添加有机盐的氢化硅烷化方法技术

技术编号:13837425 阅读:89 留言:0更新日期:2016-10-15 22:48
本发明专利技术涉及将连接Si的氢加成到脂肪族碳‑碳重键上的方法,通过在促进连接Si的氢加成到脂肪族重键的金属催化剂(C)和通式[A]+[Y]‑(5)的至少一种有机盐(D)的存在下,使具有连接Si的氢原子的有机硅化合物(A)与具有脂肪族碳‑碳重键的化合物(B)反应,所述金属催化剂(C)的量为1‑500mol‑ppm,基于所用的不足的组分(A)或(B),所述通式中,[Y]‑是无机或有机阴离子,且[A]+是包含选自氮、磷、氧和硫的至少一个杂原子的有机阳离子,所述至少一种有机盐的量为0.01‑10mol%,基于不足的组分(A)或(B),条件是组分(C)中的金属原子与盐(D)的摩尔比是1:1至1:500。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及通过借助于过渡金属催化剂并添加包含一个或多个杂原子的有机盐的氢化硅烷化来制备有机硅化合物的方法。在现有技术中,有机硅化合物通过Müller-Rochow合成制备。官能化的有机硅烷具有很大的经济价值,特别是卤素取代的种类,因为他们作为制备很多种重要产物的起始化合物,所述重要产物的例子为聚硅氧烷、粘合促进剂、防水剂和建筑防腐剂。然而,该直接合成不同等地适合所有的硅烷。通过该途径合成所谓的缺乏硅烷(Mangelsilanen)是困难的,并且仅可能有差的收率和选择性。制备缺乏硅烷的一个途径是通过取代基交换反应将可容易地制备的硅烷(过量硅烷)转化为缺乏硅烷。有机氯硅烷与其它有机氯硅烷的这种取代基交换的方法描述在例如DE 101 57 198 A1中。此处,取代基交换反应发生在硅原子上,并且看到在离子液体的存在下有机硅烷被歧化或在取代基交换反应中与其它有机硅烷反应。1-烯烃的氢化硅烷化已知通过铂族的金属络合物进行催化。尤其是,例如已知为Speier催化剂[H2PtCl6·6H2O]和Karstedt溶液的铂络合物,[H2PtCl6·6H2O]和乙烯基取代的二硅氧烷的络合物,已知是高度活性的催化剂。在某些情况下,过渡金属催化的氢化硅烷化反应值得注意的是不足的选择性和低的产率。文献中描述的方法尝试通过使用其它溶剂例如离子液体(DE 10 2006 029 430 A,CN 101033235 A,PL 212882 B1),使用直链羰基化合物和/或酯(EP 0 856 517 A1),或使用甲硅烷基酯、具有N-Si键的酰胺化合物、脲化合物、磷酸化合物或羟基吡啶化合物(尤其是描述在DE 601 05 986 T2)来绕过这些限制。本专利技术的目的是提供通过氢化硅烷化制备硅烷的方法,其特征在于就希望的硅烷而言非常高的选择性和产率并且技术上容易实现。本专利技术的主题是通过以下反应将连接Si的氢加成到脂肪族碳-碳重键上的方法:在促进连接Si的氢原子加成到脂肪族重键的金属催化剂(C)和通式(5)的至少一种有机盐(D)的存在下,使具有连接Si的氢原子的有机硅化合物(A)与具有脂肪族碳-碳重键的化合物(B)反应,所述金属催化剂的量为1-500mol-ppm,优选1-200mol-ppm,更优选1-70mol-ppm,在每种情况下基于所用的不足的组分(A)或(B),[A]+[Y]- (5)所述通式中,[Y]-是无机或有机阴离子,且[A]+是包含选自氮、磷、氧和硫的至少一个杂原子的有机阳离子,所述至少一种有机盐的量为0.01-10mol%,优选0.1-5mol%,更优选0.1-2mol%,在每种情况下基于不足的组分(A)或(B)条件是组分(C)中的金属原子与盐(D)的摩尔比是1:1至1:500,优选1:1至1:200,更优选1:1至1:25。在本专利技术的上下文中,术语“有机盐”也可以理解为包括硅原子的盐。在本专利技术的方法中用作组分(A)的化合物可以是目前已知的具有至少一个连接Si的氢原子的任何所希望的有机硅化合物,例如SiH官能化的硅烷(A1)和硅氧烷(A2)。组分(A)优选包括通式(1)的氢硅烷(A1):H4-a-bSiRaXb (1),其中,R可以相同或不同,且任选地被不含脂肪族碳-碳重键的烃基取代,X可以相同或不同,且是氯原子、溴原子、甲氧基或乙氧基,a是0、1、2或3,且b是0、1、2或3,条件是a+b之和是1、2或3,优选2或3,更优选3。基团X优选是氯原子。基团R优选是直链的、枝化的或环状的烷基或芳基,更优选直链的、枝化的或环状的、具有1-18个碳原子的烷基,更优选甲基。式(1)的氢硅烷优选地是HSiCl3、HSiCl2Me、HSiClMe2、HSiCl2Et和HSiClEt2、HSi(OMe)3、HSi(OEt)3、HSi(OMe)2Me、HSi(OEt)2Me、HSi(OMe)Me2和HSi(OEt)Me2,更优选地是HSiCl3、HSiMeCl2、和HSiMe2Cl,其中Me是甲基,且Et是乙基。此外,在本专利技术的方法中,聚合有机硅化合物(A2)可以被用作组分(A)。在本专利技术的方法中可以被用作组分(A2)的化合物的实例是具有连接Si的氢原子且目前为止已经被用于氢化硅烷化反应的所有聚合有机硅化合物。有机硅化合物(A2)优选是由下式(2)的单元组成的、直链的、环状的或枝化的硅氧烷,:R1cHdSiO(4-c-d)/2 (2),其中,R1可以相同或不同并且具有上述与R相同的定义,c是0、1、2或3,和d是0、1或2,优选0或1,条件是c+d之和小于等于3且至少一个单元d不是0。在本专利技术的方法中可以被用作组分(B)的化合物的实例是目前为止已经被用于氢化硅烷化反应的所有脂肪族不饱和化合物。根据本专利技术使用的化合物(B)可以包括具有脂肪族不饱和基团的不含硅的有机化合物(B1),和具有脂肪族不饱和基团的有机硅化合物(B2),优选不含硅的有机化合物(B1)。组分(B1)优选是具有脂肪族双键或三键的化合物,更优选通式(3)的化合物:R8R9C=CR10R11 (3),其中,R8、R9、R10和R11各自独立地是氢原子、具有1-18个碳原子并任选地被-F、-Cl、-OR6、-NR72、-CN或–NCO取代的单价烃基、或者是氯原子、氟原子、具有1-18个碳原子的烷氧基;具有任选地取代的烃基的定义的成对基团R8、R9、R10和R11可以与它们连接的碳原子一起形成环状基团。当式(3)的化合物是非环状化合物时,基团R8和R9优选具有氢原子的定义。当式(3)的化合物是非环状化合物时,基团R10和R11彼此独立地具有下述定义:优选地,氢原子或具有1-18个碳原子并任选地被氯原子取代的烃基,或者氯原子,更优选地,氢原子或氯甲基。当式(3)的化合物是环状化合物时,优选环戊烯和环己烯。基团R6优选包括具有1-18个碳原子的基团,更优选具有1-18个碳原子的烃基。基团R7优选包括具有1-18个碳原子的基团,更优选具有1-18个碳原子的烃基。根据本专利技术使用的化合物(B1)优选是3-氯丙-1烯(其也称为烯丙基氯)、3-氯-2-甲基丙-1-烯(其也称为甲代烯丙基氯)、丙烯、乙炔、乙烯、异丁烯、环戊烯、环己烯、1-辛烯、1-十二碳烯和1-十六碳烯,优选3-氯丙-1烯、环戊烯和环己烯。在本专利技术的方法的一个优选实施方式中,特别优选地,可以使用1-十二碳烯作为组分(B1),特别是以少量地,用于适应组分(C)。