ ein a wertiges Anion bedeutet.
X a- denotes an a-valent anion and a can assume the values 1, 2 or 3; and (ii) silicon (IV) and germanium (IV) compounds of the general formula (IV)
Figure imgf000006_0001
wherein the radicals R Y are selected independently of one another from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) C 1 -C 50 hydrocarbon radical; and in which the radicals Z are independently selected from silicon (IV) or germanium (IV); and in which the radical Y denotes a divalent C 2 -C 50 hydrocarbon radical; and in which the subscript a takes on the values 1, 2 or 3; and in which X a_ is an a-valent anion.
Es wird mindestens eine kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindung als Katalysator eingesetzt, wobei auch Mischungen von Verbindungen der allgemeinen Formel (III) und/oder (IV) umfasst sind. At least one cationic silicon and / or germanium compound is used as a catalyst, mixtures of compounds of the general formula (III) and / or (IV) also being included.
Beispiele für Reste RY in Formel (lila) sind Wasserstoff, Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n- Butyl-, sec-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl-, sec- Pentyl, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert.-Pentylrest; Hexylreste, wie der n-Hexylrest; Heptylreste, wie der n-Heptylrest; Octylreste, wie der n-Octylrest und iso-Octylreste, wie der 2,4,4-Trimethylpentylrest ; Nonylreste, wie der n-Nonylrest; Decylreste, wie der n-Decylrest; Dodecylreste, wie der n- Dodecylrest; Hexadecylreste, wie der n-Hexadecylrest; Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest; Cycloalkylreste, wie der Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptylrest und Methylcyclohexylrest ; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthracen- und Phenanthrenrest; Alkarylreste, wie der o-, m- und p-Tolyl-, Xylyl-, Mesitylenyl- und o-, m- und p- Ethylphenylrest; Alkarylreste, wie der Benzylrest, der a- und der ß-Phenylethylrest; und Alkylsilylreste wie Trimethylsilyl, Triethylsilyl, Tri-n-propylsilyl, Tri-iso-propylsilyl, Dime- thylethylsilyl, Dimethyl-tert-butylsilyl und Diethylmethyl- silylrest . Examples of radicals R Y in formula (purple) are hydrogen, alkyl radicals such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, sec-butyl, iso-butyl, tert. -Butyl, n-pentyl, sec-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert-pentyl radicals; Hexyl radicals, such as the n-hexyl radical; Heptyl radicals, such as the n-heptyl radical; Octyl radicals, such as the n-octyl radical and iso-octyl radicals, such as the 2,4,4-trimethylpentyl radical; Nonyl radicals, such as the n-nonyl radical; Decyl radicals, such as the n-decyl radical; Dodecyl radicals, such as the n-dodecyl radical; Hexadecyl radicals, such as the n-hexadecyl radical; Octadecyl radicals, such as the n-octadecyl radical; Cycloalkyl radicals, such as the cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl radical and methylcyclohexyl radical; Aryl radicals, such as the phenyl, naphthyl, anthracene and phenanthrene radical; Alkaryl radicals, such as the o-, m- and p-tolyl, xylyl, mesitylenyl and o-, m- and p-ethylphenyl radical; Alkaryl radicals, such as the benzyl radical, the α- and the β-phenylethyl radical; and alkylsilyl radicals such as trimethylsilyl, triethylsilyl, tri-n-propylsilyl, tri-iso-propylsilyl, dimethylethylsilyl, dimethyl-tert-butylsilyl and diethylmethylsilyl radical.
Bevorzugt werden in Formel (lila) die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) C1-C3- Alkylrest, (ii) Wasserstoff und (iii) Triorganosilylrest der Formel -SiRb 3, worin die Reste Rb unabhängig voneinander C1-C20- Alkylrest bedeuten. Besonders bevorzugt werden die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt aus Methylrest, Wasserstoff und Trimethylsilylrest. In formula (purple), the radicals R Y are preferably selected independently of one another from the group consisting of (i) C 1 -C 3 -alkyl radical, (ii) hydrogen and (iii) triorganosilyl radical of the formula -SiR b 3 , in which the radicals R b are, independently of one another, C 1 -C 20 -alkyl radical. The radicals R Y are particularly preferably selected independently of one another from the methyl radical, hydrogen and trimethylsilyl radical.
Der Index a in Formel ( III ) und ( IV) ist bevorzugt 1, sodass X- jeweils unabhängig voneinander ein einwertiges Anion bedeutet. The index a in formulas (III) and (IV) is preferably 1, so that X- each independently of one another denotes a monovalent anion.
Beispiele für Anionen X- in Formel ( III ) und ( IV) sind: Halogenide; Examples of anions X- in formula (III) and (IV) are: halides;
Chlorat CIO4-; Chlorate CIO 4 -;
Tetrachlorometallate [MCl4]- mit M = Al, Ga; Tetrachlorometalates [MCl 4 ] - with M = Al, Ga;
Tetrafluoroborate [BF4]-; Tetrafluoroborate [BF 4 ] -;
Trichlorometallate [MCl3]~ mit M = Sn, Ge; Trichlorometalates [MCl 3 ] ~ with M = Sn, Ge;
Hexafluorometallate [MF6 ] - mit M = As, Sb, Ir, Pt; Hexafluorometalates [MF 6 ] - with M = As, Sb, Ir, Pt;
