[go: up one dir, main page]

JP2000086769A - Production of soluble solid polytitanoxane and its derivative - Google Patents

Production of soluble solid polytitanoxane and its derivative

Info

Publication number
JP2000086769A
JP2000086769A JP10260550A JP26055098A JP2000086769A JP 2000086769 A JP2000086769 A JP 2000086769A JP 10260550 A JP10260550 A JP 10260550A JP 26055098 A JP26055098 A JP 26055098A JP 2000086769 A JP2000086769 A JP 2000086769A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tio
carbon atoms
solvents
polytitanoxane
hydrocarbon group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10260550A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshisaki Abe
部 芳 首 阿
Masaya Yokogawa
川 雅 也 横
Amahiro Gunji
司 天 博 郡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Matsumoto Seiyaku Kogyo KK
Original Assignee
Matsumoto Seiyaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsumoto Seiyaku Kogyo KK filed Critical Matsumoto Seiyaku Kogyo KK
Priority to JP10260550A priority Critical patent/JP2000086769A/en
Publication of JP2000086769A publication Critical patent/JP2000086769A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid polytitanoxane and its derivative which each has high condensation stability and high solubility in organic solvents and has a high TiO2 content. SOLUTION: This method for producing a solid polytitanoxane or its derivative comprises hydrolyzing a titanium tetraalkoxide of the general formula: Ti(OR)4 (R is a monovalent 1-12C hydrocarbon group) with 1.0-1.75 fold moles of water in the presence or absence of an inorganic or organic acid as a catalyst in at least one solvent selected from etheric solvents, ketonic solvents and alcoholic solvents at a temperature of 0-30 deg.C, further aging the hydrolysis product at a temperature of 60-120 deg.C, or further reacting the product with a chelating agent or silylating agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機溶媒に対する
高い溶解性と縮合安定性、高いTiO含量の固体ポリ
チタノキサン及びその誘導体の合成に関する。
The present invention relates to the synthesis of solid polytitanoxane and its derivatives having high solubility and condensation stability in organic solvents and high TiO 2 content.

【0002】本発明でえられるポリチタノキサンは、高
純度酸化チタンの製造やコーティング剤あるいはバイン
ダーとして利用するのに適しており、微粒子をはじめと
し、薄膜のような形状賦与性を必要とする材料合成には
きわめて優れた原料物質となる。また、キレート化試薬
やシリル化剤との反応によりチタノキサン誘導体とする
ことにより、さらに有効に上記材料合成に利用すること
ができる。
[0002] The polytitanoxane obtained in the present invention is suitable for producing high-purity titanium oxide and for use as a coating agent or a binder. Is an excellent raw material. Further, by forming a titanoxane derivative by reacting with a chelating reagent or a silylating agent, it can be more effectively utilized in the above-mentioned material synthesis.

【0003】[0003]

【従来の技術】炭素数2〜5のアルキル基Rを有するチ
タンテトラアルコキシドTi(OR)それ自身は常温
で加水分解性の高い液体であり取り扱いにくく、それを
材料合成における成形・加工に適応した物質とすること
が望ましい。これまでに、金属アルコキシドの加水分解
重合体の生成に関する報告が行われているが、いずれも
安定なポリメタロキサンとして単離した例はなく、通常
加水分解により生じるゾルとしてのポリメタロキサンが
これまてに利用されている場合が多い。しかし、ゾルは
縮合安定性が低く、保存管理や材料化における成形・加
工過程に適応した性質と形態であるとは必ずしも言えな
い。しかも、ケイ素以外の金属アルコキシドの加水分解
によるゾル・ゲル法で生じるゾルの縮合安定性はさらに
低く、有機溶媒に可溶なポリメタロキサンとして単離さ
れていない。
2. Description of the Related Art Titanium tetraalkoxide Ti (OR) 4 having an alkyl group R having 2 to 5 carbon atoms is a liquid which is highly hydrolyzable at room temperature and is difficult to handle, and is suitable for molding and processing in material synthesis. It is desirable to use a substance that has been modified. There have been reports on the production of hydrolyzed polymers of metal alkoxides, but none of them has been isolated as a stable polymetalloxane. It is often used before. However, sols have low condensation stability and cannot always be said to have properties and forms suitable for molding and processing processes in storage management and materialization. In addition, the sol formed by the sol-gel method by hydrolysis of a metal alkoxide other than silicon has still lower condensation stability, and has not been isolated as a polymetalloxane soluble in an organic solvent.