此外,在本专利技术的方法中,可以使用脂肪族不饱和有机硅化合物(B2)作为组分(B),但这是不优选的。有机硅化合物(B2)优选地是由式(4)的单元组成的硅烷或直链、环状或枝化的硅氧烷:R2eR3fSiO(4-e-f)/2 (4),其中,R2可以相同或不同且是连接SiC的脂肪族不饱和烃基,R3可以相同或不同且是任选地被取代的、连接SiC的脂肪族饱和烃基,e是0、1、2、3或4,优选地0、1或2,和f是0、1、2或3,条件是e+f之和小于等于4,且化合物(B2)具有至少一个基团R2。根据本专利技术使用的有机硅化合物(B2)可以是硅烷,即,e+f=4的式本文档来自技高网...

【技术保护点】
将连接Si的氢加成到脂肪族碳‑碳重键上的方法,通过在促进连接Si的氢加成到脂肪族重键的金属催化剂(C)和通式(5)的至少一种有机盐(D)的存在下,使具有连接Si的氢原子的有机硅化合物(A)与具有脂肪族碳‑碳重键的化合物(B)反应,所述金属催化剂(C)的量为1‑500mol‑ppm,基于所用的不足的组分(A)或(B),[A]+[Y]‑   (5),其中,[Y]‑是无机或有机阴离子,且[A]+是包含选自氮、磷、氧和硫的至少一个杂原子的有机阳离子,所述至少一种有机盐的量为0.01‑10mol%,基于不足的组分(A)或(B),条件是组分(C)中的金属原子与盐(D)的摩尔比是1:1至1:500。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 DE 102014203770.01.将连接Si的氢加成到脂肪族碳-碳重键上的方法,通过在促进连接Si的氢加成到脂肪族重键的金属催化剂(C)和通式(5)的至少一种有机盐(D)的存在下,使具有连接Si的氢原子的有机硅化合物(A)与具有脂肪族碳-碳重键的化合物(B)反应,所述金属催化剂(C)的量为1-500mol-ppm,基于所用的不足的组分(A)或(B),[A]+[Y]- (5),其中,[Y]-是无机或有机阴离子,且[A]+是包含选自氮、磷、氧和硫的至少一个杂原子的有机阳离子,所述至少一种有机盐的量为0.01-10mol%,基于不足的组分(A)或(B),条件是组分(C)中的金属原子与盐(D)的摩尔比是1:1至1:500。2.权利要求1所述的方法,其特征在于,组分(A)包括通式(1)的氢硅烷(A1):H4-a-bSiRaXb (1),其中,R可以相同或不同,且任选地被不含脂肪族碳-碳重键的烃基取代,X可以相同或不同,且是氯原子、溴原子、甲氧基或乙氧基,a是0、1、2或3,且b是0、1、2或3,条件是a+b之和是1、2或3。3.权利要求1或2所述的方法,其特征在于,组分(B)包括不含硅的有机化合物(B1)。4.权利要求1-3中一项或多项所述的方法,其特征在于,组分(B)中的脂肪族不饱和基团与组分(A)中的SiH基团的摩尔比例为20:1至1:20。5.权利要求1-4中一项或多项所述的方法,其特征在于,组分(C)包括铂的络合物、铱的络合物或者铑的络合物。6.权利要求1-5中一项或多项所述的方法,其特征在于,阴离子[Y]-包括无机阴离子。7...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·巴斯卡科夫C·克斯
申请(专利权)人:瓦克化学股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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