环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷化合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及在周期表第8族或第11族过渡金属氧化物的存在下将链状聚硅烷进行热分解的环状硅烷化合物的制备方法，以及在过渡金属元素或者周期表第12～15族元素的金属单质或金属化合物的存在下将链状聚硅烷进行热分解的环状碳硅烷化合物的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷化合物的制备方法本申请是申请号为201080016055.1、申请日为2010年4月9日、专利技术名称为“环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷化合物的制备方法”的专利技术申请的分案申请。
本专利技术涉及环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷化合物的制备方法，具体而言，涉及通过使用特定的金属单质或金属化合物而由链状聚硅烷选择性良好地、安全地提供环状硅烷化合物或环状碳硅烷化合物的方法。
技术介绍
在有机硅化学的制备中间体的领域中，环状硅烷化合物是重要的原料之一。以往，例如在通过使用碱金属或碱土金属的二甲基二氯硅烷的脱氯反应来制备链状聚硅烷或环己硅烷类时，十甲基环戊硅烷作为副产物而获得，因此，收率和纯度均低。另外，作为其它方法，虽然还知道在非活性气体环境下使链状聚硅烷进行热分解而合成十甲基环戊硅烷的方法，但是该方法的收率和纯度均低。作为消除这些缺点的方法，专利文献1记载了在非活性气体环境下使聚二甲基亚硅烷(poly(dimethylsilylene))在加热的空筒中连续地移动、通过，进行热分解的十甲基环戊硅烷的制备方法。但是，对于该方法，若反应时间变长，则生成的十甲基环戊硅烷发生热分解，因此，存在需要严密地控制反应时间等的问题。另外，以往，如下述反应式所示，有机硅聚合物的制备中间体、尤其是作为直链状聚碳硅烷前体的重要的环状碳硅烷化合物主要是通过在使用了碱金属或碱土金属的脱氯反应中使卤代硅烷化合物的末端氯代甲硅烷基闭环来制备(非专利文献1)。但是，在该方法中，存在只能合成碳原子数多于硅原子数、硅含量低的环状碳硅烷化合物的问题。另一方面，还知道利用钯催化剂使低分子量的环状二硅烷的硅-硅键易位(metathesis)来制备环状碳硅烷(专利文献2)，但是该方法限于制备大环状的碳硅烷。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开昭61-238790号公报专利文献2：日本国特开平07-252270号公报非专利文献非专利文献1：J.Organometal.Chem.(1967),9,43
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供选择性良好地、稳定安全地制备环状硅烷化合物(尤其是环戊硅烷等)或者环状碳硅烷化合物(尤其是6～8元的环状碳硅烷化合物)的方法。本专利技术人等进行了认真研究，结果发现在通过使链状聚硅烷热分解来制备环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷的制备方法中，通过在特定的金属单质或金属化合物的存在下进行反应，能够高效地得到目标物，另外，能够控制得到的环状硅烷化合物和环状碳硅烷化合物的生成选择率。具体而言，发现在周期表第8族或第11族过渡金属氧化物、其中为铁化合物或铜化合物的存在下，可高效地得到环状硅烷化合物。另外，发现在过渡金属元素或者第12族～第15族元素的金属单质或金属化合物的存在下，可高效地得到以6～8元的环状碳硅烷为主的环状碳硅烷化合物。基于这些见解，完成了本专利技术。即，本专利技术的第一方式涉及下述环状硅烷化合物的制备方法。[1]一种环状硅烷化合物的制备方法，其中，在周期表第8族或第11族过渡金属氧化物的存在下将链状聚硅烷进行热分解；[2]根据上述[1]所述的环状硅烷化合物的制备方法，其中，链状聚硅烷为下式(1)表示的化合物，(式中，R1及R2各自独立地表示C1～C6烷基、芳基或芳基烷基。X表示氢原子、卤原子、羟基、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、芳基或三烷基甲硅烷氧基。m表示2～50000中的任一整数。R1彼此之间及R2彼此之间相互可以相同或不同)；[3]根据上述[1]或[2]所述的环状硅烷化合物的制备方法，其中，环状硅烷化合物为下式(2)表示的化合物，(式中，R1、R2表示与式(1)相同的意思，n表示1～20中的任一整数。R1及R2相互可以相同或不同，另外，R1彼此之间及R2彼此之间相互可以相同或不同。)；[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的环状硅烷化合物的制备方法，其中，环状硅烷化合物为十甲基环戊硅烷；以及[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的环状硅烷化合物的制备方法，其中，周期表第8族过渡金属为铁，第11族过渡金属为铜。另外，本专利技术的第二方式涉及下述环状碳硅烷化合物的制备方法。