JPH04164088A - Si―Si結合を有するシロキサンの製造方法 - Google Patents
Si―Si結合を有するシロキサンの製造方法Info
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- JPH04164088A JPH04164088A JP29139090A JP29139090A JPH04164088A JP H04164088 A JPH04164088 A JP H04164088A JP 29139090 A JP29139090 A JP 29139090A JP 29139090 A JP29139090 A JP 29139090A JP H04164088 A JPH04164088 A JP H04164088A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ジシラン混合物から5i−3i結合をもつシ
ロキサンを製造する方法に関し、特に直接法によるクロ
ルシラン合成時に生成した高沸点留分中に含まれるジシ
ラン類を5i−5i結合を有するシロキサンに変換し、
単離するのに有効に採用される上記シロキサンの製造方
法に関する。
ロキサンを製造する方法に関し、特に直接法によるクロ
ルシラン合成時に生成した高沸点留分中に含まれるジシ
ラン類を5i−5i結合を有するシロキサンに変換し、
単離するのに有効に採用される上記シロキサンの製造方
法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕シリコ
ーン工業において、直接法によるクロルシランの製造は
非常に重要なルートであり、今は年間大量のクロルシラ
ンが直接法によって製造されている。
ーン工業において、直接法によるクロルシランの製造は
非常に重要なルートであり、今は年間大量のクロルシラ
ンが直接法によって製造されている。
しかしこの際、クロルシランを蒸留により採取すること
によって高沸点留分が得られるが、この高沸点留分中に
は蒸留によっては分離し難い沸点の接近したジシラン類
等を含んでおり、従来この高沸点留分を有効利用するこ
とが困難であった。
によって高沸点留分が得られるが、この高沸点留分中に
は蒸留によっては分離し難い沸点の接近したジシラン類
等を含んでおり、従来この高沸点留分を有効利用するこ
とが困難であった。
即ち、直接法によるクロルシラン製造時の高沸点留分け
、ジシランに着目し、沸点から分類すると下記の3つの
留分に分けられる。
、ジシランに着目し、沸点から分類すると下記の3つの
留分に分けられる。
低沸魚介: C,H,、Si、、 CsH,5CQSi
2. C4H1,CQ、Siz中沸点分魚介、H,CQ
3Si2. C2H6CQSSi2高沸点分:C,H,
C鳥Si2.CムSi2またこの場合、同じ組成式で表
わされても、例えばC4H,、CQ、Si、は、1,2
−クロル体(Me2CQSj−5iCQMe2) 、1
.1−クロル体(MeCflt、Si51−5i、)の
ような構造異性体(Meはメチル基を示す。以下同じ。
2. C4H1,CQ、Siz中沸点分魚介、H,CQ
3Si2. C2H6CQSSi2高沸点分:C,H,
C鳥Si2.CムSi2またこの場合、同じ組成式で表
わされても、例えばC4H,、CQ、Si、は、1,2
−クロル体(Me2CQSj−5iCQMe2) 、1
.1−クロル体(MeCflt、Si51−5i、)の
ような構造異性体(Meはメチル基を示す。以下同じ。
)を含み、更に
のようなジシラン以外のものを含んでいる。
実際、高沸点留分け、ガスクロマトグラフィーにより分
析すると、後述する第1表に示すような非常に複雑なパ
ターンを示し、従って、高沸点留分はS i −S i
結合を持った工業的に有用な化合物を主成分として含ん
でいるにもかかわらず、クロルとメチルの構造異性体の
沸点が近いため、有効な分離方法がなく、有効利用の点
で問題があった。
析すると、後述する第1表に示すような非常に複雑なパ
ターンを示し、従って、高沸点留分はS i −S i
結合を持った工業的に有用な化合物を主成分として含ん
でいるにもかかわらず、クロルとメチルの構造異性体の
沸点が近いため、有効な分離方法がなく、有効利用の点
で問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、クロルシラ
ン合成時に生成する高沸点留分より5i−8i結合を持
つシロキサンを得るために有効に採用されるシロキサン
の製造方法を提供することを目的とする。
ン合成時に生成する高沸点留分より5i−8i結合を持
つシロキサンを得るために有効に採用されるシロキサン
の製造方法を提供することを目的とする。
を するための びイ
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ね
た結果、ジシラン混合物にシクロトリシロキサンを反応
させることが有効であることを知見した。
た結果、ジシラン混合物にシクロトリシロキサンを反応
させることが有効であることを知見した。
即ち、本発明者らは、まずクロルシラン類とシクロトリ
