JP2620462B2 - ジシクロアルキルジアルコキシシランの製造方法 - Google Patents
ジシクロアルキルジアルコキシシランの製造方法Info
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- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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Description
キシシランあるいはジシクロヘキシルジメトキシシラン
などで代表されるジシクロアルキルジアルコキシシラン
の工業的な製造方法に関する。
シクロヘキシル基のような嵩高い基が2個結合している
ジシクロアルキルジアルコキシシランは、近年有機ケイ
素化合物や有機ケイ素からなる基を含む化合物の製造原
料として非常に有用な化合物になってきている。
造方法は例えば特開平2-53791号公報に開示されてい
る。モノシクロアルキルトリアルコキシシラン又はテト
ラアルコキシシランと、グリニャール試薬との間で官能
基の交換をさせる。グリニャール試薬にはシクロアルキ
ルマグネシウムハライドを用い、両者間の反応でシクロ
アルキル基とアルコキシ基とを交換する。副生したアル
コキシマグネシウムハライドは分別して除去する。反応
液を蒸留すれば脱溶媒されて目的物が単離される。モノ
シクロアルキルトリアルコキシシランはCn H2n-1Si
(OR1 )3 で示される。テトラアルコキシシランはS
i(OR1 )4 で示される。グリニャール試薬はCn H
2n-1MgXで示される。Xは塩素、臭素、ヨウ素のいず
れでもよい。
シランを合成するには、不飽和環式炭化水素にHSiC
l3 で示されるトリクロロシランを付加してCn H2n-1
SiCl3 で示されるモノシクロアルキルトリクロロシ
ランをまず合成する。得られたモノシクロアルキルトリ
クロロシランとアルコールとを脱塩化水素により縮合す
ればよい。アルコールの使用量はモノアルキルトリクロ
ロシランの3倍当量以上とする。
されている。ジシクロアルキルジハロゲノシランとアル
コールとをハロゲン化水素を脱離させることで縮合させ
る。アルコールの使用量はジシクロアルキルジハロゲノ
シランの2倍当量以上とする。
ジハロゲノシランの合成は、テトラハロゲノシラン又は
モノシクロアルキルトリハロゲノシランと、グリニャー
ル試薬とからハロゲン化マグネシウムを脱離させて縮合
すればよい。テトラハロゲノシランはSiCl4 で示さ
れるテトラクロロシランがよい。グリニャール試薬は上
記と同様のモノシクロアルキルマグネシウムハライドが
よい。副生したハロゲン化マグネシウムは反応液から分
別して除去する。反応液を蒸留すれば脱溶媒されてジシ
クロアルキルジハロゲノシランが単離される。
法ではいずれもグリニャール反応を応用している。グリ
ニャール反応はジアルキルエーテルあるいは環状エーテ
ルなどの反応溶媒を用いなければならない。反応溶媒を
用いなければならない分、従来の方法は反応液単位体積
あたりの収量が低く、製造コストがかさむという問題点
があった。
ウム塩が副生する。副生したマグネシウム塩を除去する
にはろ過あるいは遠心分離などの操作が必要となる。マ
グネシウム塩などと混ざり合っている粗生成物の中から
高純度の目的物を高収率で回収するには途中に溶剤抽出
などの作業工程も必要となる。このようにして従来の方
法は目的物の回収までに多数の工程が必要で、工業的に
コスト高になることも避けられないという問題点もあっ
た。
ばジシクロペンチルジメトキシシラン、あるいはジシク
ロヘキシルジメトキシシランのようなジシクロアルキル
ジアルコキシシランを、効率よく工程数も少なく安価に
製造出来る方法を提供することを目的とする。
ルジアルコキシシランの製造方法は、Cn H2n-2で示さ
れそのnが5又は6の不飽和環式炭化水素にH2 SiC
l2 で示されるジクロロシランを白金触媒の存在下で付
加して(Cn H2n-1)2 SiCl2 で示されるジシクロ
アルキルジクロロシランを得、そのジシクロアルキルジ
クロロシランとROHで示されるアルコール(Rは炭素
数1〜5のアルキル基)とを脱塩化水素によって縮合す
る。
ジクロロシランの2倍当量以上であるとよい。
化水素にジクロロシランを付加する。ジクロロシランが
付加する不飽和環式炭化水素としては例えばシクロペン
テン(C5 H8 )、シクロヘキセン(C6 H10)が挙げ
られる。
る。実際に工業的にこれを用いるには、金属ケイ素とH
Clとからトリクロロシランを合成したときの副生物を
流用すればよい。トリクロロシランは半導体シリコンの
原料としてあるいはシランカップリング剤及び各種有機
ケイ素化合物の出発原料として製造されており、ジクロ
ロシランはその副生物として一般に存在し、安価な入手
が可能である。
ては例えば、U.S.P.3220972 号明細書に記載のあるよう
なヘキサクロロ白金(IV)酸・6水和物(H2 PtC
l6・6H2 O)とアルコールとを反応させ、熱処理を
加えて得られた触媒を挙げることができる。そのほかに
も、良く知られているようなヘキサクロロ白金(IV)
