JPH09157278A - オルガノモノアルコキシシラン製造用組成物 - Google Patents
オルガノモノアルコキシシラン製造用組成物Info
- Publication number
- JPH09157278A JPH09157278A JP32542695A JP32542695A JPH09157278A JP H09157278 A JPH09157278 A JP H09157278A JP 32542695 A JP32542695 A JP 32542695A JP 32542695 A JP32542695 A JP 32542695A JP H09157278 A JPH09157278 A JP H09157278A
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- JP
- Japan
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- organomonoalkoxysilane
- composition
- producing
- organodisiloxane
- compound
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オルガノモノアルコキシシランを温和な条件
でクリーンに、かつ高収率で製造するためのオルガノモ
ノアルコキシシラン製造用組成物を提供すること。 【解決手段】 オルガノジシロキサン、オルトカルボン
酸エステル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒
の混合物からなる組成物を用いてオルガノジシロキサン
を分解することにより、ハロゲンフリープロセスにより
高収率・高純度でオルガノモノアルコキシシランを得る
ことができ、安全性が高く、分離精製も容易である。加
えて、室温でも反応が進行するため、設備コスト・製造
コストを低く抑えることができる。
でクリーンに、かつ高収率で製造するためのオルガノモ
ノアルコキシシラン製造用組成物を提供すること。 【解決手段】 オルガノジシロキサン、オルトカルボン
酸エステル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒
の混合物からなる組成物を用いてオルガノジシロキサン
を分解することにより、ハロゲンフリープロセスにより
高収率・高純度でオルガノモノアルコキシシランを得る
ことができ、安全性が高く、分離精製も容易である。加
えて、室温でも反応が進行するため、設備コスト・製造
コストを低く抑えることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオルガノモノアルコ
キシシラン製造用組成物に関する。より詳しくは、シリ
ル化剤、あるいはその他の種々の有機ケイ素化合物の重
要な中間体の一つであるオルガノモノアルコキシシラン
を製造することを目的としてオルガノジシロキサンを分
解するための、オルガノモノアルコキシシラン製造用組
成物に関する。
キシシラン製造用組成物に関する。より詳しくは、シリ
ル化剤、あるいはその他の種々の有機ケイ素化合物の重
要な中間体の一つであるオルガノモノアルコキシシラン
を製造することを目的としてオルガノジシロキサンを分
解するための、オルガノモノアルコキシシラン製造用組
成物に関する。
【0002】
【従来の技術】オルガノジシロキサンとオルトカルボン
酸エステル化合物を反応させてオルガノモノアルコキシ
シランを得る技術としては、酸触媒共存下ヘキサメチル
ジシロキサンとオルトギ酸トリエチルからトリメチルエ
トキシシランを得る反応が、I.P.Zhurkina
らにより報告されている(Metalloorg.Kh
im.,3,1283(1990))。また関連する技
術として、オルガノジシロキサンからオルガノモノクロ
ロシランを得る方法が、特開昭52−65226号広
報、および特開平5−222062号広報に示されてい
る。
酸エステル化合物を反応させてオルガノモノアルコキシ
シランを得る技術としては、酸触媒共存下ヘキサメチル
ジシロキサンとオルトギ酸トリエチルからトリメチルエ
トキシシランを得る反応が、I.P.Zhurkina
らにより報告されている(Metalloorg.Kh
im.,3,1283(1990))。また関連する技
術として、オルガノジシロキサンからオルガノモノクロ
ロシランを得る方法が、特開昭52−65226号広
報、および特開平5−222062号広報に示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、I.
P.Zhurkinaらによって報告された反応におい
ては、反応促進効果を有する物質が存在しないために反
応速度、反応率、収率が低いという欠点があった。すな
わち、ヘキサメチルジシロキサンとオルトギ酸トリエチ
ルの反応において、ヘキサメチルジシロキサンの転化率
が52%と低く、生成物のトリメチルエトキシシランの
収率は40%程度であった。また水素原子をシリコン原
子上の置換基としてもつ化合物に関する検討はなされて
いなかった。また特開昭52−65226号広報に示さ
れている方法は、オルガノジシロキサンとジアルキルジ
クロロシランとをヘキサメチルリン酸トリアミドを触媒
として反応させるものであるが、粘稠なポリシロキサン
を副生し、触媒のヘキサメチルリン酸トリアミドが強い
発ガン性をもつなどの問題があり、工業化が困難であっ
た。また、特開平5−222062号広報に示された技
術においては、オルガノジシロキサンと塩化チオニルを
反応させるため、亜硫酸ガスが副生するといった問題が
あった。さらにこのような反応で得られるオルガノモノ
クロロシランを種々の有機ケイ素化合物の中間体として
反応に供した場合、塩化水素が副生し、安全性、経済
性、および装置腐食の点で問題があった。
P.Zhurkinaらによって報告された反応におい
ては、反応促進効果を有する物質が存在しないために反
応速度、反応率、収率が低いという欠点があった。すな