[6]一种环状碳硅烷化合物的制备方法，其中，在选自过渡金属元素及周期表第12～15族元素中的金属的单质或其化合物的存在下将链状聚硅烷进行热分解；[7]根据上述[6]所述的环状碳硅烷化合物的制备方法，其中，链状聚硅烷为式(1)表示的化合物；[8]根据上述[6]或[7]所述的环状碳硅烷化合物的制备方法，其中，环状碳硅烷化合物为6～8元的环状碳硅烷化合物；以及[9]根据上述[6]～[8]中任一项所述的环状碳硅烷化合物的制备方法，其中，过渡金属元素为钛、锰、铁、钴或钯，周期表第12～15族的元素为铝、硅、锌、镉、锡、锑、铅或铋。根据本专利技术的第一方式的制备方法，能够高效地制得环状硅烷化合物、尤其是十甲基环戊硅烷。另外，根据本专利技术的第二方式的制备方法，能够高效地制得环状碳硅烷化合物、尤其是6～8元的环状碳硅烷化合物。具体实施方式本专利技术是有关制备方法的专利技术，是将链状聚硅烷作为原料而得到环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷化合物的专利技术。这里，链状聚硅烷是具有-Si-Si-键作为骨架的链状的聚合物，例如，可例示出通式(1)表示的化合物等，(式中，R1及R2各自独立表示C1～C6烷基、芳基、芳基烷基。X表示氢原子、卤原子、羟基、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、芳基、三烷基甲硅烷氧基。m表示2～50000中的任一整数。R1彼此之间及R2彼此之间相互可以相同或不同。)作为R1及R2的C1～C6烷基，即直链或分支状的碳原子数1～6的烷基，例如可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、2-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、正己基等。芳基指单环或多环的芳基，在多环芳基的情况下，除了完全不饱和的基团以外，还包括部分饱和的基团。例如，可举出苯基、萘基、基(Azulenyl)、茚基、茚满基、四氢化萘基等。其中，优选为C6～C10芳基。作为芳烷基，例如可举出苄基、苯乙基、3-苯基-正丙基、1-苯基-正己基、萘-1-基甲基、萘-2-基乙基、1-萘-2-基-正丙基、茚-1-基甲基等。优选为C6～C10芳基C1～C6烷基。作为X的卤原子，可举出氟、氯、溴、碘等。作为X的C1～C6烷基，可举出与R1的C1～C6烷基相同的基团。作为C1～C6烷氧基，具体而言，可举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、4-甲基丁氧基、1-乙基丙氧基、正己氧基、异己氧基、4-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、2-甲基戊氧基、1-甲基戊氧基、3,3-二甲基丁氧基、2,2-二甲基丁氧基、1,1-二甲基丁氧基、1,2-二甲基丁氧基、1,3-二甲基丁氧基、2,3-二甲基丁氧基、1-乙基丁氧基、2-乙基丁氧基等。作为三烷基甲硅烷氧基，可举出三甲基甲硅烷氧基、三乙基甲硅烷氧基以及叔丁基二甲基甲硅烷氧基等。对三烷基甲硅烷氧基而言，1个取代基中具有3个烷基，上述3个烷基相互可以相同或不同，作为烷基，优选为C1～C6烷基。具体而言，可举出与R1的烷基相同的基团。m表示2～50000中的任一整数。作为利用本专利技术的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环状碳硅烷化合物的制备方法，其中，在选自过渡金属元素以及周期表第12～15族元素中的金属的单质或其化合物的存在下将链状聚硅烷进行热分解，链状聚硅烷为下式(1)表示的化合物，式中，R1及R2各自独立表示C1～C6烷基、C6～C10芳基或C6～C10芳基C1～C6烷基，X表示氢原子、卤原子、羟基、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、C6～C10芳基或三烷基甲硅烷氧基，其中，对三烷基甲硅烷氧基而言，1个取代基中具有3个C1～C6烷基，所述3个C1～C6烷基相互相同或不同，m表示2～50000中的任一整数，R1彼此之间及R2彼此之间相互相同或不同，环状碳硅烷化合物为6～8元的环状碳硅烷化合物，过渡金属元素为钛、锰、铁、钴或钯，周期表第12～15族的元素为铝、硅、锌、镉、锡、锑、铅或铋，在350～450℃的温度进行热分解。

【技术特征摘要】
2009.04.13 JP 2009-096721;2009.04.13 JP 2009-096721.一种环状碳硅烷化合物的制备方法，其中，在选自过渡金属元素以及周期表第12～15族元素中的金属的化合物的存在下将链状聚硅烷进行热分解，链状聚硅烷为下式(1)表示的化合物，式中，R1及R2各自独立表示C1～C6烷基、C6～C10芳基或C6～C10芳基C1～C6烷基，X表示氢原子、卤原子、羟基、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、C6～C10芳基或三烷基甲硅烷氧基，其中，对三烷基甲硅烷氧基而...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎悟，大畑公彦，冈田穗，安原正道，前川秀树，山中洋行，
申请(专利权)人：日本曹达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP