用于使用铱催化剂来氢化硅烷化脂族不饱和烷氧基硅烷和氢封端的有机硅氧烷低聚物以制备可用于官能化聚有机硅氧烷的烷氧基甲硅烷基封端的聚合物的方法技术

本发明专利技术公开了用于制备产物的方法，该方法包括合并起始物质，所述起始物质包含A)具有硅键合的氢原子的硅氧烷低聚物，B)具有至少一个能够经历硅氢加成反应的脂族不饱和基团的烷氧基硅烷和C)铱络合物催化剂。该方法可用于制备式(I)

Method for preparing alkoxysilyl terminated polymers for functionalization of polysiloxanes by hydrogenating alkoxysilane and siloxane oligomers for hydrogen sealing with iridium catalyst

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用铱催化剂来氢化硅烷化脂族不饱和烷氧基硅烷和氢封端的有机硅氧烷低聚物以制备可用于官能化聚有机硅氧烷的烷氧基甲硅烷基封端的聚合物的方法相关专利申请的交叉引用根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2017年6月26日提交的美国临时专利申请号62/524637的权益。美国临时专利申请号62/524637据此以引用方式并入本文。
技术介绍
在下文所示的反应方案中，使用铂催化剂，乙烯基三甲氧基硅烷与1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的硅氢加成反应得到包含α-加合物支链异构体和β-加合物直链异构体的混合物作为反应产物。然而，该方法存在这样的缺点：选择性导致β-加合物/α-加合物的65/35摩尔比。此外，在不立即除去或失活Pt催化剂的情况下，将发生“过度硅氢加成”，导致其中氢封端的有机硅氧烷低聚物上的两个氢原子与乙烯基三甲氧基硅烷分子(即αα加合物，αβ加合物，βα加合物和/或ββ加合物)反应的副产物。用于使这些副产物的形成最小化的一种方法是使用摩尔过量的1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。然而，该方法存在工艺低效率的缺点以及回收相对大量未反应的1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的需要。存在提供以下有益效果中的一种或多种的工业需要：1)使因过度硅氢加成反应而导致的副产物的形成最小化；2)以高选择性和高收率生成β-加合物；以及(3)在催化剂的存在下生成稳定的β-加合物。
技术实现思路
用于选择性地制备包含烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物的产物的方法包括：1)使包含以下各项的起始物质反应：(A)具有以下单元式(I)的聚有机氢硅氧烷低聚物：(HR12SiO1/2)e(R13SiO1/2)f(HR1SiO2/2)g(R12SiO2/2)h(R1SiO3/2)i(HSiO3/2)j(SiO4/2)k，其中下标e、f、g、h、i、j、和k具有的值使得5≥e≥0，5≥f≥0，10≥g≥0，5≥h≥0，下标i为0或1，5≥j≥0，下标k为0或1，条件是量(e+g+j)≥2，并且量(e+f+g+h+i+j+k)≤50；并且每个R1独立地为1至18个碳原子的一价烃基或者1至18个碳原子的一价卤代烃基；(B)式(II)的脂族不饱和烷氧基硅烷：其中R1如上文所述，每个R2独立地为2至18个碳原子的脂族不饱和一价烃基，每个R3独立地为1至18个碳原子的一价烃基，下标c为0或1；和(C)式[Ir(R5)x(R6)y]z的铱络合物，其中下标x为1或2，R5为1,5-环辛二烯配体或2,5-降冰片二烯配体，下标y为0、1或2，R6为可在低于有机氢硅氧烷低聚物的沸点的温度下活化的配体，并且下标z为1或2，从而制备包含烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物的反应产物；以及任选地2)分离步骤1)中制备的烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物。在步骤1)中，起始物质(C)和起始物质(B)可合并并计量到起始物质(A)中。烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物具有单元式(III)：m(HR12SiO1/2)n(R13SiO1/2)f(HR1SiO2/2)o(R12SiO2/2)h(R1SiO3/2)i(HSiO3/2)p(SiO4/2)k，其中R1、R3、和下标c、f、h、i、和k如上所述，下标b为0至2，m>0，并且量(m+n+o+p)＝(e+g+j)，并且每个D独立地为2至18个碳原子的二价烃基，条件是在步骤1)中产生的所有D基团中的>90摩尔％是直链的。烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物可用于制备聚烷氧基官能聚有机硅氧烷的方法中。用于制备聚烷氧基官能聚有机硅氧烷的方法包括：(1)使包含以下各项的起始物质反应：(a)上述烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物，(b)每分子具有平均至少两个脂族不饱和一价烃基的聚有机硅氧烷；和(c)硅氢加成反应催化剂。具体实施方式用于选择性地制备包含烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物的产物的方法包括：1)使包含以下各项的起始物质反应：(A)具有以下单元式(I)的聚有机氢硅氧烷低聚物：(HR12SiO1/2)e(R13SiO1/2)f(HR1SiO2/2)g(R12SiO2/2)h(R1SiO3/2)i(HSiO3/2)j(SiO4/2)k，其中下标e、f、g、h、i、j、和k具有的值使得5≥e≥0，5≥f≥0，10≥g≥0，5≥h≥0，下标i为0或1，5≥j≥0，下标k为0或1，条件是量(e+g+j)≥2，并且量(e+f+g+h+i+j+k)≤50；并且每个R1独立地为1至18个碳原子的一价烃基或者1至18个碳原子的一价卤代烃基；(B)式(II)的脂族不饱和烷氧基硅烷：其中每个R2独立地为2至18个碳原子的脂族不饱和一价烃基，每个R3独立地为1至18个碳原子的一价烃基，下标c为0或1；和(C)式[Ir(R5)x(R6)y]z的铱络合物，其中下标x为1或2，R5为1,5-环辛二烯配体或2,5-降冰片二烯配体，下标y为0、1或2，R6为可在低于有机氢硅氧烷低聚物的沸点的温度下活化的配体，并且下标z为1或2，从而制备包含烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物的反应产物；以及任选地2)分离步骤1)中制备的所述烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物。可用于上述方法中的成分(A)为单元式(III)的聚有机氢硅氧烷低聚物：(HR12SiO1/2)e(R13SiO1/2)f(HR1SiO2/2)g(R12SiO2/2)h(R1SiO3/2)i(HSiO3/2)j(SiO4/2)k，其中下标e、f、g、h、i、j、和k具有的值使得5≥e≥0，5≥f≥0，10≥g≥0，5≥h≥0，下标i为0或1，5≥j≥0，下标k为0或1，条件是量(e+g+j)≥2，并且量(e+f+g+h+i+j+k)≤50；并且每个R1独立地为1至18个碳原子的一价烃基或者1至18个碳原子的一价卤代烃基。另选地，用于R1的一价烃基具有1至12个碳原子，或者1至10个碳原子。适用于R1的一价烃基包括但不限于1至6个碳原子的烷基基团和6至10个碳原子的芳基基团。适用于R1的烷基基团的示例为但不限于：甲基、乙基、丙基(如异丙基和/或正丙基)、丁基(如异丁基、正丁基、叔丁基和/或仲丁基)、戊基(如异戊基、新戊基和/或叔戊基)、己基、以及具有6个碳原子的支链饱和烃基。适用于R1的芳基基团的示例为但不限于苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、苄基和二甲基苯基。适用于R1的一价卤代烃基包括但不限于1至6个碳原子的卤代烷基基团，或6至10个碳原子的卤代芳基基团。适用于R1的卤代烷基基团的示例为但不限于上述烷基基团，其中一个或多个氢原子被卤素原子诸如F或Cl取代。例如，氟甲基、2-氟丙基、3,3,3-三氟丙基、4,4,4-三氟丁基、4,4,4,3,3-五氟丁基、5,5,5,4,4,3,3-七氟戊基、6,6,6,5,5,4,4,3,3-九氟己基、和8,8,8,7,7-五氟辛基、2,2-二氟环丙基、2,3-二氟环丁基、3,4-二氟环己基、以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物的方法，其中所述方法包括：/n1)使包含以下各项的起始物质反应：/n(A)具有以下单元式的聚有机氢硅氧烷低聚物：/n(HR