わち、ヘキサメチルジシロキサンとオルトギ酸トリエチ
ルの反応において、ヘキサメチルジシロキサンの転化率
が52%と低く、生成物のトリメチルエトキシシランの
収率は40%程度であった。また水素原子をシリコン原
子上の置換基としてもつ化合物に関する検討はなされて
いなかった。また特開昭52−65226号広報に示さ
れている方法は、オルガノジシロキサンとジアルキルジ
クロロシランとをヘキサメチルリン酸トリアミドを触媒
として反応させるものであるが、粘稠なポリシロキサン
を副生し、触媒のヘキサメチルリン酸トリアミドが強い
発ガン性をもつなどの問題があり、工業化が困難であっ
た。また、特開平5−222062号広報に示された技
術においては、オルガノジシロキサンと塩化チオニルを
反応させるため、亜硫酸ガスが副生するといった問題が
あった。さらにこのような反応で得られるオルガノモノ
クロロシランを種々の有機ケイ素化合物の中間体として
反応に供した場合、塩化水素が副生し、安全性、経済
性、および装置腐食の点で問題があった。
【0004】本発明はこのような従来技術の課題を解決
し、オルガノジシロキサンを温和でクリーンな条件で分
解してオルガノモノアルコキシシランを高収率で製造す
るための、オルガノモノアルコキシシラン製造用組成物
を提供することを目的とする。
し、オルガノジシロキサンを温和でクリーンな条件で分
解してオルガノモノアルコキシシランを高収率で製造す
るための、オルガノモノアルコキシシラン製造用組成物
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
になされた本発明のオルガノモノアルコキシシラン製造
用組成物は、オルガノジシロキサン、オルトカルボン酸
エステル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒の
混合物から構成されるものである。本発明の組成物の一
つであるオルガノジシロキサンは、式(1)
になされた本発明のオルガノモノアルコキシシラン製造
用組成物は、オルガノジシロキサン、オルトカルボン酸
エステル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒の
混合物から構成されるものである。本発明の組成物の一
つであるオルガノジシロキサンは、式(1)
【0006】
【化2】
【0007】で示される。上記式中、R1からR6は同種
もしくは異種の一価の炭化水素基、一価の置換炭化水素
基、または水素原子である。一価の炭化水素基の場合、
飽和基でも不飽和基でもよく、非環式であっても環状で
あってもよい。例えば、種々のアルキル基、アルケニル
基、ビニル基、アリル基、アリール基、アラルキル基な
どが挙げられる。一価の置換炭化水素基の場合、置換基
として例えば、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル
基、シリル基などが挙げられる。またこれらの炭化水素
基が互いに結合してシリコン原子を含む環状体を形成し
ていてもよい。この環状炭化水素基には種々の置換基が
結合していてもよく、不飽和結合を含んでいたり芳香環
が縮環していてもよい。
もしくは異種の一価の炭化水素基、一価の置換炭化水素
基、または水素原子である。一価の炭化水素基の場合、
飽和基でも不飽和基でもよく、非環式であっても環状で
あってもよい。例えば、種々のアルキル基、アルケニル
基、ビニル基、アリル基、アリール基、アラルキル基な
どが挙げられる。一価の置換炭化水素基の場合、置換基
として例えば、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル
基、シリル基などが挙げられる。またこれらの炭化水素
基が互いに結合してシリコン原子を含む環状体を形成し
ていてもよい。この環状炭化水素基には種々の置換基が
結合していてもよく、不飽和結合を含んでいたり芳香環
が縮環していてもよい。
【0008】このようなオルガノジシロキサンとして
は、例えば、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサ
ン、1,3−ジメチル−1,1,3,3−テトラフェニ
ルジシロキサン、1,3−ビス(2−シアノエチル)−
1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−
ビス(2−フェニルエチル)−1,1,3,3−テトラ
フェニルジシロキサン、1,3−ジ−tert−ブチル
−1,3−ジメチルジシロキサン、tert−ブチル−
ペンタメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサ
ン、1,3−ジイソプロピル−1,1,3,3−テトラ
メチルジシロキサン、1,3−ジシクロヘキシル−1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビ
ニル−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、
1,3−ジアリル−1,3−ジエチル−1,3−ジメチ
ルジシロキサン、1,3−ジ(3−トリフルオロプロピ
ル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ジ
(シラシクロブチル)エーテル(式2)、
は、例えば、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサ
ン、1,3−ジメチル−1,1,3,3−テトラフェニ
ルジシロキサン、1,3−ビス(2−シアノエチル)−
1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−
ビス(2−フェニルエチル)−1,1,3,3−テトラ
フェニルジシロキサン、1,3−ジ−tert−ブチル
−1,3−ジメチルジシロキサン、tert−ブチル−
ペンタメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサ
ン、1,3−ジイソプロピル−1,1,3,3−テトラ
メチルジシロキサン、1,3−ジシクロヘキシル−1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビ
ニル−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、
1,3−ジアリル−1,3−ジエチル−1,3−ジメチ
ルジシロキサン、1,3−ジ(3−トリフルオロプロピ
ル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ジ
(シラシクロブチル)エーテル(式2)、
【0009】
【化3】
【0010】などが挙げられるが、これらに限定される
わけではない。これらのオルガノジシロキサンは単独で
用いてもよく、2種以上の化合物を組み合わせて用いて
もよい。本発明の組成物であるオルトカルボン酸エステ
ル化合物としては、オルトギ酸トリメチル、オルトギ酸
トリエチル、オルトギ酸トリプロピル、オルトギ酸トリ
ブチル、オルトギ酸トリオクチルなどのオルトギ酸エス
テル化合物、オルト酢酸トリメチル、オルト酢酸トリエ
チル、オルト酢酸トリプロピル、オルト酢酸トリブチ
ル、オルト酢酸トリオクチルなどのオルト酢酸エステル
化合物などが例示されるが、これらに限定されるもので
はない。これらのオルトカルボン酸エステル化合物は単
独で用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用
いてもよい。これらのオルトカルボン酸エステル化合物
の中で、生成するオルガノモノアルコキシシランのアル
コキシ基が汎用性の高いメトキシ基、あるいはエトキシ
基となる点でオルトカルボン酸メチルエステル、あるい
はオルトカルボン酸エチルエステルが好ましく、反応性
が高い点でオルトギ酸エステルが好ましい。さらに分離
しやすい低沸点のギ酸メチルを副生する上、入手しやす
いという点でオルトギ酸メチルが特に好ましい。
わけではない。これらのオルガノジシロキサンは単独で
用いてもよく、2種以上の化合物を組み合わせて用いて
もよい。本発明の組成物であるオルトカルボン酸エステ
ル化合物としては、オルトギ酸トリメチル、オルトギ酸
トリエチル、オルトギ酸トリプロピル、オルトギ酸トリ
ブチル、オルトギ酸トリオクチルなどのオルトギ酸エス
テル化合物、オルト酢酸トリメチル、オルト酢酸トリエ
チル、オルト酢酸トリプロピル、オルト酢酸トリブチ
ル、オルト酢酸トリオクチルなどのオルト酢酸エステル
化合物などが例示されるが、これらに限定されるもので
はない。これらのオルトカルボン酸エステル化合物は単
独で用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用
いてもよい。これらのオルトカルボン酸エステル化合物
の中で、生成するオルガノモノアルコキシシランのアル
コキシ基が汎用性の高いメトキシ基、あるいはエトキシ
基となる点でオルトカルボン酸メチルエステル、あるい
はオルトカルボン酸エチルエステルが好ましく、反応性
が高い点でオルトギ酸エステルが好ましい。さらに分離
しやすい低沸点のギ酸メチルを副生する上、入手しやす
いという点でオルトギ酸メチルが特に好ましい。
【0011】オルトカルボン酸エステル化合物の混合量
は特に限定されないが、オルガノジシロキサン100モ
ルあたり、10〜100000モルとなるような量が好
ましく、50〜10000モルとなるような量が特に好
ましい。本発明の組成物である活性水素基含有化合物と
は、分子中に水酸基、カルボキシル基、メルカプト基、
アミノ基などを含む化合物、およびオルトカルボン酸エ
ステル化合物と反応して分子中に水酸基、カルボキシル
基、メルカプト基、アミノ基などを含む化合物を生成す
る化合物である。具体的には水、アルコール化合物、カ
ルボン酸化合物、チオール化合物、アミン化合物などが
挙げられるが、反応速度が大きいという点で水、アルコ
ール化合物が好ましい。この活性水素基含有化合物とし
ては、例えば出発物質中に不純物として含まれる水、ア
ルコールなども含まれる。
は特に限定されないが、オルガノジシロキサン100モ
ルあたり、10〜100000モルとなるような量が好
ましく、50〜10000モルとなるような量が特に好
ましい。本発明の組成物である活性水素基含有化合物と
は、分子中に水酸基、カルボキシル基、メルカプト基、
アミノ基などを含む化合物、およびオルトカルボン酸エ
ステル化合物と反応して分子中に水酸基、カルボキシル
基、メルカプト基、アミノ基などを含む化合物を生成す
る化合物である。具体的には水、アルコール化合物、カ
ルボン酸化合物、チオール化合物、アミン化合物などが
挙げられるが、反応速度が大きいという点で水、アルコ
ール化合物が好ましい。この活性水素基含有化合物とし
ては、例えば出発物質中に不純物として含まれる水、ア
ルコールなども含まれる。
【0012】活性水素基含有化合物としてアルコール化
合物を使用する場合、そのアルコール化合物としては、
メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロ
パノール、n−ブタノールなどの一価の脂肪族アルコー
ル、ベンジルアルコール、フェノール、ナフチルアルコ
ールなどの芳香族アルコール、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール
が例示されるが、これらに限定されるものではない。こ
れらの中で使用するオルトカルボン酸エステル化合物と
同じ有機基部分をもつアルコールを用いると、生成する
オルガノモノアルコキシシランのアルコキシ基が単一と
なるため好ましく、例えばオルトカルボン酸エステル化
合物としてオルトギ酸トリメチルを使用する場合にはメ
タノールが好ましい。
合物を使用する場合、そのアルコール化合物としては、
メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロ
パノール、n−ブタノールなどの一価の脂肪族アルコー
ル、ベンジルアルコール、フェノール、ナフチルアルコ
ールなどの芳香族アルコール、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール
が例示されるが、これらに限定されるものではない。こ
れらの中で使用するオルトカルボン酸エステル化合物と
同じ有機基部分をもつアルコールを用いると、生成する
オルガノモノアルコキシシランのアルコキシ基が単一と
なるため好ましく、例えばオルトカルボン酸エステル化
合物としてオルトギ酸トリメチルを使用する場合にはメ
タノールが好ましい。
【0013】活性水素基含有化合物としてカルボン酸化
合物を使用する場合、そのカルボン酸化合物としてはギ
酸、酢酸、プロパン酸、アクリル酸、安息香酸などが例
示されるが、これらに限定されるものではない。活性水
素基含有化合物としてチオール化合物を使用する場合、
そのチオール化合物としてはメタンチオール、エタンチ
オール、1−プロパンチオール、2−プロパンチオー
ル、1−ブタンチオール、チオフェノール、1,2−エ
タンジチオールなどが例示されるが、これらに限定され
るものではない。
合物を使用する場合、そのカルボン酸化合物としてはギ
酸、酢酸、プロパン酸、アクリル酸、安息香酸などが例
示されるが、これらに限定されるものではない。活性水
素基含有化合物としてチオール化合物を使用する場合、
そのチオール化合物としてはメタンチオール、エタンチ
オール、1−プロパンチオール、2−プロパンチオー
ル、1−ブタンチオール、チオフェノール、1,2−エ
タンジチオールなどが例示されるが、これらに限定され
るものではない。
【0014】活性水素基含有化合物としてアミン化合物
を使用する場合、そのアミン化合物としてはアンモニ
ア、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジ
エチルアミン、アニリン、塩化アンモニウムなどが例示
されるが、これらに限定されるものではない。これらの
活性水素基含有化合物は単独で使用してもよく、あるい
は2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明で使用
する活性水素基含有化合物の混合量は特に限定されない
が、使用量が多いほど反応速度が大きい点から、オルガ
ノジシロキサン100モルあたり、活性水素基基準で
0.1モル以上となる量が好ましく、1モル以上となる
量が特に好ましい。活性水素基含有化合物を使用しない
場合には、反応は進行しないか、もしくは著しく遅く、
またオルガノジシロキサンの反応率が低くなりオルガノ
モノアルコキシシランの収率が低くなる。ただし使用量
が多すぎると生成物の分離が困難となるため、ジシロキ
サン100モルあたり、活性水素基基準で100000
モル以下となる量が好ましく、10000モル以下とな
る量が特に好ましい。また活性水素基含有化合物につい
ては、溶液中の濃度が反応速度に依存する。このため使
用する活性水素基含有化合物の混合液中の濃度は、0.
1〜80重量%が好ましく、1〜50重量%が特に好ま
しい。
を使用する場合、そのアミン化合物としてはアンモニ
ア、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジ
エチルアミン、アニリン、塩化アンモニウムなどが例示
されるが、これらに限定されるものではない。これらの
活性水素基含有化合物は単独で使用してもよく、あるい
は2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明で使用
する活性水素基含有化合物の混合量は特に限定されない
が、使用量が多いほど反応速度が大きい点から、オルガ
ノジシロキサン100モルあたり、活性水素基基準で
0.1モル以上となる量が好ましく、1モル以上となる
量が特に好ましい。活性水素基含有化合物を使用しない
場合には、反応は進行しないか、もしくは著しく遅く、
またオルガノジシロキサンの反応率が低くなりオルガノ
モノアルコキシシランの収率が低くなる。ただし使用量
が多すぎると生成物の分離が困難となるため、ジシロキ
サン100モルあたり、活性水素基基準で100000
モル以下となる量が好ましく、10000モル以下とな
る量が特に好ましい。また活性水素基含有化合物につい
ては、溶液中の濃度が反応速度に依存する。このため使
用する活性水素基含有化合物の混合液中の濃度は、0.
1〜80重量%が好ましく、1〜50重量%が特に好ま
しい。
【0015】本発明で使用する触媒としては、例えば塩
酸、硫酸、発煙硫酸、硝酸、酢酸、リン酸、リン酸エス
テル、亜硫酸、亜硝酸、次亜塩素酸、過塩素酸、過酸化
水素、安息香酸、サリチル酸、ホウ酸、トリフルオロ酢
酸、トリフルオロメタンスルフォン酸、p−トルエンス
ルフォン酸、p−フェノールスルフォン酸、トリアルキ
ルシリルトリフルオロメタンスルフォン酸、トリアルキ
ルシリルパークロレート、硫酸ビストリメチルシリル、
強酸性イオン交換樹脂(例えばナフィオン(商品
名))、塩化白金酸、塩化アルミニウム、塩化鉄、三フ
ッ化ホウ素、活性白土などが挙げられるが、これらに限
定されるものではない。これらの触媒は単独で用いても
よく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。反応性の
点で酸触媒が好ましく、硫酸、トリフルオロメタンスル
フォン酸、p−トルエンスルフォン酸などのスルフォン
酸化合物が特に好ましい。
酸、硫酸、発煙硫酸、硝酸、酢酸、リン酸、リン酸エス
テル、亜硫酸、亜硝酸、次亜塩素酸、過塩素酸、過酸化
水素、安息香酸、サリチル酸、ホウ酸、トリフルオロ酢
酸、トリフルオロメタンスルフォン酸、p−トルエンス
ルフォン酸、p−フェノールスルフォン酸、トリアルキ
ルシリルトリフルオロメタンスルフォン酸、トリアルキ
ルシリルパークロレート、硫酸ビストリメチルシリル、
強酸性イオン交換樹脂(例えばナフィオン(商品
名))、塩化白金酸、塩化アルミニウム、塩化鉄、三フ
ッ化ホウ素、活性白土などが挙げられるが、これらに限
定されるものではない。これらの触媒は単独で用いても
よく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。反応性の
点で酸触媒が好ましく、硫酸、トリフルオロメタンスル
フォン酸、p−トルエンスルフォン酸などのスルフォン
酸化合物が特に好ましい。
【0016】本発明で使用する触媒の混合量は特に限定
されないが、ジシロキサン100重量部に対して0.0
01〜20重量部が好ましく、0.01〜5重量部が特
に好ましい。本発明で使用する触媒の混合液中の濃度は
特に限定されないが、反応溶液中の触媒濃度が反応速度
に依存するため、0.0001〜20重量%が好まし
く、0.01〜5重量%が特に好ましい。
されないが、ジシロキサン100重量部に対して0.0
01〜20重量部が好ましく、0.01〜5重量部が特
に好ましい。本発明で使用する触媒の混合液中の濃度は
特に限定されないが、反応溶液中の触媒濃度が反応速度
に依存するため、0.0001〜20重量%が好まし
く、0.01〜5重量%が特に好ましい。
【0017】本発明の組成物を混合するために、溶媒を
使用することができる。溶媒としてはオルトカルボン酸
エステル化合物やモノアルコキシシランに対して不活性
で、反応温度において液体の化合物が使用可能である。
例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノ
ナン、デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シク
ロヘプタン、シクロオクタンなどの脂肪族炭化水素化合
物、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチ
ルベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ジフェニルメタ
ンなどの芳香族炭化水素化合物、ジクロロメタン、クロ
ロフォルム、塩化メチル、1,2−ジクロロエタン、ジ
ブロモメタン、ブロモフォルム、臭化メチルなどの有機
ハロゲン化物、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテ
ル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエ
ーテル化合物、アセトン、メチルエチルケトンなどのケ
トン化合物、その他二硫化炭素などがあげられるが、こ
れらに限定されるものではない。また、本発明の組成物
であるオルガノジシロキサン、オルトカルボン酸エステ
ル化合物、あるいは活性水素基含有化合物を溶媒として
用いてもよい。これら溶媒は単独で用いてもよく、ある
いは2種類以上の混合物を用いてもよい。
使用することができる。溶媒としてはオルトカルボン酸
エステル化合物やモノアルコキシシランに対して不活性
で、反応温度において液体の化合物が使用可能である。
例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノ
ナン、デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シク
ロヘプタン、シクロオクタンなどの脂肪族炭化水素化合
物、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチ
ルベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、ジフェニルメタ
ンなどの芳香族炭化水素化合物、ジクロロメタン、クロ
ロフォルム、塩化メチル、1,2−ジクロロエタン、ジ
ブロモメタン、ブロモフォルム、臭化メチルなどの有機
ハロゲン化物、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテ
ル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエ
ーテル化合物、アセトン、メチルエチルケトンなどのケ
トン化合物、その他二硫化炭素などがあげられるが、こ
れらに限定されるものではない。また、本発明の組成物
であるオルガノジシロキサン、オルトカルボン酸エステ
ル化合物、あるいは活性水素基含有化合物を溶媒として
用いてもよい。これら溶媒は単独で用いてもよく、ある
いは2種類以上の混合物を用いてもよい。
【0018】本発明で使用する溶媒の使用量は特に限定
されないが、ジシロキサン100重量部に対して0.1
〜100000体積部となる量が好ましく、10〜10
000体積部となる量が特に好ましい。本発明の組成物
であるオルガノジシロキサン、オルトカルボン酸エステ
ル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒の混合物
の反応により、オルガノモノアルコキシシランが得られ
る。反応式(式3)を示す。
されないが、ジシロキサン100重量部に対して0.1
〜100000体積部となる量が好ましく、10〜10
000体積部となる量が特に好ましい。本発明の組成物
であるオルガノジシロキサン、オルトカルボン酸エステ
ル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒の混合物
の反応により、オルガノモノアルコキシシランが得られ
る。反応式(式3)を示す。
【0019】
【化4】
【0020】上記式中、R1からR6、およびR’は同種
もしくは異種の一価の炭化水素基、一価の置換炭化水素
基、または水素原子であり、Rは同種もしくは異種の一
価の炭化水素基、または一価の置換炭化水素基である。
一価の炭化水素基の場合、飽和基でも不飽和基でもよ
く、非環式であっても環状であってもよい。例えば、種
々のアルキル基、アルケニル基、ビニル基、アリル基、
アリール基、アラルキル基などが挙げられる。一価の置
換炭化水素基の場合、置換基として例えば、ハロゲン原
子、シアノ基、カルボキシル基、シリル基などが挙げら
れる。またR1からR6については、これらの炭化水素基
が互いに結合してシリコン原子を含む環状体を形成して
いてもよい。この環状炭化水素基には種々の置換基が結
合していてもよく、不飽和結合を含んでいたり芳香環が
縮環していてもよい。
もしくは異種の一価の炭化水素基、一価の置換炭化水素
基、または水素原子であり、Rは同種もしくは異種の一
価の炭化水素基、または一価の置換炭化水素基である。
一価の炭化水素基の場合、飽和基でも不飽和基でもよ
く、非環式であっても環状であってもよい。例えば、種
々のアルキル基、アルケニル基、ビニル基、アリル基、
アリール基、アラルキル基などが挙げられる。一価の置
換炭化水素基の場合、置換基として例えば、ハロゲン原
子、シアノ基、カルボキシル基、シリル基などが挙げら
れる。またR1からR6については、これらの炭化水素基
が互いに結合してシリコン原子を含む環状体を形成して
いてもよい。この環状炭化水素基には種々の置換基が結
合していてもよく、不飽和結合を含んでいたり芳香環が
縮環していてもよい。
【0021】上記の反応で得られるオルガノモノアルコ
キシシランとして、具体的には例えば、ジメチルメトキ
シシラン、ジフェニルメチルメトキシシラン、(2−シ
アノエチル)ジメチルメトキシシラン、(2−フェニル
エチル)ジフェニルメトキシシラン、tert−ブチル
メチルメトキシシラン、tert−ブチルジメチルエト
キシシラン、トリメチルメトキシシラン、イソプロピル
ジメチルメトキシシラン、シクロヘキシルジメチルメト
キシシラン、ジエチルビニルエトキシシラン、アリルエ
チルメチルメトキシシラン、ジメチルトリフルオロプロ
ピルメトキシシラン、1−メトキシシラシクロブタン、
ジメチルエトキシシラン、トリメチルプロポキシシラ
ン、トリフェニルエトキシシランなどが挙げられる。
キシシランとして、具体的には例えば、ジメチルメトキ
シシラン、ジフェニルメチルメトキシシラン、(2−シ
アノエチル)ジメチルメトキシシラン、(2−フェニル
エチル)ジフェニルメトキシシラン、tert−ブチル
メチルメトキシシラン、tert−ブチルジメチルエト
キシシラン、トリメチルメトキシシラン、イソプロピル
ジメチルメトキシシラン、シクロヘキシルジメチルメト
キシシラン、ジエチルビニルエトキシシラン、アリルエ
チルメチルメトキシシラン、ジメチルトリフルオロプロ
ピルメトキシシラン、1−メトキシシラシクロブタン、
ジメチルエトキシシラン、トリメチルプロポキシシラ
ン、トリフェニルエトキシシランなどが挙げられる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の組成物の調整方法、およ
び本発明の組成物を用いたモノアルコキシシラン製造の
反応手順は、例えば次のようにして行うとよい。オルガ
ノジシロキサン、オルトカルボン酸エステル化合物、活
性水素基含有化合物、および触媒を混合し、混合液を調
整する。これら4種類の化合物のうち、最後の1種類を
添加した時点から反応が進行する。混合の際、添加の順
序は任意であるが、触媒として硫酸などの強酸性触媒を
用いる場合には発熱の恐れがあるため、触媒を最後にゆ
っくり加えるのがよい。各成分の混合をより効果的にす
るために攪拌、振盪を行ったり、溶媒を使用することが
できる。反応は室温でも速やかに進行するため、特に加
熱する必要はないが、より反応速度を大きくするために
加熱を行っても問題はない。オルトカルボン酸エステル
化合物の使用量は特に限定されないが、オルガノジシロ
キサン100モルあたり10〜100000モルとなる
量が好ましく、50〜10000モルとなる量が特に好
ましい。活性水素基含有化合物の使用量は特に限定され
ないが、オルガノジシロキサン100モルあたり、活性
水素基基準で0.1〜10000モルとなる量が好まし
く、1〜500モルとなる量が特に好ましい。活性水素
基含有化合物の反応溶液中の濃度は特に限定されない
が、0.1〜80重量%が好ましく、1〜50重量%が
特に好ましい。本発明で使用する触媒の使用量は特に限
定されないが、オルガノジシロキサン100重量部に対
して0.001〜20重量部が好ましく、0.01〜5
重量部が特に好ましい。本発明で使用する触媒の反応溶
液中の濃度は特に限定されないが、0.0001〜20
重量%が好ましく、0.01〜5重量%が特に好まし
い。本発明で使用する溶媒の使用量は特に限定されない
が、オルガノジシロキサン100重量部に対して1〜1
00000体積部が好ましく、10〜10000体積部
が特に好ましい。反応温度は特に限定されないが、0〜
500℃が好ましく、10〜200℃が特に好ましい。
び本発明の組成物を用いたモノアルコキシシラン製造の
反応手順は、例えば次のようにして行うとよい。オルガ
ノジシロキサン、オルトカルボン酸エステル化合物、活
性水素基含有化合物、および触媒を混合し、混合液を調
整する。これら4種類の化合物のうち、最後の1種類を
添加した時点から反応が進行する。混合の際、添加の順
序は任意であるが、触媒として硫酸などの強酸性触媒を
用いる場合には発熱の恐れがあるため、触媒を最後にゆ
っくり加えるのがよい。各成分の混合をより効果的にす
るために攪拌、振盪を行ったり、溶媒を使用することが
できる。反応は室温でも速やかに進行するため、特に加
熱する必要はないが、より反応速度を大きくするために
加熱を行っても問題はない。オルトカルボン酸エステル
化合物の使用量は特に限定されないが、オルガノジシロ
キサン100モルあたり10〜100000モルとなる
量が好ましく、50〜10000モルとなる量が特に好
ましい。活性水素基含有化合物の使用量は特に限定され
ないが、オルガノジシロキサン100モルあたり、活性
水素基基準で0.1〜10000モルとなる量が好まし
く、1〜500モルとなる量が特に好ましい。活性水素
基含有化合物の反応溶液中の濃度は特に限定されない
が、0.1〜80重量%が好ましく、1〜50重量%が
特に好ましい。本発明で使用する触媒の使用量は特に限
定されないが、オルガノジシロキサン100重量部に対
して0.001〜20重量部が好ましく、0.01〜5
重量部が特に好ましい。本発明で使用する触媒の反応溶
液中の濃度は特に限定されないが、0.0001〜20
重量%が好ましく、0.01〜5重量%が特に好まし
い。本発明で使用する溶媒の使用量は特に限定されない
が、オルガノジシロキサン100重量部に対して1〜1
00000体積部が好ましく、10〜10000体積部
が特に好ましい。反応温度は特に限定されないが、0〜
500℃が好ましく、10〜200℃が特に好ましい。
【0023】上記のような反応によって、オルガノモノ
アルコキシシランの粗生成物が得られる。得られた粗生
成物から高純度モノアルコキシシランを得るには、粗生
成物を蒸留すればよい。未反応のオルガノジシロキサ
ン、オルトカルボン酸エステル化合物、活性水素基含有
化合物、触媒、および溶媒は反応容器に戻してリサイク
ルすることが可能である。これらは特に分離精製する必
要はない。
アルコキシシランの粗生成物が得られる。得られた粗生
成物から高純度モノアルコキシシランを得るには、粗生
成物を蒸留すればよい。未反応のオルガノジシロキサ
ン、オルトカルボン酸エステル化合物、活性水素基含有
化合物、触媒、および溶媒は反応容器に戻してリサイク
ルすることが可能である。これらは特に分離精製する必
要はない。
【0024】本発明のオルガノモノアルコキシシラン製
造用組成物を用いることにより、室温でも速やかにオル
ガノジシロキサン分解反応が進行する。危険度の高い反
応物を使用することなく、穏やかな条件で反応させるこ
とができ、塩化水素やクロロシランを副生せず、また好
ましくない化合物をほとんど生成しない。反応工程での
面倒な分留操作も不要である。すなわち本発明の組成物
を用いることにより、比較的温和な条件でハロゲンフリ
ープロセスによりクリーンに、かつ高収率でオルガノモ
ノアルコキシシランを製造することができる。
造用組成物を用いることにより、室温でも速やかにオル
ガノジシロキサン分解反応が進行する。危険度の高い反
応物を使用することなく、穏やかな条件で反応させるこ
とができ、塩化水素やクロロシランを副生せず、また好
ましくない化合物をほとんど生成しない。反応工程での
面倒な分留操作も不要である。すなわち本発明の組成物
を用いることにより、比較的温和な条件でハロゲンフリ
ープロセスによりクリーンに、かつ高収率でオルガノモ
ノアルコキシシランを製造することができる。
【0025】
【実施例】以下に実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明する。 (実施例1〜5)50mLなす型フラスコ中でヘキサメ
チルジシロキサン、オルトギ酸トリメチル、活性水素基
含有化合物、および濃硫酸を混合し、還流冷却管をつけ
て窒素雰囲気下、室温で攪拌した。活性水素基含有化合
物として、水(実施例1)、メタノール(実施例2)、
エタノール(実施例3)、1−ブタノール(実施例
4)、および酢酸(実施例5)を使用した。1H−NM
R測定を行って、メトキシトリメチルシランの収率をヘ
キサメチルジシロキサン基準で求めた。原料仕込量とメ
トキシトリメチルシランの収率を表1に示す。
的に説明する。 (実施例1〜5)50mLなす型フラスコ中でヘキサメ
チルジシロキサン、オルトギ酸トリメチル、活性水素基
含有化合物、および濃硫酸を混合し、還流冷却管をつけ
て窒素雰囲気下、室温で攪拌した。活性水素基含有化合
物として、水(実施例1)、メタノール(実施例2)、
エタノール(実施例3)、1−ブタノール(実施例
4)、および酢酸(実施例5)を使用した。1H−NM
R測定を行って、メトキシトリメチルシランの収率をヘ
キサメチルジシロキサン基準で求めた。原料仕込量とメ
トキシトリメチルシランの収率を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】(比較例1)活性水素基含有化合物を添加
しない以外は、実施例1〜5と全く同様にして反応を行
った。1H−NMR測定を行って、メトキシトリメチル
シランの収率をヘキサメチルジシロキサン基準で求め
た。原料仕込量とメトキシトリメチルシランの収率を表
1に示す。 (実施例6〜8)オルトカルボン酸エステル、メタノー
ル、硫酸を5mLメスフラスコ中で混合した。ここにヘ
キサメチルジシロキサンを添加し、さらに溶媒としてク
ロロフォルムを加えて振盪し、全量5mLの溶液とし
た。オルトカルボン酸エステルとして、オルトギ酸トリ
メチル(実施例6)、オルトギ酸トリエチル(実施例
7)、およびオルト酢酸トリメチル(実施例8)を使用
した。これらの反応溶液を室温で静置し、1H−NMR
測定を行い、メトキシトリメチルシランの収率をヘキサ
メチルジシロキサン基準で求めた。原料仕込量とメトキ
シトリメチルシランの収率を表2に示す。
しない以外は、実施例1〜5と全く同様にして反応を行
った。1H−NMR測定を行って、メトキシトリメチル
シランの収率をヘキサメチルジシロキサン基準で求め
た。原料仕込量とメトキシトリメチルシランの収率を表
1に示す。 (実施例6〜8)オルトカルボン酸エステル、メタノー
ル、硫酸を5mLメスフラスコ中で混合した。ここにヘ
キサメチルジシロキサンを添加し、さらに溶媒としてク
ロロフォルムを加えて振盪し、全量5mLの溶液とし
た。オルトカルボン酸エステルとして、オルトギ酸トリ
メチル(実施例6)、オルトギ酸トリエチル(実施例
7)、およびオルト酢酸トリメチル(実施例8)を使用
した。これらの反応溶液を室温で静置し、1H−NMR
測定を行い、メトキシトリメチルシランの収率をヘキサ
メチルジシロキサン基準で求めた。原料仕込量とメトキ
シトリメチルシランの収率を表2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】(比較例2)5mLメスフラスコにメタノ
ール24mg(0.74mmol)と硫酸21mg
(0.21mmol)を秤取し、ヘキサメチルジシロキ
サン1.21g(7.42mmol)を添加した。クロ
ロフォルムを加えて溶液の全量を5mLとし、振盪した
後室温で靜置した。5時間後に1H−NMR測定を行っ
たが、ヘキサメチルジシロキサンが100%残存してい
た。 (実施例9)オルトギ酸トリメチル7.90g(74.