酸・6水和物をイソプロピルアルコールに溶解させたス
パイアー(Speier) 触媒でもよい。
し、ジクロロシラン及び白金触媒の系に不飽和環式炭化
水素を添加して不飽和環式炭化水素に対するジクロロシ
ランの付加反応を行うことは可能で、その場合にその反
応に不活性なトルエン、キシレンなどを使用すると、反
応圧力が下がるという点で好ましい。
和環式炭化水素の使用量は2モル、必要に応じてはそれ
以上とするとよい。触媒の添加量は触媒中の白金元素の
量を基準にジクロロシラン1モル当たりに対して5×1
0-5モル程度で十分である。反応温度は80〜100℃
程度が好ましい。常温で行うと反応速度が遅くなること
がある。上記の付加反応は還流冷却器と撹拌装置とを備
えた反応器の中で、反応物を撹拌しつつ還流冷却しなが
ら行うことも可能であるが、ジクロロシランは沸点が
8.3℃と低く発散しやすいので、特に撹拌装置を備え
た耐圧オートクレーブ内で反応させると、ジクロロシラ
ンの発散による消失が防止されて好ましい。
ロロシランを付加するとジシクロアルキルジクロロシラ
ンが合成される。
ロアルキルジクロロシランとアルコールとを縮合する。
クロロシランには上記の付加反応で得られた反応生成液
を直接用いるとよい。上記の付加反応で得られた反応生
成液は、ジシクロアルキルジクロロシランとしてアルコ
ールと縮合反応を行うのに一般に十分な純度を有してい
る。蒸留単離する必要はほとんどない。ただし、必要に
応じ上記の反応生成液を蒸留し、いったん高純度のジシ
クロアルキルジクロロシランを回収し、次いでアルコー
ルと縮合させても良い。
は飽和アルコールでその炭素原子数は1〜5個が好まし
い。具体的には例えばメタノール(CH3 OH)、エタ
ノール(C2 H5 OH)、イソプロピルアルコール(i
−C3 H7 OH)などが挙げられる。なお、上記の不飽
和環式炭化水素にシクロペンテンを用い、アルコールに
メタノールを用いれば、アルコールとの縮合反応でジシ
クロペンチルジメトキシシランが得られる。不飽和環式
炭化水素にシクロヘキセンを用い、アルコールにメタノ
ールを用いれば、ジシクロヘキシルジメトキシシランが
得られる。
アルキルジクロロシランの2倍当量以上が好ましい。
ンにアルコールを滴下すればよい。なお、アルコールの
滴下にあたって、途中からトリエチルアミンなどの第3
級アミンを同時に滴下していくと、縮合反応で副生する
塩化水素が吸収されていくので好ましい。反応温度は8
0〜90℃が好ましい。トリエチルアミンなどを同時に
添加する場合は40〜50℃が好ましい。
ールとの縮合反応は還流冷却器と撹拌装置とを備えた反
応器の中で行えばよい。
高純度なジシクロアルキルジアルコキシシランが単離さ
れる。
溶媒を必要としない。従って反応液の単位体積あたりの
収量が多くなる。ほとんど反応溶媒を必要としないので
生成物を反応溶媒から抽出する工程を省略出来、その分
で工程操作が簡略化される。
シクロアルキルジアルコキシシランの製造方法は、反応
溶媒をほとんど必要としないので反応液の単位体積あた
りの収量が多くなる。従来の方法と違って生成物を反応
溶媒から抽出する工程を無くすことが出来、効率よくし
かも工程数少なく安価に目的物を製造出来る。
ートクレーブ中にシクロペンテン1.0モル(68.0
g)、ジクロロシラン0.5モル(50.5g)を仕込
んで白金触媒0.24gを添加し、撹拌しながらシクロ
ペンテンにジクロロシランを付加した。反応温度は80
〜100℃とした。反応時間は8時間とした。白金触媒
としてはH2 PtCl6 ・6H2 Oを2−エチルヘキサ
ノールとともに反応・熱処理し、塩化水素、水、未反応
アルコールなどを除去して得られた触媒を用いた。白金
元素含有量は2wt%だった。反応後、得られた付加反
応液をガスクロマトグラフィー(G.C.)で測定した
ところ、ジシクロペンチルジクロロシランが87%の純
度で生成していることが分かった。
えたガラスフラスコ中に上記付加反応液を仕込み、メタ
ノール0.5モル(16.0g)を80〜90℃で5時
間かけて滴下し、その後、メタノール0.7モル(2
2.4g)とトリエチルアミン0.5モル(50.5
g)との混合液を40〜50℃で2時間かけて滴下して
縮合反応を行った。
応して出来たトリエチルアミン塩酸塩を縮合反応を終了
後に分別除去し、得られた縮合反応液を減圧蒸留して、
沸点103〜106℃/2mmHgの高純度のジシクロ
ペンチルジメトキシシラン88.9g(0.39モル)
を回収した。ガスクロマトグラフィーによる測定の結
果、純度は99%だった。単離収率は77%であった。
1.0モル(68.0g)はシクロヘキセン1.0モル
(82.0g)に代えた。
応時間は13時間とした。反応を終了させた後、得られ
た付加反応液をガスクロマトグラフィーで測定した。ジ
シクロヘキシルジクロロシランが75%の純度で生成し
ていることが分かった。
ン純度75%反応液にメタノール0.5モルを滴下し、
更にメタノール0.7モルとトリエチルアミン0.5モ
ルとを滴下してジシクロヘキシルジクロロシランとメタ
ノールとを縮合反応させた。
た縮合反応液を減圧蒸留した。沸点106〜109℃/
2mmHgのジシクロヘキシルジメトキシシラン84.