Perfluoroantimonate [Sb2F11]-, [Sb3F16]"und [Sb4F21]-; Perfluoroantimonates [Sb 2 F 11 ] -, [Sb 3 F 16 ] " and [Sb 4 F 21 ] -;
Triflat (= Trifluoromethansulfonat) [OSO2CF3]"; Tetrakis (trifluormethyl)borat [B (CF3)4] Triflate (= trifluoromethanesulfonate) [OSO 2 CF 3 ] " ; Tetrakis (trifluoromethyl) borate [B (CF 3 ) 4 ]
Tetrakis (pentafluorophenyl)metallate [M(C6F5)4]- mit M = Al, Ga; Tetrakis (pentachlorophenyl)borat [B (C6CI5)4] Tetrakis (pentafluorophenyl) metallate [M (C 6 F 5) 4 ] - with M = Al, Ga; Tetrakis (pentachlorophenyl) borate [B (C 6 CI 5 ) 4 ]
Tetrakis [(2,4,6-trifluoromethyl(phenyl)]borat {B[C6H2 (CF3) 3]}-; Hydroxybis [tris(pentafluorphenyl)borat] {HO[B(C6F5) 3]2 } ~; Tetrakis [(2,4,6-trifluoromethyl (phenyl)] borate {B [C 6 H 2 ( CF 3) 3 ]} -; hydroxy bis [tris (pentafluorophenyl) borate] {HO [B (C 6 F 5) 3 ] 2} ~ ;
Closo-Carborate [CHBuHsCle]-, [CHBuHsBre]-, [CHBn (CH3) 5Br6]-, [CHBiiFii]", [C (Et)BnFn]-, [CBn (CF3) 12]- und B12CI11N (CH3) 3]Closo-Carborate [CHBuHsCle] -, [CHBuHsBre] -, [CHBn (CH 3) 5 Br 6 ] -, [CHBiiFii] " , [C (Et) BnFn] -, [CBn (CF 3) 12 ] - and B 12 CI 11 N (CH 3) 3]
Tetra (perfluoroalkoxy)aluminate [Al(ORPF)4]- mit RPF = unabhängig voneinander perfluorierter C1-C14-Kohlenwasserstoffrest; Tetra (perfluoroalkoxy) aluminate [Al (OR PF ) 4 ] - with R PF = independently of one another perfluorinated C 1 -C 14 hydrocarbon radical;
Tris (perfluoroalkoxy)fluoroaluminate [FA1(ORPF)3]- mit RPF = un- abhängig voneinander perfluorierter C1-C14-Kohlenwasserstoff- rest; Tris (perfluoroalkoxy) fluoroaluminate [FA1 (OR PF ) 3 ] - with R PF = independently perfluorinated C 1 -C 14 hydrocarbon radical;
Hexakis (oxypentafluorotellur)antimonat [Sb (OTeF5)6] Hexakis (oxypentafluorotellur) antimonate [Sb (OTeF 5 ) 6 ]
Borate und Aluminate der Formeln [B(Ra)4]- und [Al(Ra)4]-, worin die Reste Ra jeweils unabhängig voneinander ausgewählt werden aus aromatischer C6-Ci4-Kohlenwasserstoffrest, bei dem min¬ destens ein Wasserstoffatom unabhängig voneinander durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) Fluor, (ii) perfluorierter C1-C6-Alkylrest, und (iii) Triorganosilylrest der Formel -SiRb 3, worin die Reste Rb unabhängig voneinander C1-C20- Alkylrest bedeuten, substituiert ist; und Tetrakis (trichlorsilyl)boranat [B (SiCl3>4]- . Borates and aluminates of the formula [B (R a) 4] -, and [Al (R a) 4] -, wherein the radicals R a are each independently selected from aromatic C6-Ci4-hydrocarbon radical, in which min ¬ least a hydrogen atom independently of one another by a radical selected from the group consisting of (i) fluorine, (ii) perfluorinated C 1 -C 6 -alkyl radical, and (iii) triorganosilyl radical of the formula -SiR b 3 , in which the radicals R b are independently C 1 - C 20 - alkyl radical, is substituted; and tetrakis (trichlorosilyl) boranate [B (SiCl3> 4] -.
Bevorzugt werden in Formel (III) und Formel (IV) die Anionen X- ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) [B(SiCl3)4]- undIn formula (III) and formula (IV), preference is given to the anions X- selected from the group consisting of (i) [B (SiCl3) 4] - and
(ii) den Verbindungen der Formeln [B(Ra)4]- und [Al(Ra)4]-, worin die Reste Ra jeweils unabhängig voneinander ausgewählt werden aus aromatischer C6-Ci4-Kohlenwasserstoffrest, bei dem mindestens ein Wasserstoffatom unabhängig voneinander durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) Fluor, (ii) perfluorierter C1-C6-Alkylrest, und (iii)(ii) the compounds of the formulas [B (R a ) 4 ] - and [Al (R a ) 4 ] -, in which the radicals R a are each independently selected from an aromatic C6-Ci4 hydrocarbon radical in which at least one hydrogen atom independently of one another by a radical selected from the group consisting of (i) fluorine, (ii) perfluorinated C 1 -C 6 -alkyl radical, and (iii)
Triorganosilylrest der Formel - SiRb 3, worin die Reste Rb unabhängig voneinander C1-C20 _Alkylrest bedeuten, substituiert ist. Beispiele für Reste Ra sind m-Difluorphenylrest, 2,2,4,4-Tetra- fluorphenylrest, perfluorierter 1-Naphthylrest, perfluorierter 2-Naphthylrest, Perfluorbiphenylrest, - C6F5, - CeH3 (m-CF3)2,Triorganosilyl radical of the formula - SiR b 3 , in which the radicals R b are independently C 1 -C 20 -alkyl radical, is substituted. Examples of radicals R a are m-difluorophenyl radical, 2,2,4,4-tetrafluorophenyl radical, perfluorinated 1-naphthyl radical, perfluorinated 2-naphthyl radical, perfluorobiphenyl radical, - C 6 F 5 , - CeH 3 (m-CF 3 ) 2 ,
- C6H4(p-CF3), - C6H2 (2,4,6-CF3)3, - C6F3 [2,4- (SiRb 3)2], - C6F3[2,5- (SiRb 3)2], - C6F3[2,6- (SlRb 3)2], - C6F3 [3,4- (SiRb 3)2], - C6F3[3,5-- C 6 H 4 (p-CF 3 ), - C 6 H 2 (2,4,6-CF 3 ) 3 , - C 6 F 3 [2,4- (SiR b 3 ) 2 ], - C 6 F 3 [2,5- (SiR b 3 ) 2 ], - C 6 F 3 [2,6- (SlR b 3 ) 2 ], - C 6 F 3 [3,4- (SiR b 3 ) 2 ] , - C 6 F 3 [3.5-
(SiRb 3)2], - C6F4 (2-SiRb 3), - C6F4 (3-SiRb 3) und - C6F4 (4-SiRb 3),(SiR b 3 ) 2], - C 6 F 4 (2-SiR b 3 ), - C 6 F 4 (3-SiR b 3 ) and - C 6 F 4 (4-SiR b 3 ),
- C6F3 (m-SiMe3)2, - C6F4 (p-SiMe3), - C6F4 (p-SiMe2t-butyl). - C 6 F 3 (m-SiMe 3 ) 2, - C 6 F 4 (p-SiMe 3 ), - C 6 F 4 (p-SiMe 2 t-butyl).
Besonders bevorzugt werden in Formel ( I I I ) und ( IV) die Anionen X- ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) [B(SiCl3)4]- undParticularly preferred in formula (I I I) and (IV) are the anions X- selected from the group consisting of (i) [B (SiCl3) 4] - and
(ii) den Verbindungen der Formel [B(Ra)4]-, worin die Reste Ra unabhängig voneinander ausgewählt werden aus aromatischer C6- C14-Kohlenwasserstoffrest, bei dem alle Wasserstoffatome unabhängig voneinander durch einen Rest, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) Fluor und (ii) Triorganosilylrest der Formel -SiRb3, worin die Reste Rb unabhängig voneinander C1-C20- Alkylrest bedeuten, substituiert sind. (ii) the compounds of the formula [B (R a ) 4] -, in which the radicals R a are independently selected from an aromatic C 6 -C 14 hydrocarbon radical in which all hydrogen atoms are independently of one another by a radical selected from the group consisting of (i) fluorine and (ii) triorganosilyl radical of the formula -SiR b 3, in which the radicals R b are, independently of one another, C 1 -C 20 -alkyl radical, are substituted.
Ganz besonders bevorzugt werden in Formel ( I I I ) und ( IV) die Anionen X- ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) [B(SiCl3)4]_ und (ii) den Verbindungen der Formel [B(Ra)4]-, worin die Reste Ra unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus -C6F5, perfluorierter 1- und 2- Naphthylrest, - C6F3 [2,4-(SiRb 3)2], - C6F3 [2,5-(SiRb 3)2], In formula (III) and (IV), the anions X- selected from the group consisting of (i) [B (SiCl3) 4] _ and (ii) the compounds of the formula [B (R a ) 4] are very particularly preferred -, in which the radicals R a are selected independently of one another from the group consisting of -C 6 F 5 , perfluorinated 1- and 2-naphthyl radical, - C 6 F 3 [2,4- (SiR b 3 ) 2 ], - C 6 F 3 [2,5- (SiR b 3 ) 2 ],
- C6F3[2,6-(SiRb 3)2], - C6F3[3,4-(SiRb 3)2], - C6F3 [3,5-(SiRb 3)2],- C 6 F 3 [2,6- (SiR b 3 ) 2], - C 6 F 3 [3,4- (SiR b 3 ) 2 ], - C 6 F 3 [3,5- (SiR b 3 ) 2 ],
- C6F4 (2-SiRb 3), - C6F4 (3-SiRb 3) und - C6F4 (4-SiRb 3), worin die Reste Rb jeweils unabhängig voneinander C1-C20-Alkylrest bedeuten. - C 6 F 4 (2-SiR b 3 ), - C 6 F 4 (3-SiR b 3 ) and - C 6 F 4 (4-SiR b 3 ), in which the radicals R b are each independently C 1 - Mean C 20 -alkyl radical.
Am meisten bevorzugt werden in Formel ( I I I ) und ( IV) die Anionen X- ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus [B (SiCl3)4]-,Most preferred in formula (I I I) and (IV) are the anions X- selected from the group consisting of [B (SiCl3) 4] -,
[B(C6F5)4]-, {B[C6F4 (4-TBS)]4}- mit TBS = SiMe2tert-Butyl, [B(2-[B (C 6 F 5 ) 4] -, {B [C 6 F 4 (4-TBS)] 4 } - with TBS = SiMe 2 tert-butyl, [B (2-
NaphF)4]- mit 2-NaphF = perfluorierter 2-Naphthylrest. Naph F ) 4] - with 2-Naph F = perfluorinated 2-naphthyl radical.
Bevorzugt wird mindestens eine kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindung als Katalysator eingesetzt, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus (i) Silicium (II)- und Germanium (II)-Verbindungen der allgemeinen Formel (III), in denen die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Methylrest, Wasserstoff und Trimethylsilylrest, und das Anion X- ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus [B (SiCl3)4] ", [B(C6F5)4]-, {B [C6F4(4-TBS)]4}- mit TBS = SiMe2tert-Butyl, [B (2-NaphF)4]- mit 2-NaphF = perfluorierter 2-Naphthylrest; und (ii) Silicium (IV)- und Germanium (IV)-Verbindungen der allgemeinen Formel (IV), bei denen die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus (i) C1-C6-Alkylrest und (ii)Preference is given to using at least one cationic silicon and / or germanium compound selected as the catalyst is from the group consisting of (i) silicon (II) and germanium (II) compounds of the general formula (III), in which the radicals R Y are independently selected from the group consisting of methyl radical, hydrogen and trimethylsilyl radical, and the anion X- is selected from the group consisting of [B (SiCl 3 ) 4] " , [B (C 6 F 5 ) 4 ] -, {B [C6F4 (4-TBS)] 4} - with TBS = SiMe2tert -Butyl, [B (2-Naph F ) 4] - with 2-Naph F = perfluorinated 2-naphthyl radical, and (ii) silicon (IV) and germanium (IV) compounds of the general formula (IV), in which the radicals R Y are independently selected from the group consisting of (i) C 1 -C 6 -alkyl radical and (ii)
Phenylrest, und bei denen der Rest Y ein 1,8-Naphthalindiyl- Rest ist, und bei denen die Reste Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Silicium (IV) oder Germanium (IV), und bei denen das Anion X- ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus [B(C6F5)4]- und [B (SiCl3)4]- . Phenyl radical, and in which the radical Y is a 1,8-naphthalenediyl radical, and in which the radicals Z are independently selected from silicon (IV) or germanium (IV), and in which the anion X- is selected from Group consisting of [B (C 6 F 5 ) 4 ] - and [B (SiCl 3 ) 4] -.