5mmol)、メタノール1.10g(34.3mmo
l)、硫酸20mg(0.20mmol)を磁気撹拌子
を入れた50mL2口フラスコに秤取し、還流冷却管を
付け、窒素雰囲気で攪拌しながら、1,1,3,3−テ
トラメチルジシロキサン10.0g(74.5mmo
l)を添加した。室温で30分間攪拌した後1H−NM
R測定を行ったところ、ジメチルメトキシシランが1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン基準で収率98
%で生成していた。
ール24mg(0.74mmol)と硫酸21mg
(0.21mmol)を秤取し、ヘキサメチルジシロキ
サン1.21g(7.42mmol)を添加した。クロ
ロフォルムを加えて溶液の全量を5mLとし、振盪した
後室温で靜置した。5時間後に1H−NMR測定を行っ
たが、ヘキサメチルジシロキサンが100%残存してい
た。 (実施例9)オルトギ酸トリメチル7.90g(74.
5mmol)、メタノール1.10g(34.3mmo
l)、硫酸20mg(0.20mmol)を磁気撹拌子
を入れた50mL2口フラスコに秤取し、還流冷却管を
付け、窒素雰囲気で攪拌しながら、1,1,3,3−テ
トラメチルジシロキサン10.0g(74.5mmo
l)を添加した。室温で30分間攪拌した後1H−NM
R測定を行ったところ、ジメチルメトキシシランが1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン基準で収率98
%で生成していた。
【0030】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明のオ
ルガノモノアルコキシシラン製造用組成物を用いること
により、ハロゲンフリープロセスにより高収率・高純度
でモノアルコキシシランを得ることができ、安全性が高
く、分離精製も容易である。加えて、室温でも反応が進
行するため、設備コスト・製造コストを低く抑えること
ができる。
ルガノモノアルコキシシラン製造用組成物を用いること
により、ハロゲンフリープロセスにより高収率・高純度
でモノアルコキシシランを得ることができ、安全性が高
く、分離精製も容易である。加えて、室温でも反応が進
行するため、設備コスト・製造コストを低く抑えること
ができる。
Claims (10)
- 【請求項1】 オルガノジシロキサン、オルトカルボン
酸エステル化合物、活性水素基含有化合物、および触媒
の混合物からなることを特徴とするオルガノモノアルコ
キシシラン製造用組成物。 - 【請求項2】 オルガノジシロキサンとして、一般式
(1) 【化1】 (R1からR6は同種もしくは異種の一価の炭化水素基、
一価の置換炭化水素基、または水素原子)で示されるオ
ルガノジシロキサンを含有することを特徴とする請求項
1に記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成
物。 - 【請求項3】 溶媒を用いて混合することを特徴とする
請求項1に記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用
組成物。 - 【請求項4】 オルガノジシロキサンとして、少なくと
も一つの水素原子をシリコン上の置換基としてもつオル
ガノジシロキサンを含有することを特徴とする請求項1
に記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。 - 【請求項5】 オルトカルボン酸エステル化合物がオル
トカルボン酸メチルエステルであることを特徴とする請
求項1に記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用組
成物。 - 【請求項6】 オルトカルボン酸エステル化合物がオル
トギ酸エステルであることを特徴とする請求項1に記載
のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。 - 【請求項7】 触媒が酸触媒であることを特徴とする請
求項1記載のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成
物。 - 【請求項8】 活性水素基含有化合物として、オルトカ
ルボン酸エステル化合物と反応してアルコールを生成す
る化合物を用いることを特徴とする請求項1に記載のオ
ルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。 - 【請求項9】 活性水素基含有化合物が水、および/ま
たはアルコールであることを特徴とする請求項1に記載
のオルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。 - 【請求項10】 オルガノジシロキサン、オルトギ酸メ
チル、メタノール、および酸触媒からなることを特徴と
するオルガノモノアルコキシシラン製造用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32542695A JPH09157278A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | オルガノモノアルコキシシラン製造用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32542695A JPH09157278A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | オルガノモノアルコキシシラン製造用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157278A true JPH09157278A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18176730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32542695A Pending JPH09157278A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | オルガノモノアルコキシシラン製造用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09157278A (ja) |
-
1995
- 1995-12-14 JP JP32542695A patent/JPH09157278A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20040824 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050111 |