5g(0.33モル)を回収した。ガスクロマトグラフ
ィーで測定した結果、ジシクロヘキシルジメトキシシラ
ンが99%の純度で生成していることが分かった。単離
収率は65%だった。
ンの付加反応液を得た。ガスクロマトグラフィーによる
測定の結果ジシクロペンチルジクロロシランの純度は8
5%だった。
ラスフラスコ中に仕込み、イソプロピルアルコール0.
5モル(30.0g)を5時間かけて滴下して、イソプ
ロピルアルコールとジシクロペンチルジクロロシランと
を縮合反応させた。反応温度は80〜90℃とした。次
いでイソプロピルアルコール0.7モル(42.0g)
とトリエチルアミン0.5モル(50.5g)との混合
液を2時間かけて滴下し、ジシクロペンチルジクロロシ
ランとイソプロピルアルコールとを引き続き縮合反応さ
せ、副生する塩化水素をトリエチ加アミンに吸収させ
た。反応温度は40〜50℃とした。トリエチルアミン
塩酸塩を分別して除去後、2mmHgの減圧下100℃
まで得られた縮合反応液を加熱し低沸点物を除去した。
ジシクロペンチルジイソプロポキシシランが103.7
g(0.35モル)得られた。ガスクロマトグラフィー
で測定したところ純度は97%だった。単離収率は71
%だった。
Claims (4)
- 【請求項1】 Cn H2n-2で示されそのnが5又は6の
不飽和環式炭化水素にH2 SiCl2 で示されるジクロ
ロシランを白金触媒の存在下で付加して(Cn H2n-1)
2 SiCl2 で示されるジシクロアルキルジクロロシラ
ンを得、そのジシクロアルキルジクロロシランとROH
で示されるアルコール(Rは炭素数1〜5のアルキル
基)とを脱塩化水素によって縮合することを特徴とする
ジシクロアルキルジアルコキシシランの製造方法。 - 【請求項2】 該アルコールの使用量がジシクロアルキ
ルジクロロシランの2倍当量以上である請求項1に記載
のジシクロアルキルジアルコキシシランの製造方法。 - 【請求項3】 該不飽和環式炭化水素がC5 H8 で示さ
れるシクロペンテン、アルコールがCH3 OHで示され
るメタノールであり、ジシクロペンチルジメトキシシラ
ンを合成する請求項1又は2に記載のジシクロアルキル
ジアルコキシシランの製造方法。 - 【請求項4】 該不飽和環式炭化水素がC6 H10で示さ
れるシクロヘキセン、アルコールがメタノールであり、
ジシクロヘキシルジメトキシシランを合成する請求項1
又は2に記載のジシクロアルキルジアルコキシシランの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4150703A JP2620462B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | ジシクロアルキルジアルコキシシランの製造方法 |
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---|---|---|---|
JP4150703A JP2620462B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | ジシクロアルキルジアルコキシシランの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05339277A JPH05339277A (ja) | 1993-12-21 |
JP2620462B2 true JP2620462B2 (ja) | 1997-06-11 |
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ID=15502574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4150703A Expired - Fee Related JP2620462B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | ジシクロアルキルジアルコキシシランの製造方法 |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0710886A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-01-13 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ジシクロペンチルジクロロシランの製造方法 |
-
1992
- 1992-06-10 JP JP4150703A patent/JP2620462B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JOURNAL OF ORGANOMETALLIC CHEMISTRY,1978,160(2),C1−C7 |
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---|---|
JPH05339277A (ja) | 1993-12-21 |
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