Besonders bevorzugt wird mindestens eine kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindung als Katalysator eingesetzt, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus [Cp*Si]+ [B(C6F5)4]-; [Cp*Si]+ {B[C6F4 (4-TBS)]4}-, mit TBS = SiMe2tert-Butyl; At least one cationic silicon and / or germanium compound is particularly preferably used as catalyst, which is selected from the group consisting of [Cp * Si] + [B (C 6 F 5 ) 4 ] -; [Cp * Si] + {B [C 6 F 4 (4-TBS)] 4 } -, with TBS = SiMe 2 tert-butyl;
[Cp*Si]+ [B (2-NaphF)4]-, mit 2-NaphF = perfluorierter 2- Naphthylrest, [Cp*Ge]+ [B(C6F5)4]-; [Cp*Ge]+ {B [C6F4 (4-TBS)]4}-, [Cp*Si]+ [B (SiCl3)4]-, [Cp*Ge]+ [B (SiCl3)4]-, [Cp * Si] + [B (2-Naph F ) 4 ] -, with 2-Naph F = perfluorinated 2-naphthyl radical, [Cp * Ge] + [B (C 6 F 5 ) 4 ] -; [Cp * Ge] + {B [C 6 F 4 (4-TBS)] 4 } -, [Cp * Si] + [B (SiCl 3 ) 4] -, [Cp * Ge] + [B (SiCl 3 ) 4 ] -,
[Cp(SiMe3)2Ge]+ [B(C6F5)4]-, [Cp (SiMe3)3Ge]+ [B(C6F5)4]-, [Cp(SiMe3)2Ge]+ [B (SiCl3)4]-, [Cp (SiMe3)3Ge]+ [B(SiCl3)4]- und Verbindungen der Formel (IV), bei denen die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus (i) C1- C6-Alkylrest und (ii) Phenylrest, und bei denen der Rest Y ein 1,8-Naphthalindiyl-Rest ist, und bei denen die Reste Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Silicium (IV) oder Germanium (IV) und bei denen das Anion X- ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus [B(C6F5)4]- und [B (SiCl3)4]- . Ganz besonders bevorzugt wird mindestens eine kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindung als Katalysator eingesetzt, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus[Cp (SiMe 3 ) 2 Ge] + [B (C 6 F 5 ) 4] -, [Cp (SiMe 3 ) 3 Ge] + [B (C 6 F 5 ) 4] -, [Cp (SiMe 3 ) 2 Ge] + [B (SiCl 3 ) 4 ] -, [Cp (SiMe 3 ) 3 Ge] + [B (SiCl 3 ) 4 ] - and compounds of the formula (IV) in which the radicals R Y are selected independently of one another are selected from the group consisting of (i) C 1 -C 6 -alkyl radical and (ii) phenyl radical, and in which the radical Y is a 1,8-naphthalenediyl radical, and in which the radicals Z are independently selected from silicon (IV) or germanium (IV) and in which the anion X- is selected from the group consisting of [B (C6F 5 ) 4 ] - and [B (SiCl 3 ) 4 ] -. Very particular preference is given to using at least one cationic silicon and / or germanium compound which is selected from the group consisting of
[Cp*Ge]+ [B(C6F5)4]-, [Cp*Si]+ [B (SiCl3)4]-, [Cp*Ge]+ [B (SiCl3)4]-, [Cp*Si]+ [B (C6F5)4]-, [Cp (SiMe3)3Ge]+ [B (SiCl3)4]-, und Verbindungen der Formel (IV), bei denen die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus (i) unverzweigter C1-C4-Alkylrest und (ii) Phenylrest, und bei denen der Rest Y ein 1,8-Naphthalindiyl-Rest ist, und bei denen die Reste Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Silicium (IV) oder Germanium (IV) und bei denen das Anion X- ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus [B(C6F5)4]- und [B (SiCl3)4]- . [Cp * Ge] + [B (C 6 F 5 ) 4 ] -, [Cp * Si] + [B (SiCl 3 ) 4] -, [Cp * Ge] + [B (SiCl 3 ) 4 ] -, [Cp * Si] + [B (C 6 F 5 ) 4 ] -, [Cp (SiMe 3 ) 3 Ge] + [B (SiCl3) 4] -, and compounds of the formula (IV) in which the radicals R Y are independently selected from the group consisting of (i) unbranched C 1 -C 4 -alkyl radical and (ii) phenyl radical, and in which the radical Y is a 1,8-naphthalenediyl radical, and in which the radicals Z are independent are selected from one another from silicon (IV) or germanium (IV) and in which the anion X- is selected from the group consisting of [B (C 6 F 5 ) 4 ] - and [B (SiCl 3 ) 4 ] -.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in einem Temperaturbereich von -20 °C bis 250 °C durchgeführt, bevorzugt wird das Verfahren in einem Temperaturbereich von 20 °C bis 150 °C durchgeführt. The method according to the invention is preferably carried out in a temperature range from -20.degree. C. to 250.degree. C., the method is preferably carried out in a temperature range from 20.degree. C. to 150.degree.
Der Druck bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vom Fachmann frei gewählt werden, üblicherweise liegt der Druck im Bereich von 0,1 bar bis 50 bar. Besonders bevorzugt wird das Verfahren bei Normaldruck durchgeführt. The pressure in the process according to the invention can be freely selected by the person skilled in the art; the pressure is usually in the range from 0.1 bar to 50 bar. The process is particularly preferably carried out at normal pressure.
Die erfindungsgemäße Umsetzung kann ohne Lösemittel oder mit Zusatz eines oder mehrerer Lösemittel durchgeführt werden. Der Anteil des Lösemittels oder des Lösemittelgemisches beträgt bezogen auf die Verbindung der allgemeinen Formel (I) bevorzugt mindestens 0,01 Gew.-% und höchstens die 1000-fache Gewichtsmenge, besonders bevorzugt mindestens 1 Gew.-% und höchstens die 100-fache Gewichtsmenge, ganz besonders bevorzugt mindestens 10 Gew.-% und höchstens die 10-fache Gewichtsmenge. The reaction according to the invention can be carried out without a solvent or with the addition of one or more solvents. The proportion of the solvent or the solvent mixture, based on the compound of the general formula (I), is preferably at least 0.01% by weight and at most 1000 times the amount by weight, particularly preferably at least 1% by weight and at most 100 times the amount by weight , very particularly preferably at least 10% by weight and at most 10 times the amount by weight.
Als Lösemittel können bevorzugt aprotische Lösemittel, beispielsweise Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Heptan, Cyclohexan oder Toluol, Chlorkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, Chloroform, Chlorbenzol oder 1,2-Dichlorethan, Ether wie Diethylether, Methyl-tert.-butylether, Anisol, Tetrahydrofuran oder Dioxan, oder Nitrile wie z.B. Acetonitril, Benzonitril oder Propionitril, oder organische Schwefeloxide wie Dimethylsulfoxid, Diethylsulfoxid oder Sulfolan eingesetzt werden. Aprotic solvents, for example hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, cyclohexane or toluene, chlorinated hydrocarbons such as Dichloromethane, chloroform, chlorobenzene or 1,2-dichloroethane, ethers such as diethyl ether, methyl tert-butyl ether, anisole, tetrahydrofuran or dioxane, or nitriles such as acetonitrile, benzonitrile or propionitrile, or organic sulfur oxides such as dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide or sulfolane can be used .
Lösemittel oder Lösemittelgemische mit einem Siedepunkt bzw. Siedebereich von bis zu 120 °C bei 0,1 MPa sind bevorzugt. Bevorzugt handelt es sich bei den Lösemitteln um chlorierte und nicht chlorierte aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe . Solvents or solvent mixtures with a boiling point or boiling range of up to 120 ° C. at 0.1 MPa are preferred. The solvents are preferably chlorinated and non-chlorinated aromatic or aliphatic hydrocarbons.
Die Menge an Katalysator der Formel ( III ) oder ( IV) kann vom Fachmann frei gewählt werden. Üblicherweise liegt die Katalysatormenge unter 1 mol-% bezogen auf die Verbindung der allgemeinen Formel (I). The amount of catalyst of the formula (III) or (IV) can be freely selected by the person skilled in the art. The amount of catalyst is usually below 1 mol%, based on the compound of the general formula (I).
Das erfindungsgemäße Verfahren ist technisch sehr leicht ausführbar, es benötigt keine besonderen Bedingungen oder technischen Anforderungen. Die benötigen Edukte stehen im Allgemeinen großtechnisch zur Verfügung. Die benötigten Mengen an Katalysator sind gering und liegen gewöhnlich unter 1 mol-%. The process according to the invention is technically very easy to carry out; it does not require any special conditions or technical requirements. The educts required are generally available on an industrial scale. The amounts of catalyst required are small and are usually below 1 mol%.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert die Aldehyde der allgemeinen Formel ( II ) in hoher Ausbeute. Es konnten keine Nebenprodukte nachgewiesen werden. Gegenüber den bekannten Verfahren hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass die Umwandlung in Aldehyde auch mit sehr geringen Katalysatormengen von 0,01 mol-% oder weniger durchgeführt werden kann, was den Prozess erheblich vereinfacht. The process according to the invention gives the aldehydes of the general formula (II) in high yield. No by-products could be detected. Compared to the known processes, the process according to the invention has the advantage that the conversion into aldehydes can also be carried out with very small amounts of catalyst of 0.01 mol% or less, which considerably simplifies the process.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht außerdem den vereinfachten gefahrlosen Einsatz von Aldehyden, insbesondere von Acetaldehyd und Formaldehyd, indem die entsprechenden 1,3,5-Trioxane eingesetzt werden, welche unter Einwirkung mindestens einer kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindung die Aldehyde in situ bilden. Durch diese vorgelagerte Reaktion können beispielsweise stark exotherme Umsetzungen von Aldehyden besser kontrolliert und gefahrloser gehandhabt werden. The process according to the invention also enables the simplified, safe use of aldehydes, in particular acetaldehyde and formaldehyde, by using the corresponding 1,3,5-trioxanes, which are acted upon at least one cationic silicon and / or germanium compound which form the aldehydes in situ. This upstream reaction enables, for example, strongly exothermic conversions of aldehydes to be better controlled and handled more safely.
Beispielsweise führt bei der technisch wichtigen oxidativen Kupplung von Siloxanen nach der Reaktionsgleichung (1) For example, in the technically important oxidative coupling of siloxanes according to reaction equation (1)
Si-H + H-Si + 2 CH3CHO => Si-O-Si + CH3-O-CH3 (1) die Verwendung von Paraldehyd in Gegenwart von mindestens einer kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindung als Katalysator zu einem milderen, kontrollierbareren Reaktionsverlauf, was für ein technisches Verfahren von großer Bedeutung ist. Si-H + H-Si + 2 CH 3 CHO => Si-O-Si + CH 3 -O-CH 3 (1) the use of paraldehyde in the presence of at least one cationic silicon and / or germanium compound as a catalyst to one milder, more controllable course of the reaction, which is of great importance for an industrial process.
Die Herstellung der Aldehyde mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann durch Wahl der Reaktionsbedingungen wie Konzentration und Temperatur gesteuert werden, wie die Beispiele in der Tabelle 1 zeigen. So führen höhere Temperaturen zu einer stärkeren Freisetzung der Aldehyde und niedrigere Temperaturen zu einer verminderten Freisetzung der Aldehyde. Niedrige Konzentrationen begünstigen die Aldehydbildung . The preparation of the aldehydes using the process according to the invention can be controlled by choosing the reaction conditions such as concentration and temperature, as the examples in Table 1 show. Thus, higher temperatures lead to a greater release of the aldehydes and lower temperatures to a reduced release of the aldehydes. Low concentrations favor the formation of aldehydes.
Die Bildung der Aldehyde aus den 1,3,5-Trioxanen ist eine reversible Reaktion, daher können kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindungen auch zur Herstellung von 1,3,5- Trioxanen aus den entsprechenden Aldehyden verwendet werden. The formation of the aldehydes from the 1,3,5-trioxanes is a reversible reaction, so cationic silicon and / or germanium compounds can also be used to produce 1,3,5-trioxanes from the corresponding aldehydes.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindungen als Katalysatoren zur Herstellung von 1,3,5-Trioxanen aus Aldehyden . 1,3,5-Trioxan (Trioxymethylen) wird beispielsweise für die Herstellung von Polyoxymethylen-basierten Polymeren (POM) benötigt. Diese haben außergewöhnliche Eigenschaften wie z.B. mechanische, chemische und Temperaturstabilität. Aufgrund der ständig steigenden Nachfrage an POM besteht ein wachsender Bedarf an 1,3,5-Trioxan, und es wird nach verbesserten Verfahren gesucht, die diesem Bedarf gerecht werden können. The invention therefore also relates to the use of cationic silicon and / or germanium compounds as catalysts for the preparation of 1,3,5-trioxanes from aldehydes. 1,3,5-Trioxane (trioxymethylene) is required, for example, for the production of polyoxymethylene-based polymers (POM). These have exceptional properties such as mechanical, chemical and temperature stability. With the ever increasing demand for POM, there is a growing need for 1,3,5-trioxane and improved processes are being sought that can meet this need.
Bei den überwiegenden Verfahren wird der in der Gasphase durch Oxidation von Methanol gebildete Formaldehyd zunächst in Wasser eingeleitet und die gebildete Formaldehydhydratlösung (Formalinlösung) anschließend bei hoher Temperatur in Gegenwart von Säuren, insbesondere Schwefelsäure, in 1,3,5-Trioxan umgewandelt. Von Nachteil ist bei diesen Verfahren, dass Formaldehyd nicht direkt in 1,3,5-Trioxan umgewandelt werden kann, sondern nur über die Zwischenstufe des Hydrats. Dieser Prozess ist komplex, langwierig und energieaufwändig, da zunächst Wasser aus dem System entfernt werden muss, und daher kostspielig. Auch wird nur eine Umsetzungsrate von 10 % erreicht. Die Erhöhung der Katalysatormenge könnte zu einer gewissen Erhöhung der Raumzeitleistung führen, jedoch fördert diese Maßnahme die Bildung von Nebenprodukten. Daher Verfahren von großem Interesse, die eine direkte Umwandlung von gasförmigem Formaldehyd in 1,3,5-Trioxan ermöglichen. In the majority of processes, the formaldehyde formed in the gas phase by the oxidation of methanol is first introduced into water and the formaldehyde hydrate solution (formalin solution) formed is then converted into 1,3,5-trioxane at high temperature in the presence of acids, in particular sulfuric acid. The disadvantage of these processes is that formaldehyde cannot be converted directly into 1,3,5-trioxane, but only via the intermediate stage of the hydrate. This process is complex, time-consuming and energy-consuming, as water has to be removed from the system first, and is therefore costly. Also, only a conversion rate of 10% is achieved. Increasing the amount of catalyst could lead to a certain increase in space-time performance, but this measure promotes the formation of by-products. Hence processes of great interest which enable the direct conversion of gaseous formaldehyde into 1,3,5-trioxane.
In der EP2782906B1 wird die direkte Herstellung von 1,3,5- Trioxan aus freiem Formaldehyd in einem aprotischen Lösungsmittel, explizit genannt sind organische Schwefeloxide, in Gegenwart von Säuren wie beispielsweise Trifluoressigsäure beschrieben . EP2782906B1 describes the direct production of 1,3,5-trioxane from free formaldehyde in an aprotic solvent, organic sulfur oxides are explicitly mentioned, in the presence of acids such as trifluoroacetic acid.
Für die Herstellung von Kohlenwasserstoff-substituierten 1,3,5- Trioxanen aus Aldehyden sind verschiedene Lewis-saure Katalysatoren, beispielsweise 5 mol-% InCl3 (Synth. Commun. 2005, 35, 2801), 1-5 mol-% UO2 2+ (ACS Catal. 2019, 9, 9025),Various Lewis acid catalysts, for example 5 mol% InCl3 (Synth. Commun. 2005, 35, 2801), 1-5 mol% UO 2 2+ (ACS Catal. 2019, 9, 9025),
20 mol-% FeCl (Tetrahedron Lett. 2015, 56, 2406) oder 12 mol-% ZnO (Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 9538) beschrieben, die aufgrund ihrer mangelnden Verfügbarkeit, ihrer Radioaktivität oder der großen eingesetzten Mengen nicht für den Einsatz in der Technik geeignet sind. 20 mol% FeCl (Tetrahedron Lett. 2015, 56, 2406) or 12 mol% ZnO (Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 9538), which are used due to their lack of availability, their radioactivity or the large number of Quantities are not suitable for use in technology.
Bei Verwendung von kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindungen als Katalysator sind die sehr geringen Katalysatormengen, die benötigt werden, von Vorteil, da sie die Wirtschaftlichkeit eines technischen Verfahrens erhöhen. When using cationic silicon and / or germanium compounds as the catalyst, the very small amounts of catalyst that are required are advantageous because they increase the economic viability of an industrial process.
Beispiele Examples
Beispiel 1: Herstellung von Aldehyd (II) aus 1,3,5-Trioxan (I) Eine Lösung eines 1,3,5-Trioxans der Formel (I) in Dichlormethan wird mit dem Katalysator versetzt und die Menge an Aldehyd nach Formel (II) nach 3 Stunden bestimmt. Parameter, Reaktionsbedingungen und Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt . Example 1: Preparation of aldehyde (II) from 1,3,5-trioxane (I) A solution of a 1,3,5-trioxane of the formula (I) in dichloromethane is mixed with the catalyst and the amount of aldehyde according to the formula ( II) determined after 3 hours. Parameters, reaction conditions and results are shown in Table 1.
Beispiel 2: Herstellung von 1,3,5-Trioxan (I) aus Aldehyd (II) Eine Lösung von Aldehyd der Formel (II) in Dichlormethan wird mit dem Katalysator versetzt und die Menge an 1,3,5-Trioxan der Formel (I) nach 3 Stunden bestimmt. Parameter, Reaktionsbedingungen und Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt . Example 2: Preparation of 1,3,5-trioxane (I) from aldehyde (II) A solution of aldehyde of the formula (II) in dichloromethane is mixed with the catalyst and the amount of 1,3,5-trioxane of the formula ( I) determined after 3 hours. Parameters, reaction conditions and results are shown in Table 2.
Beispiel 3: Herstellung von Formaldehyd (II, Rx = H) aus 1,3,5- Trioxan (I, Rx = H) Example 3: Production of formaldehyde (II, R x = H) from 1,3,5-trioxane (I, R x = H)
Trioxan wird in Dichlormethan gelöst, man gibt den Katalysator Cp*Ge+B (C6F5)4- zu und lässt über Nacht bei Umgebungstemperatur (23 °C) stehen. Die Reaktionsmischung wird NMR-spektroskopisch untersucht. Sie enthält 2 mol-% Formaldehyd bezogen auf eingesetztes 1,3,5-Trioxan. Beispiel 4: Herstellung von 1,3,5-Trioxan (I, Rx = H) ausTrioxane is dissolved in dichloromethane, the catalyst Cp * Ge + B (C 6 F 5 ) 4 - is added and the mixture is left to stand overnight at ambient temperature (23 ° C.). The reaction mixture is examined by NMR spectroscopy. It contains 2 mol% formaldehyde based on the 1,3,5-trioxane used. Example 4: Preparation of 1,3,5-trioxane (I, R x = H) from
Formaldehyd (II, Rx = H) Formaldehyde (II, R x = H)
Gasförmiger Formaldehyd wird erzeugt durch Erhitzen von festem, trockenem Paraformaldehyd auf 125-135 °C. Das sich bildende Formaldehyd-Gas wird mit Hilfe eines Argonstroms in eine auf - 10 °C gekühlte Dichlormethan-Lösung geleitet, welche Cp*Ge+B (C6F5)4- enthält. Die Lösung enthält nach dem Einleiten 1,3,5-Trioxan (I, Rx = H) und Formaldehyd im Verhältnis 95 : 5. Gaseous formaldehyde is produced by heating solid, dry paraformaldehyde to 125-135 ° C. The formaldehyde gas that forms is passed into a dichloromethane solution which has been cooled to -10 ° C. and which contains Cp * Ge + B (C 6 F 5 ) 4 - with the aid of a stream of argon. After the introduction, the solution contains 1,3,5-trioxane (I, R x = H) and formaldehyde in a ratio of 95: 5.
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Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Herstellung von Aldehyden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein 1,3,5-Trioxan der allgemeinen Formel (I)
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worin die Reste Rx unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff und (ii) unsubstituierter C1-C40-Kohlenwasserstoffrest, in Gegenwart mindestens einer kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindung als Katalysator zu dem bzw. den entsprechenden Aldehyd(en) der allgemeinen Formel (II) umgesetzt wird
1. Process for the preparation of aldehydes, characterized in that at least one 1,3,5-trioxane of the general formula (I)
Figure imgf000019_0001
wherein the radicals R x are independently selected from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) unsubstituted C 1 -C 40 -hydrocarbon radical, in the presence of at least one cationic silicon and / or germanium compound as a catalyst for the corresponding Aldehyde (s) of the general formula (II) is implemented
Rx-CHO (II), worin die Reste Rx mit den Resten Rx aus Formel (I) übereinstimmen R x -CHO (II), in which the radicals R x correspond to the radicals R x from formula (I)
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste Rx in Formel (I) unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff, (ii) Methylrest und (iii) unsubstituierter, gesättigter oder ungesättigter C2-C20- Kohlenwasserstoffrest. 2. The method according to claim 1, characterized in that the radicals R x in formula (I) are independently selected from the group consisting of (i) hydrogen, (ii) methyl radical and (iii) unsubstituted, saturated or unsaturated C 2 -C 20 hydrocarbon radical.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste Rx in Formel (I) unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff und (ii) Methylrest. 3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the radicals R x in formula (I) are independently selected from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) methyl radical.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus kationischen Silicium (II)-, Silicium (IV)-, Germanium (II)- und/oder Germanium (IV)-Verbindungen. 4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the cationic silicon and / or germanium compound is selected from the group consisting of cationic silicon (II), silicon (IV), germanium (II) and / or germanium (IV) compounds.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindung ausgewählt ist aus (i) Silicium (II)- und Germanium (II)-Verbindungen der allgemeinen Formel5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that the cationic silicon and / or germanium compound is selected from (i) silicon (II) and germanium (II) compounds of the general formula
(III) (III)
([M (II)Cp]+)a Xa- (III) worin M ausgewählt ist aus Germanium oder Silicium, und Cp ein n-gebundener Cyclopentadienylrest der allgemeinen Formel ( lIla) ist
Figure imgf000020_0001
worin die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus (i) Triorganosilylrest der Formel - SiRb3, worin die Reste Rb unabhängig voneinander C1-C20 _Kohlenwasserstoffrest bedeuten, (ii) Wasserstoff,
([M (II) Cp] + ) a X a- (III) in which M is selected from germanium or silicon, and Cp is an n-bonded cyclopentadienyl radical of the general formula (IIIa)
Figure imgf000020_0001
SiR 20 _ hydrocarbon radical b 3, in which the radicals R b independently of each other C 1 -C, (ii) hydrogen, - of the formula in which the radicals R Y is independently selected from the group consisting of (i) triorganosilyl
(iii) unsubstituierter oder substituierter C1-C20- Kohlenwasserstoffrest, und (iv) unsubstituierter oder substituierter C1-C10 _Kohlenwasserstoffoxyrest, wobei auch jeweils zwei Reste RY miteinander einen monocyclischen oder polycyclischen C2-C20 _Kohlenwasserstoffrest bilden können, und wobei substituiert jeweils meint, dass im Kohlenwasserstoff- oder Kohlenwasserstoffoxyrest auch mindestens ein C-Atom durch ein Si-Atom ersetzt sein kann, Xa- ein a wertiges Anion bedeutet und a die Werte 1, 2 oder 3 annehmen kann; und (ii) Silicum(IV)- und Germanium (IV)-Verbindungen der allgemeinen Formel ( IV)
Figure imgf000021_0001
worin die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff und (ii) Ci- C50-Kohlenwasserstoffrest; und worin die Reste Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Silicium (IV) oder Germanium (IV); und worin der Rest Y einen zweibindigen C2-C50- Kohlenwasserstoffrest bezeichnet; und worin der Index a die Werte 1, 2 oder 3 annimmt; und worin Xa_ ein a wertiges Anion bedeutet.
, whereby in each case two radicals R Y represents a monocyclic or polycyclic C 2 -C may form 20 _ hydrocarbon group hydrocarbon group, and (iv) unsubstituted or substituted C 1 -C 10 _ hydrocarbyloxy together - (iii) unsubstituted or substituted C 1 -C 20 , and where substituted in each case means that at least one carbon atom in the hydrocarbon or hydrocarbonoxy radical can also be replaced by an Si atom, X a- denotes an a-valent anion and a can assume the values 1, 2 or 3; and (ii) silicon (IV) and germanium (IV) compounds of the general formula (IV)
Figure imgf000021_0001
wherein the radicals R Y are selected independently of one another from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) C 1 -C 50 hydrocarbon radical; and in which the radicals Z are independently selected from silicon (IV) or germanium (IV); and in which the radical Y denotes a divalent C 2 -C 50 hydrocarbon radical; and in which the subscript a takes on the values 1, 2 or 3; and in which X a_ is an a-valent anion.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Index a in Formel6. The method of claim 5, wherein the index a in formula
(III) und (IV) den Wert 1 annimmt, so dass X- jeweils unabhängig voneinander ein einwertiges Anion bedeutet. (III) and (IV) assumes the value 1, so that X- each independently of one another denotes a monovalent anion.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei in Formel (III) und7. The method according to claim 6, wherein in formula (III) and
Formel (IV) die Anionen X- ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus (i) [B(SiCl3)4]- und (ii) den Verbindungen der Formeln [B(Ra)4]- und [Al(Ra)4]-, worin die Reste Ra jeweils unabhängig voneinander ausgewählt werden aus aromatischer C6-C14-Kohlenwasserstoffrest, bei dem mindestens ein Wasserstoffatom unabhängig voneinander durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) Fluor, (ii) perfluorierter C1-C6-Alkylrest, und (iii) Triorganosilylrest der Formel - SiRb3, worin die Reste Rb unabhängig voneinander C1-C20 _Alkylrest bedeuten, substituiert ist. Formula (IV) the anions X- are selected from the group consisting of (i) [B (SiCl3) 4] - and (ii) the compounds of the formulas [B (R a ) 4] - and [Al (R a ) 4] -, in which the radicals R a are each independently selected from aromatic C 6 -C 14 hydrocarbon radical in which at least one hydrogen atom is independently selected from the group consisting of (i) fluorine, (ii) perfluorinated C 1 -C 6 -alkyl radical, and (iii) triorganosilyl radical of the formula - SiR b 3, in which the radicals R b are, independently of one another, C 1 -C 20 -alkyl radical, is substituted.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die kationische Silicium- und/oder Germaniumverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus (i)8. The method according to any one of claims 1-7, wherein the cationic silicon and / or germanium compound is selected from the group consisting of (i)
Silicium (II)- und Germanium (II)-Verbindungen der allgemeinen Formel (III), in denen die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Methylrest, Wasserstoff und Trimethylsilylrest, und das Anion X- ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Silicon (II) and germanium (II) compounds of the general formula (III), in which the radicals R Y are selected independently of one another from the group consisting of methyl radical, hydrogen and trimethylsilyl radical, and the anion X- is selected from the group consisting of
[B (SiCl3)4]-, [B(C6F5)4]-, {B[C6F4 (4-TBS)]4}- mit TBS =[B (SiCl 3 ) 4] -, [B (C 6 F 5 ) 4 ] -, {B [C 6 F 4 (4-TBS)] 4} - with TBS =
SiMe2tert-Butyl, [B (2-NaphF)4]- mit 2-NaphF = perfluorierter 2-Naphthylrest; und (ii) Silicium (IV)- und Germanium (IV)- Verbindungen der allgemeinen Formel (IV), bei denen die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus (i) C1-C6-Alkylrest und (ii)SiMe2tert-Butyl, [B (2-Naph F ) 4] - with 2-Naph F = perfluorinated 2-naphthyl radical; and (ii) silicon (IV) and germanium (IV) compounds of the general formula (IV) in which the radicals R Y are independently selected from the group consisting of (i) C 1 -C 6 -alkyl radical and ( ii)
Phenylrest, und bei denen der Rest Y ein 1,8- Naphthalindiyl-Rest ist, und bei denen die Reste Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Silicium (IV) oder Germanium (IV) und bei denen das Anion X- ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus [B (C6F5) 4] - und [B (SiCl3) 4 ] - · Phenyl radical, and in which the radical Y is a 1,8-naphthalenediyl radical, and in which the radicals Z are independently selected from silicon (IV) or germanium (IV) and in which the anion X- is selected from the group consisting of [B (C 6 F 5 ) 4 ] - and [B (SiCl 3 ) 4] - ·
9. Verwendung von kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindungen als Katalysatoren zur Herstellung von 1,3,5-Trioxanen aus Aldehyden. 9. Use of cationic silicon and / or germanium compounds as catalysts for the production of 1,3,5-trioxanes from aldehydes.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindungen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus kationischen Silicium (II)-, Silicium (IV)-, Germanium (II)- und/oder Germanium (IV)-Verbindungen 10. Use according to claim 9, characterized in that the cationic silicon and / or germanium compounds are selected from the group consisting of cationic silicon (II), silicon (IV), germanium (II) and / or germanium (IV )-Links
11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die kationischen Silicium- und/oder Germaniumverbindungen ausgewählt sind aus (i) 11. Use according to claim 9 or 10, characterized in that the cationic silicon and / or germanium compounds are selected from (i)
Silicium (II)- und Germanium (II)-Verbindungen der allgemeinen Formel (III) Silicon (II) and germanium (II) compounds of the general formula (III)
([M (II)Cp]+)a Xa- (III) worin M ausgewählt ist aus Germanium oder Silicium, und Cp ein n-gebundener Cyclopentadienylrest der allgemeinen Formel ( lIla) ist
Figure imgf000023_0001
worin die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus (i) Triorganosilylrest der Formel - SiRb3, worin die Reste Rb unabhängig voneinander C1-C20 _Kohlenwasserstoffrest bedeuten, (ii) Wasserstoff,
([M (II) Cp] + ) a X a - (III) in which M is selected from germanium or silicon, and Cp is an n-bonded cyclopentadienyl radical of the general formula (IIIa)
Figure imgf000023_0001
SiR 20 _ hydrocarbon radical b 3, in which the radicals R b independently of each other C 1 -C, (ii) hydrogen, - of the formula in which the radicals R Y is independently selected from the group consisting of (i) triorganosilyl
(iii) unsubstituierter oder substituierter C1-C20- Kohlenwasserstoffrest , und (iv) unsubstituierter oder substituierter C1-C20 _Kohlenwasserstoffoxyrest, wobei auch jeweils zwei Reste RY miteinander einen monocyclischen oder polycyclischen C2-C20 _Kohlenwasserstoffrest bilden können, und wobei substituiert jeweils meint, dass im Kohlenwasserstoff- oder Kohlenwasserstoffoxyrest auch mindestens ein C-Atom durch ein Si-Atom ersetzt sein kann, Xa- ein a wertiges Anion bedeutet und a die Werte 1, 2 oder 3 annehmen kann; und (ii) Silicum(IV)- und Germanium (IV)-Verbindungen der allgemeinen Formel ( IV)
Figure imgf000024_0001
worin die Reste RY unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus (i) Wasserstoff und (ii) C1- C50-Kohlenwasserstoffrest; und worin die Reste Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Silicium (IV) oder Germanium (IV); und worin der Rest Y einen zweibindigen C2-C50- Kohlenwasserstoffrest bezeichnet; und worin der Index a die Werte 1, 2 oder 3 annimmt; und worin Xa- ein a wertiges Anion bedeutet.
, whereby in each case two radicals R Y represents a monocyclic or polycyclic C 2 -C may form 20 _ hydrocarbon group hydrocarbon group, and (iv) unsubstituted or substituted C 1 -C 20 _ hydrocarbyloxy together - (iii) unsubstituted or substituted C 1 -C 20 , and where substituted in each case means that at least one carbon atom in the hydrocarbon or hydrocarbonoxy radical can also be replaced by an Si atom, X a- denotes an a-valent anion and a can assume the values 1, 2 or 3; and (ii) silicon (IV) and germanium (IV) compounds of the general formula (IV)
Figure imgf000024_0001
wherein the radicals R Y are selected independently of one another from the group consisting of (i) hydrogen and (ii) C 1 -C 50 hydrocarbon radical; and in which the radicals Z are independently selected from silicon (IV) or germanium (IV); and in which the radical Y denotes a divalent C 2 -C 50 hydrocarbon radical; and in which the subscript a takes on the values 1, 2 or 3; and in which X a- is an a-valent anion.
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