シロキサンとの反応性について検討した結果、クロルシ
ラン類と過剰モルのシクロトリシロキサンとをプロトン
を持たない極性溶媒下に低温で反応させた場合、Si上
にクロル原子が1つしがないシランはシクロトリシロキ
サンと全く反応しないが、1つのSi上に2つ以上のク
ロル原子を持つシランは、5i−C0間にシクロトリシ
ロキサンを挿入する形で反応し、この2つ以上のクロル
原子を持つSiがなくなるまで反応が続くことを見い出
した(下記反応式参照)。
シロキサンとの反応性について検討した結果、クロルシ
ラン類と過剰モルのシクロトリシロキサンとをプロトン
を持たない極性溶媒下に低温で反応させた場合、Si上
にクロル原子が1つしがないシランはシクロトリシロキ
サンと全く反応しないが、1つのSi上に2つ以上のク
ロル原子を持つシランは、5i−C0間にシクロトリシ
ロキサンを挿入する形で反応し、この2つ以上のクロル
原子を持つSiがなくなるまで反応が続くことを見い出
した(下記反応式参照)。
はヘキサメチルホスホリルトリアミドを示す、)更に、
本発明者らは、上記の反応をジシラン類に対して適用し
、例えば上記C4H4,Cl22Si、の構造異性体に
対してシクロトリシロキサンを反応させた場合、Siに
クロル原子がそれぞれ1個しか結合していない1,2−
ジクロル体は全く反応しないが、1,1−ジクロル体は
シクロトリシロキサンと反応して例えば下記式 の化合物(1)が得られ、この化合物(1)は1.2−
ジクロル体と沸点が大きく異なり、互に分離し得ること
、しかもこの場合、得られた化合物(1)は、加水分解
により下記式(2)と(3)の混合物となることを見い
出した。
本発明者らは、上記の反応をジシラン類に対して適用し
、例えば上記C4H4,Cl22Si、の構造異性体に
対してシクロトリシロキサンを反応させた場合、Siに
クロル原子がそれぞれ1個しか結合していない1,2−
ジクロル体は全く反応しないが、1,1−ジクロル体は
シクロトリシロキサンと反応して例えば下記式 の化合物(1)が得られ、この化合物(1)は1.2−
ジクロル体と沸点が大きく異なり、互に分離し得ること
、しかもこの場合、得られた化合物(1)は、加水分解
により下記式(2)と(3)の混合物となることを見い
出した。
化合物(1) −!L二÷
またこの場合、Me4CQ2S i□にMe3CQ3S
i□が混在していても、これも例えば下記反応により
式(4)の化合物を得ることができ、更にこの式(4)
の化合物を加水分解することにより、高滓点の式(5)
の化合物が得られ、これらも容易に分離できることを知
見し、本発明をなすに至った。
i□が混在していても、これも例えば下記反応により
式(4)の化合物を得ることができ、更にこの式(4)
の化合物を加水分解することにより、高滓点の式(5)
の化合物が得られ、これらも容易に分離できることを知
見し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、下記組成式CI)
(CH,)。Si、C亀−1・・・〔l〕(但し、nは
6〜0の整数を示す。) で示され、1つのケイ素原子に2個以上のクロル原子が
結合したジシランを少なくとも1種含むジシラン混合物
を下記式(U) (但し、Rは水素原子又は互に同一もしくは異種の一価
炭化水素基を示す。) で示されるシクロトリシロキサンと反応させて、上記1
つのケイ素原子に2個以上のクロル原子が結合したジシ
ランの該2個以上の5i−CQ結合のうち、1個の5i
−CQ結合を残して他の5i−CQ結合間に(OS i
Rz h (但し、Rは上記と同様の意味を示す)を導
入することを特徴とする5i−Si結合を有するシロキ
サンの製造方法を提供する。
6〜0の整数を示す。) で示され、1つのケイ素原子に2個以上のクロル原子が
結合したジシランを少なくとも1種含むジシラン混合物
を下記式(U) (但し、Rは水素原子又は互に同一もしくは異種の一価
炭化水素基を示す。) で示されるシクロトリシロキサンと反応させて、上記1
つのケイ素原子に2個以上のクロル原子が結合したジシ
ランの該2個以上の5i−CQ結合のうち、1個の5i
−CQ結合を残して他の5i−CQ結合間に(OS i
Rz h (但し、Rは上記と同様の意味を示す)を導
入することを特徴とする5i−Si結合を有するシロキ
サンの製造方法を提供する。
以下、本発明につき更に詳述する。
本発明の5i−Si結合を有するシロキサンの製造方法
において、出発原料は下記組成式〔13MもSit C
L −n ・・・〔I〕で示されるジシ
ラン混合物であるが、この混合物中には1つのケイ素原
子に2個以上のクロル原子が結合したジシラン、例えば
MeCQ2SiSiMe3゜MeCfl、SiSi(1
1Mall、CD、5iSiCQ、等が少な(とも1種
含まれる必要がある。このようなジシラン混合物として
は、直接法によるクロルシランの製造で生成する高沸点
留分が好適に用いられる。
において、出発原料は下記組成式〔13MもSit C
L −n ・・・〔I〕で示されるジシ
ラン混合物であるが、この混合物中には1つのケイ素原