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170626 US 62/524,6371.一种用于制备烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物的方法，其中所述方法包括：
1)使包含以下各项的起始物质反应：
(A)具有以下单元式的聚有机氢硅氧烷低聚物：
(HR12SiO1/2)e(R13SiO1/2)f(HR1SiO2/2)g(R12SiO2/2)h(R1SiO3/2)i(HSiO3/2)j(SiO4/2)k，其中下标e、f、g、h、i、j、和k具有的值使得5≥e≥0，5≥f≥0，10≥g≥0，5≥h≥0，下标i为0或1，5≥j≥0，下标k为0或1，条件是量(e+g+j)≥2，并且量(e+f+g+h+i+j+k)≤50；并且每个R1独立地为1至18个碳原子的一价烃基或者1至18个碳原子的一价卤代烃基；
(B)下式的脂族不饱和烷氧基硅烷：

其中每个R2独立地为2至18个碳原子的脂族不饱和一价烃基，每个R3独立地为1至18个碳原子的一价烃基，下标c为0或1；和
(C)式[Ir(R5)x(R6)y]z的铱络合物，其中下标x为1或2，R5为1,5-环辛二烯配体或2,5-降冰片二烯配体，下标y为0、1或2，R6为可在低于有机氢硅氧烷低聚物的沸点的温度下活化的配体，并且下标z为1或2，从而制备包含所述烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物的反应产物，以及
任选地2)分离步骤1)中制备的所述烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物。


2.根据权利要求1所述的方法，其中(C)所述铱络合物选自：[Ir(I)(1,5-环辛二烯)Cl]-二聚体；Ir(I)1,5-环辛二烯乙酰基丙酮；Ir(I)(1,5-环辛二烯)2(四(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼酸酯)；[Ir(I)(1,5-环辛二烯)(OMe)]-二聚体，Ir(I)(1,5-环辛二烯)(六氟乙酰基丙酮)，Ir(I)(1,5-环辛二烯)(CH3CN)2，Ir(I)(1,5-环辛二烯)(吡啶)，Ir(I)(1,5-环辛二烯)(茚基)，以及它们的混合物。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物具有单元式：

(HR12SiO1/2)n(R13SiO1/2)f(HR1SiO2/2)o(R12SiO2/2)h(R1SiO3/2)i(HSiO3/2)p(SiO4/2)k，其中
R1、R3、和下标c、f、h、i、和k如上所述，下标b为0至2，m>0，并且量(m+n+o+p)＝(e+g+j)，并且每个D独立地为2至18个碳原子的二价烃基，条件是在步骤1)中产生的所有D基团中的>90摩尔％是直链的。


4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中(A)所述聚有机氢硅氧烷低聚物具有下式：

其中下标a为0至10。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物具有下式：

其中D为2至18个碳原子的二价烃基，条件是D中的>90摩尔％为直链二价烃基。


6.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中(A)所述聚有机氢硅氧烷低聚物具有单元式：
(HR12SiO1/2)3(R12SiO2/2)q(R1SiO3/2)，其中下标q为0至3。


7.根据权利要求6所述的方法，其中(A)所述聚有机氢硅氧烷低聚物具有下式：





8.根据权利要求7所述的方法，其中烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物具有包括下列的式：


或两者，其中每个D独立地为2至18个碳原子的二价烃基，条件是D中的>90摩尔％为直链二价烃基。


9.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述有机氢硅氧烷低聚物为单元式(R12SiO2/2)v(R1HSiO2/2)s的环状有机氢硅氧烷低聚物，其中下标s≥3并且下标v≥0。


10.根据权利要求9所述的方法，其中所述烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物具有单元式：
(R12SiO2/2)v(R1HSiO2/2)t其中下标t≥0，下标u≥1，并且量(t+u)＝s。


11.一种用于制备聚烷氧基官能聚有机硅氧烷的方法，其中所述方法包括：
(1)使包含以下各项的起始物质反应：
(a)具有以下单元式的烷氧基官能有机氢硅氧烷低聚物：



(HR12SiO1/2)n(R13SiO1/2)f(HR1SiO2/2)o(R12SiO2/2)h(R1SiO3/2)i(HSiO3/2)p(SiO4/2)k，其中下标b、c、m、n、f、o、h、i、p、和k具有的值使得：下标b为0至2，下标c为0或1，5≥m>0，5≥n≥0，5≥f≥0，10≥o≥0，5≥h≥0，下标i为0或1，5≥p≥0，下标k为0或1，条件是量(m+n+o+p)≥2，量(m+n+f+o+h+i+p+k)≤50，每个R1独立地为1至18个碳原子的一价烃基或者1至18个碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·奥尔森，J·戈恩德隆，周晓源，W·约翰逊，C·马钱德，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：美国;US