【0004】これを解決するために、例えば特開平1−
129032号公報では、加熱したチタンテトラアルコ
キシドのアルコール溶液にアルコールに溶解した水を滴
下する方法により、ラダー型のポリチタノキサンを得て
いるが満足すべきTiO含量を有するものは得られて
いない。同じ分子量、同じアルキル基のポリチタノキサ
ン化合物にあってTiO含量を比較した場合その高い
ものほどセラミックス化の焼成時空孔、欠陥いわゆるひ
けの発生を低減し得、良好な薄膜を形成し得るので、更
にTiO含量の高いポリチタノキサンが要求されてい
る。
In order to solve this, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
The 129,032 discloses, by a method of dripping water, dissolved in an alcohol in the alcohol solution of the heated titanium tetraalkoxide, but has gained ladder of polytitanoxane has not been obtained with a TiO 2 content satisfactory. When the TiO 2 content is compared among polytitanoxane compounds having the same molecular weight and the same alkyl group, the higher the TiO 2 content, the lower the occurrence of voids and so-called sink marks during sintering of ceramics, and a better thin film can be formed. There is a need for polytitanoxane with high TiO 2 content.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】有機溶媒に対する溶解
性と縮合安定性が高く、TiO含有量の高い固体ポリ
チタノキサンが得られれば、成形・加工性に優れた酸化
チタン系材料合成の原料物質としてきわめて価値があ
る。
If a solid polytitanoxane having high solubility and condensation stability in an organic solvent and a high TiO 2 content can be obtained, it can be used as a raw material for the synthesis of a titanium oxide-based material having excellent moldability and workability. Extremely valuable.

【0006】そのためには、チタンテトラアルコキシド
の加水分解・縮合により篭状あるいは分岐梯子状構造の
ポリチタノキサンを生成するよう反応を制御する必要が
ある。
For this purpose, it is necessary to control the reaction so as to produce a cage-like or branched ladder-like polytitanoxane by hydrolysis and condensation of titanium tetraalkoxide.

【0007】チタンテトラアルコキシドを水で直接加水
分解するゾル・ゲル法では溶媒に不溶のゲルが生じるの
で、空気中の微量の水分あるいはエステル化などの反応
で生じる水できわめて徐々に加水分解する方法で、反応
を制御すれば、ポリメタロキサンゾルが得られるが、こ
れも縮合に対しきわめて不安定で単離はできない。
In the sol-gel method in which titanium tetraalkoxide is directly hydrolyzed with water, a gel insoluble in a solvent is generated. Therefore, a method in which the water is very slowly hydrolyzed with a small amount of water in the air or water generated by a reaction such as esterification. By controlling the reaction, a polymetalloxane sol can be obtained, which is also extremely unstable with respect to condensation and cannot be isolated.

【0008】本発明者らは、チタンテトラアルコキシド
を所定の温度で特定の溶媒中で直接加水分解するか、あ
るいは酸を触媒に用いて加水分解しゲル化を抑制すると
ともに、更に特定の条件で熟成することにより、または
更にキレート化試薬およびシリル化剤との反応により、
有機溶媒に溶解し縮合安定性が高く、ラダー型ポリチタ
ノキサンよりもTiO含量の高いポリチタノキサンが
得られることを見いだすことにより、本問題を解決し
た。
[0008] The inventors of the present invention directly hydrolyze titanium tetraalkoxide in a specific solvent at a predetermined temperature, or hydrolyze using an acid as a catalyst to suppress gelation. By aging, or further by reaction with a chelating reagent and a silylating agent,
This problem has been solved by finding that a polytitanoxane having a high condensation stability by being dissolved in an organic solvent and having a higher TiO 2 content than a ladder-type polytitanoxane can be obtained.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】チタンテトラアルコキシ
ドと水の定法によるゾル・ゲル反応ではポリチタノキサ
ンが沈殿として析出する。これを改善するために本発明
者らは、チタノキサンが化合物が溶解する溶媒として特
定の条件で加水分解し更に特定の条件で熟成することに
より、TiOの含有率が従来のポリチタノキサンより
高く、かつ有機溶媒に溶解し縮合安定な固体ポリチタノ
キサンを単離することに成功した。さらに、このポリチ
タノキサンは、貧溶媒を用いることで容易にゲル化でき
ること、またこれとキレート配位子やシリル化剤との反
応により、溶解性や安定性の異なるポリチタノキサン誘
導体を合成し、材料合成に適した原料物質を製造出来る
ことを見出し、本発明に至った。
In the sol-gel reaction of titanium tetraalkoxide and water by a conventional method, polytitanoxane precipitates as a precipitate. The present inventors to improve this, by ripening under certain conditions in the hydrolysis and further specific conditions as a solvent for Chitanokisan is dissolved compounds, the content of TiO 2 is higher than conventional polytitanoxane, and We have succeeded in isolating a solid polytitanoxane which is soluble and stable in organic solvents. Furthermore, this polytitanoxane can be easily gelled by using a poor solvent, and by reacting it with a chelating ligand or a silylating agent, a polytitanoxane derivative having different solubility and stability is synthesized, and this is used for material synthesis. The present inventors have found that a suitable raw material can be produced, and have reached the present invention.

【0010】かくして本発明は、一般式Ti(OR)
で表されるチタンテトラアルコキシド(Rは炭素数1〜
12の一価の炭化水素基)を、1.0倍モル〜1.75
倍モルの量の水を用い、触媒として無機あるいは有機酸
の存在下あるいは不存在下で、エーテル系溶剤、ケトン
系溶剤、アルコール系溶剤から選ばれた1種以上の溶剤
の存在下、0℃から30℃の温度で加水分解し、更に6
0〜120℃の温度で熟成することを特徴とする、一般
式(TiO4/2 {(R′O)TiO3/2
{(R′O)TiO2/2 (R′O1/2
{w,xは0又は正の整数、w+x+y>6,y=0
〜4,z=0〜8)、式中のR′が水素原子(ただし、
水素原子は全R′の10%を超えない。)および炭素数
1〜12の一価の炭化水素基からなる}で示されるポリ
チタノキサンの製造方法を提供するものである。
Thus, the present invention provides a compound of the general formula Ti (OR) 4
Wherein R is a carbon tetraalkoxide
12 monovalent hydrocarbon groups) from 1.0 times mol to 1.75.
Using a twice molar amount of water, in the presence or absence of an inorganic or organic acid as a catalyst, in the presence of one or more solvents selected from ether solvents, ketone solvents, and alcohol solvents, at 0 ° C. Hydrolysis at a temperature of
General formula (TiO 4/2 ) w {(R′O) TiO 3/2 } characterized by aging at a temperature of 0 to 120 ° C.
x {(R'O) 2 TiO 2/2 } y (R'O 1/2)
z {w, x is 0 or a positive integer, w + x + y> 6, y = 0
-4, z = 0-8), wherein R 'is a hydrogen atom (provided that
Hydrogen atoms do not exceed 10% of the total R '. ) And a polytitanoxane represented by} consisting of a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.

【0011】本発明はまた上記ポリチタノキサンのキレ
ート化、シリル化誘導体の製造方法を提供するものであ
る。
The present invention also provides a method for producing a chelated and silylated derivative of the above polytitanoxane.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。本発明では前述のようにチタンテトラアルコキシ
ドを特定の温度で特定の溶剤中で直接加水分解するか又
は酸を触媒に用いて加水分解し、特定の温度で熟成する
のである。加水分解にあっては出発化合物である上記チ
タンテトラアルコキシド1モルに対して1.0倍モル乃
至1.75倍モルの量の水が用いられる。尚この水の量
には別に用いられる酸又は溶剤を希釈するときに用いら
れる水の量も含まれる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, as described above, titanium tetraalkoxide is directly hydrolyzed in a specific solvent at a specific temperature, or is hydrolyzed using an acid as a catalyst, followed by aging at a specific temperature. In the hydrolysis, water is used in an amount of 1.0 to 1.75 moles per mole of the titanium tetraalkoxide as a starting compound. The amount of water includes the amount of water used when diluting an acid or solvent used separately.

【0013】加水分解反応はエーテル系溶剤、ケトン系
溶剤、アルコール系溶剤から選ばれた1種以上の溶剤が
使用できる。エーテル系溶剤としてはテトラヒドロフラ
ン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールジメチル
エーテル、同ジエチルエーテル、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、同ジエチルエーテル等が好ましい。
ケトン系溶剤としてはアセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトンが
好ましい。アルコール系溶剤としてはメタノール、エタ
ノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブタノ
ール類が好ましい。これらの混合物も使用できる。特に
テトラヒドロフラン(THF)が好ましく、又アルコー
ル系溶剤を用いるときはチタンテトラアルコキシドのア
ルコキシドに対応するアルコールを用いるのが好まし
い。例えばチタンテトラエトキシドに対してアルコール
系溶剤を用いるときはエタノールを用いるのが好まし
い。
In the hydrolysis reaction, one or more solvents selected from ether solvents, ketone solvents and alcohol solvents can be used. As the ether solvent, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethyl ether and the like are preferable.
Acetone, methyl ethyl ketone,
Methyl isopropyl ketone and methyl isobutyl ketone are preferred. As the alcohol solvent, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and butanols are preferable. Mixtures of these can also be used. Particularly, tetrahydrofuran (THF) is preferable, and when an alcohol solvent is used, it is preferable to use an alcohol corresponding to the alkoxide of titanium tetraalkoxide. For example, when an alcohol solvent is used for titanium tetraethoxide, it is preferable to use ethanol.

【0014】酸触媒としては塩酸、硫酸、リン酸、硝酸
のような無機酸及び蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
安息香酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸を使用す
ることが出来る。塩酸、酢酸が特に好ましい。触媒の使
用量はチタン金属当たり0.05〜0.5倍モル、好ま
しくは0.1〜0.3倍モルである。
As the acid catalyst, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and nitric acid and formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid,
Organic acids such as benzoic acid and p-toluenesulfonic acid can be used. Hydrochloric acid and acetic acid are particularly preferred. The amount of the catalyst used is 0.05 to 0.5 times mol, preferably 0.1 to 0.3 times mol per titanium metal.

【0015】加水分解反応は0°から30℃の範囲の温
度で撹拌しながら約1〜2時間の間行われ、その後温度
を上げて60〜120℃の範囲で約3〜4時間の間熟成
を行う。後反応液を冷却し、濃縮すると次の如き一般式
〔I〕を有する固状のポリチタノキサン化合物が得ら
れる。 (TiO4/2 {(R′O)TiO3/2 {(R′O)TiO2/2 ( R′O1/2 〔I〕 ここにw,xは0又は正の整数、w+x+y>6,y=
0〜4,z=0〜8)、式中のR′が水素原子(ただ
し、水素原子は全R′の10%を超えない。)および炭
素数1〜12の一価の炭化水素基からなる。
The hydrolysis reaction is carried out with stirring at a temperature in the range of 0 ° to 30 ° C. for about 1 to 2 hours, and then the temperature is raised to a temperature of 60 to 120 ° C. for about 3 to 4 hours. I do. After the reaction solution is cooled and concentrated, a solid polytitanoxane compound having the following general formula [I] is obtained. (TiO 4/2 ) w {(R′O) TiO 3/2x {(R′O) 2 TiO 2/2y (R′O 1/2 ) z [I] where w and x are 0 or a positive integer, w + x + y> 6, y =
0-4, z = 0-8), wherein R ′ is a hydrogen atom (however, the hydrogen atom does not exceed 10% of all R ′) and a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. Become.

【0016】このようなポリチタノキサン化合物を単離
して、または単離する事なく続けてキレート化試薬また
はシリル化剤と上述の如き常温で約1〜2時間反応させ
ると、次の如き一般式〔II〕または〔III〕を有するポ
リチタノキサンのキレート化誘導体またはシリル化誘導
体が得られる。 (TiO4/2 {(R′O)TiO3/2 {(L)TiO2/2 (LT iO3/2 (L) 〔II〕 ここに、a,b,cは0又は正の整数、a+b+c+d
>6,d=0〜4,e=0〜4,式中のR′は水素原子
(ただし、水素原子は全R′の10%を超えない)及び
炭素数1〜12の一価の炭化水素基、Lは炭素数5以上
の炭化水素基からなるβ−ジケトン、炭素数4以上の一
価の炭化水素基からなるケト酸エステル、炭素数3以上
の一価の炭化水素基からなるオキシ酸、炭素数1以上の
一価の炭化水素基からなる2−アルコキシエタノール、
炭素数2−6のアルキレングリコールから選ばれた一種
以上の基である。 (TiO4/2 {(R′O)TiO3/2 {(R″SiO)TiO2/2 (R″SiOTiO3/2 (R″SiO1/2 〔III〕 ここにf,g,hは0又は正の整数、f+g+h+i>
6,i=0〜4,j=0〜4,式中のR′は水素原子
(ただし、水素原子は全R′の10%を超えない)およ
び炭素数1〜12の一価の炭化水素基、R″は全R′の
70%を超えず炭素数1〜6の炭化水素基である。
When such a polytitanoxane compound is isolated or continuously reacted without isolation with a chelating agent or silylating agent at the above-mentioned ordinary temperature for about 1 to 2 hours, the following general formula [II] ] Or [III], a chelated or silylated derivative of polytitanoxane is obtained. (TiO 4/2 ) a {(R′O) TiO 3/2 bb {(L) 2 TiO 2/2c (LT TiO 3/2 ) d (L) e [II] where a, b and c are 0 or positive integers, a + b + c + d
> 6, d = 0 to 4, e = 0 to 4, wherein R 'is a hydrogen atom (however, the hydrogen atom does not exceed 10% of the total R') and a monovalent carbon atom having 1 to 12 carbon atoms. A hydrogen group, L is a β-diketone comprising a hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms, a keto acid ester comprising a monovalent hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, and an oxy group comprising a monovalent hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms. An acid, a 2-alkoxyethanol comprising a monovalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms,
It is one or more groups selected from alkylene glycols having 2 to 6 carbon atoms. (TiO 4/2 ) f {(R′O) TiO 3/2 } g {(R ″ 3 SiO) 2 TiO 2/2 ) h (R ″ 3 SiOTiO 3/2 ) i (R ″ 3 SiO 1 / 2 ) j [III] where f, g, and h are 0 or positive integers, and f + g + h + i>
6, i = 0 to 4, j = 0 to 4, wherein R 'is a hydrogen atom (however, the hydrogen atom does not exceed 10% of the total R') and a monovalent hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms. The group R "is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, not exceeding 70% of the total R '.

【0017】ここに用いられるキレート化試薬としては
炭素数5以上のβ−ジケトン、炭素数4以上の一価の炭
化水素からなるα−ケト酸エステル、炭素数3以上の炭
化水素基からなるα−オキシ酸、炭素数1以上の一価の
炭化水素基からなる2−アルコキシエタノール、炭素数
2〜6のアルキレングリコール等があげられる。アセチ
ルアセトン、アセト酢酸エチル、乳酸、2−エトキシエ
タノール、プロピレングリコールを使用することが好ま
しい。
The chelating reagent used here is a β-diketone having 5 or more carbon atoms, an α-keto acid ester comprising a monovalent hydrocarbon having 4 or more carbon atoms, and an α-keto acid ester comprising a hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms. -Oxy acids, 2-alkoxyethanols comprising a monovalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms, alkylene glycols having 2 to 6 carbon atoms and the like. It is preferable to use acetylacetone, ethyl acetoacetate, lactic acid, 2-ethoxyethanol, propylene glycol.

【0018】シリル化剤としてはN,O−ビス(トリメ
チルシリル)アセトアミド、N,N′−ビス(トリメチ
ルシリル)尿素、ヘキサアルキルジシラザン化合物を使
用することが出来る。ヘキサメチルジシラザンを使用す
ることが好ましい。
As the silylating agent, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, N, N'-bis (trimethylsilyl) urea and hexaalkyldisilazane compounds can be used. It is preferred to use hexamethyldisilazane.