子に2個以上のクロル原子が結合したジシラン、例えば
MeCQ2SiSiMe3゜MeCfl、SiSi(1
1Mall、CD、5iSiCQ、等が少な(とも1種
含まれる必要がある。このようなジシラン混合物として
は、直接法によるクロルシランの製造で生成する高沸点
留分が好適に用いられる。
一方、このジシラン混合物と反応させるシクロトリシロ
キサンは、下記式(II) 門〒i ・・・(n〕 で示されるものである。この場合、Rは水素原子又は互
に同一もしくは異種の一価炭化水素基であるが、これは
炭素数1〜10のものが好ましく、例えばメチル、フェ
ニル、トリフルオロプロピル、ビニル基等が例示される
。これらの中では、特にヘキサメチルシクロトリシロキ
サンが好適に用いられる。
キサンは、下記式(II) 門〒i ・・・(n〕 で示されるものである。この場合、Rは水素原子又は互
に同一もしくは異種の一価炭化水素基であるが、これは
炭素数1〜10のものが好ましく、例えばメチル、フェ
ニル、トリフルオロプロピル、ビニル基等が例示される
。これらの中では、特にヘキサメチルシクロトリシロキ
サンが好適に用いられる。
上記クロルメチルジシラン混合物とシクロトリシロキサ
ンとの使用量は適宜選定され、該混合物中の2個以上の
クロル原子を持つケイ素原子の数及びケイ素原子にクロ
ル原子が2個結合しているか3個結合しているかによっ
ても相違するが通常前者100重量部に対し後者0.5
〜330重量部の範囲である。
ンとの使用量は適宜選定され、該混合物中の2個以上の
クロル原子を持つケイ素原子の数及びケイ素原子にクロ
ル原子が2個結合しているか3個結合しているかによっ
ても相違するが通常前者100重量部に対し後者0.5
〜330重量部の範囲である。
このクロルメチルジシラン混合物とシクロトリシロキサ
ンとの反応は、プロトンを持たない極性溶媒、例えばヘ
キサメチルホスホリルトリアミド(HMPA) 、ジメ
チルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド
(DMF)等を溶媒として行なうことが好ましい。これ
らの中では特にHMPAが最も好ましい。その使用量は
、シクロトリシロキサンに対して0.1〜10重量%、
特に0.5〜3重量%が好適である。0.1%未満では
反応速度が遅くなる場合があり、10%を越えるとモノ
クロルシランの反応が起こりはじめるおそれがある。
ンとの反応は、プロトンを持たない極性溶媒、例えばヘ
キサメチルホスホリルトリアミド(HMPA) 、ジメ
チルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド
(DMF)等を溶媒として行なうことが好ましい。これ
らの中では特にHMPAが最も好ましい。その使用量は
、シクロトリシロキサンに対して0.1〜10重量%、
特に0.5〜3重量%が好適である。0.1%未満では
反応速度が遅くなる場合があり、10%を越えるとモノ
クロルシランの反応が起こりはじめるおそれがある。
反応条件も適宜選定されるが、反応温度は30℃以下、
特に0〜30℃であることが好ましく、30℃を越える
とクロル原子を1個しか持たないケイ素原子もシクロト
リシロキサンと反応を始める場合が生じる。なお、0℃
より低くても反応は可能であるが、あまり低温であると
反応速度が低下する。また、反応時間は通常1〜5時間
である。
特に0〜30℃であることが好ましく、30℃を越える
とクロル原子を1個しか持たないケイ素原子もシクロト
リシロキサンと反応を始める場合が生じる。なお、0℃
より低くても反応は可能であるが、あまり低温であると
反応速度が低下する。また、反応時間は通常1〜5時間
である。
なお、この反応に際しては、ジシラン混合物中のCQ2
Me4 S i2の成分を前蒸留等で濃縮しておくのが
好ましい。
Me4 S i2の成分を前蒸留等で濃縮しておくのが
好ましい。
而して、本発明においては、この反応でジシラン混合物
中の1つのケイ素原子に2個以上のクロル原子が結合し
たジシランにシクロトリシロキサンが作用し、その2個
以上の5i−CQ結合のうち1個を残し、他の5i−C
Q結合間に(○S i Rzhが導入されて、例えば下
記(i)、(n)のシロキサンが得られる。
中の1つのケイ素原子に2個以上のクロル原子が結合し
たジシランにシクロトリシロキサンが作用し、その2個
以上の5i−CQ結合のうち1個を残し、他の5i−C
Q結合間に(○S i Rzhが導入されて、例えば下
記(i)、(n)のシロキサンが得られる。
このようにして得られたシロキサンは、沸点差により容
易に蒸留で分離することができ、またこの得られたシロ
キサンを常法によって加水分解すれば、更に容易にこの
加水分解物を蒸留分離することができる。
易に蒸留で分離することができ、またこの得られたシロ
キサンを常法によって加水分解すれば、更に容易にこの
加水分解物を蒸留分離することができる。
従っ工、本発明に係るシロキサンの製造方法によれば、
直接法によるクロルシラン合成時に生成する高沸点留分
より、蒸留分離の容易なシロキサンを製造することがで
き、利用価値の低かった高沸点留分の有効利用を計るこ
とができる。
直接法によるクロルシラン合成時に生成する高沸点留分
より、蒸留分離の容易なシロキサンを製造することがで
き、利用価値の低かった高沸点留分の有効利用を計るこ
とができる。
なお、本発明で得られるシロキサンは、環状シロキサン
類とアルカリ又は酸触媒の存在下に共重合させることに
より、トリメチルシリル基等を側鎖に持つポリマーを与
えることができ、有用なポリマーとすることができる[
M、Ishikawa et al。
類とアルカリ又は酸触媒の存在下に共重合させることに
より、トリメチルシリル基等を側鎖に持つポリマーを与
えることができ、有用なポリマーとすることができる[
M、Ishikawa et al。
J、 Polym、 Sci、、 Polymn、Le
tter、 21.657 (1983))〔発明の効
果〕 発明によれば、ジシラン混合物から容易に分離可能でし
かも他の方法では得られにくかった5i−8i結合を有
するシロキサンを簡単かつ確実に得ることができ、今ま
で利用価値がなかったクロルシラン合成時の高沸点留分
から簡単な処理によって5i−Si結合を持っシロキサ
ンを製造するために有利に採用される。
tter、 21.657 (1983))〔発明の効
果〕 発明によれば、ジシラン混合物から容易に分離可能でし
かも他の方法では得られにくかった5i−8i結合を有
するシロキサンを簡単かつ確実に得ることができ、今ま
で利用価値がなかったクロルシラン合成時の高沸点留分
から簡単な処理によって5i−Si結合を持っシロキサ
ンを製造するために有利に採用される。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
クロルシラン製造時の高沸点留分1kgを単蒸留し、5
0〜b 採取した。この留分をガスクロマトグラフィーにより分
析したところ、この留分には第1表に示す通りMe、S
iSiMe、14.3%、Me、 S i S iMe
、 C124,8%、Mg2Si、Cl2211 、1
%のジシラン類が含まれ、更に沸点が互に接近した種々
のシランが含まれていた。
0〜b 採取した。この留分をガスクロマトグラフィーにより分
析したところ、この留分には第1表に示す通りMe、S
iSiMe、14.3%、Me、 S i S iMe
、 C124,8%、Mg2Si、Cl2211 、1
%のジシラン類が含まれ、更に沸点が互に接近した種々
のシランが含まれていた。
第 1 表
ピーク 時 間 濃 度 化合物N00(%)
1 0.988 0.0059
2 0.995 0.003
3 1.887 0.0251
4 1.162 0.5073
5 1.36 1.3623
6 1.435 0.9847
9 1.745 4.723710 1.8
85 1.3464 11 1.875 4.3369 12 1.95 3.6504 13 2.843 5.1433 1G 2,275 1.852717 2.3
97 9.1671 20 2.96 2.8702 21 3.813 0.2535 22 3.262 0.0339 23 3.318 0.030324 3
.498 0.007925 3.632
0.017726 3.733 0.021
727 3.3 0.009928 3
.958 0.010229 4.827
0.009430 4.13 0.0059
31 4.688 0.004332 4
.8 0.004933 4.878
0.004334 4.968 0.0046
35 5.515 0.004536 5
.615 0.001937 5.733
0.013338 6.158 0.016
939 6.313 0.010340
6.453 0.053841 6.675
0.003942 7.822 0.00
8次に、上記留分400gにヘキサメチルシクロトリシ
ロキサン400gとヘキサメチルホスホリルトリアミド
4gとを加え、0℃で1時間撹拌した。固体のヘキサメ
チルシクロトリシロキサンはこの間次第に反応溶解し、
1時間後には完全に均一な溶液となった。
85 1.3464 11 1.875 4.3369 12 1.95 3.6504 13 2.843 5.1433 1G 2,275 1.852717 2.3
97 9.1671 20 2.96 2.8702 21 3.813 0.2535 22 3.262 0.0339 23 3.318 0.030324 3
.498 0.007925 3.632
0.017726 3.733 0.021
727 3.3 0.009928 3
.958 0.010229 4.827
0.009430 4.13 0.0059
31 4.688 0.004332 4
.8 0.004933 4.878
0.004334 4.968 0.0046
35 5.515 0.004536 5
.615 0.001937 5.733
0.013338 6.158 0.016
939 6.313 0.010340
6.453 0.053841 6.675
0.003942 7.822 0.00
8次に、上記留分400gにヘキサメチルシクロトリシ
ロキサン400gとヘキサメチルホスホリルトリアミド
4gとを加え、0℃で1時間撹拌した。固体のヘキサメ
チルシクロトリシロキサンはこの間次第に反応溶解し、
1時間後には完全に均一な溶液となった。
この溶液を2wn+Hgで70℃に加熱し、未反応のへ
キサメチルシクロトリシロキサンとクロルシラン類を除
いた後、短かい蒸留カラムに通して減圧蒸留し、93〜
b を採取した。
キサメチルシクロトリシロキサンとクロルシラン類を除
いた後、短かい蒸留カラムに通して減圧蒸留し、93〜
b を採取した。
この留分を”HNMR,”S i NMR。
IR,GC−MASSにより分析した結果、下記式(1
) であることが認められた。なお、図面にこの化答物(1
)の赤外線吸収スペクトルを示す、また、この化合物(
1)のn25℃は1.4139であった。
) であることが認められた。なお、図面にこの化答物(1
)の赤外線吸収スペクトルを示す、また、この化合物(
1)のn25℃は1.4139であった。
次に、上記化合物(1)を190gのジエチルエーテル
に溶解させ、これを水中に添加し、加水分解させた。そ
の加水分解物を水洗、乾燥し、ストリップ後、蒸留して
75〜b の留分を単離した。これを1H−NMR,IR。
に溶解させ、これを水中に添加し、加水分解させた。そ
の加水分解物を水洗、乾燥し、ストリップ後、蒸留して
75〜b の留分を単離した。これを1H−NMR,IR。
GC−MASSにより分析し、またUV吸収をシクロヘ
キサン中で測定し、213nmの吸収により5i−5i
結合の存在を確認した結果、下記(2)と(3)との混
合物(はぼ1:2の割合)であることが認められた。
キサン中で測定し、213nmの吸収により5i−5i
結合の存在を確認した結果、下記(2)と(3)との混
合物(はぼ1:2の割合)であることが認められた。
図面は本発明方法によって得られる化合物(1)の赤外
線吸収スペクトルである。 出願人 信越化学工業 株式会社 代理人 弁理士 小 島 隆 司
線吸収スペクトルである。 出願人 信越化学工業 株式会社 代理人 弁理士 小 島 隆 司
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、下記組成式〔 I 〕 (CH_3)_nSi_2Cl_6_−_n・・・〔
I 〕(但し、nは6〜0の整数を示す。) で示され、1つのケイ素原子に2個以上のクロル原子が
結合したジシランを少なくとも1種含むジシラン混合物
を下記式〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔II〕 (但し、Rは水素原子又は互に同一もしくは異種の一価
炭化水素基を示す。) で示されるシクロトリシロキサンと反応させて、上記1
つのケイ素原子に2個以上のクロル原子が結合したジシ
ランの該2個以上のSi−Cl結合のうち、1個のSi
−Cl結合を残して他のSi−Cl結合間に▲数式、化
学式、表等があります▼(但し、Rは上記と同様 の意味を示す)を導入することを特徴とするSi−Si
結合を有するシロキサンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29139090A JP2803358B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | Si―Si結合を有するシロキサンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29139090A JP2803358B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | Si―Si結合を有するシロキサンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164088A true JPH04164088A (ja) | 1992-06-09 |
| JP2803358B2 JP2803358B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17768296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29139090A Expired - Fee Related JP2803358B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | Si―Si結合を有するシロキサンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803358B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP29139090A patent/JP2803358B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2803358B2 (ja) | 1998-09-24 |
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