【0019】このようにして得られたポリチタノキサン
又はそのキレート化誘導体又はシリル化誘導体は従来法
で得られたものよりも有機溶剤に対する溶解性が高く、
又は縮合安定性が高く、外気と遮断して保存すれば1〜
6ケ月後も良好な溶解性を保持しよく有機溶剤に溶解す
る。又この化合物のTiO含有量が高くセラミツクス
化焼成時にも空孔、欠陥を生ずることはなく、薄膜を形
成するときも良好な薄膜を得ることができ、コーティン
グ剤、バインダー等として良好に用いることができる。
更に高純度酸化チタンの製造用の出発化合物としても良
好に用いることができる。
The polytitanoxane thus obtained or its chelated or silylated derivative has higher solubility in organic solvents than those obtained by the conventional method,
Or, the condensation stability is high.
Even after 6 months, it retains good solubility and dissolves well in organic solvents. In addition, this compound has a high TiO 2 content and does not cause vacancies or defects even during sintering and sintering. A good thin film can be obtained even when a thin film is formed. Can be.
Furthermore, it can be favorably used as a starting compound for producing high-purity titanium oxide.

【0020】もし本発明で特定された諸条件下で実施し
ないときは、例えばより高い温度で加水分解反応を行
い、熟成を行うときは満足すべきTiO含有量の化合
物が得られずこれを上記の如き用途に良好に用いること
もできない。併し本発明にて特定された条件下で行なう
ときはこれらの特性の優れた生成物を得ることができ
る。
If the reaction is not carried out under the conditions specified in the present invention, for example, a hydrolysis reaction is carried out at a higher temperature, and when aging is carried out, a compound having a satisfactory TiO 2 content cannot be obtained. Neither can it be used well for the above applications. However, when the reaction is carried out under the conditions specified in the present invention, a product excellent in these properties can be obtained.

【0021】[0021]

【実施例】本発明を、実施例および参考例によりさらに
詳細に説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Reference Examples.

【0022】ただし、本発明の範囲は、以下の実施例に
より何等限定されるものではない。なお、以下の例中に
おいて、「%」は断りのない限り重量基準である。
However, the scope of the present invention is not limited at all by the following examples. In the following examples, "%" is based on weight unless otherwise specified.

【0023】実施例1 回転子、還流冷却器を備えた二ツ口ナス型フラスコにチ
タンテトラエトキシド4.56g(0.02mol)を
仕込み、テトラヒドロフラン(THF)100mlに溶
解し、5℃でよく撹拌した。この原料溶液に、5℃で、
激しく撹拌しながら、水0.54g(0.03mol)
を20mlのTHFで希釈したものをゆっくりと滴下し
た。1時間5℃で撹拌した後、3時間66℃で還流を行
って、反応を熟成した。反応液を冷却後、アスピレータ
ーを用いて濃縮し黄色固体物質(P−1)(Ti
4/2 (COTiO3/2 {(C
O)TiO2/2 2.35gを得た。
EXAMPLE 1 4.56 g (0.02 mol) of titanium tetraethoxide was charged into a two-necked eggplant type flask equipped with a rotor and a reflux condenser, dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran (THF), and heated at 5 ° C. Stirred. At 5 ° C,
0.54 g (0.03 mol) of water with vigorous stirring
Was diluted slowly with 20 ml of THF. After stirring at 5 ° C. for 1 hour, the mixture was refluxed at 66 ° C. for 3 hours to mature the reaction. After cooling the reaction solution, it was concentrated using an aspirator and the yellow solid substance (P-1) (Ti
O 4/2 ) 2 (C 2 H 5 OTiO 3/2 ) 8 {(C 2 H
5 O) 2 TiO 2/2} to afford the 2 2.35 g.

【0024】得られた黄色固体物質はベンゼン、クロロ
ホルム、エーテル、THFなどによく溶解した。P−1
は外気を遮断した窒素雰囲気の容器内に溶媒を用いずに
1ケ月保存してもその溶解性は保持され、再び有機溶媒
に溶解した。P−1のクロロホルム溶液をヘキサン中に
投入した。沈殿として生成したポリチタノキサンは濾別
乾燥すると、即座に不溶化した。この粉体を赤外線吸収
スペクトル用の錠剤成型器で200kg/cm2 で圧縮
成型し、600℃で4時間焼成したところひけもなく緻
密な焼成体が得られた。P−1は乾式法の金属分析によ
り67.4%のTiOが含まれることがわかり、これ
は理論値(68.3%)によく一致した。蒸気圧平衡に
よる分子量は1400(理論値1403)であった。ま
た、赤外吸収および核磁気共鳴スペクトルから、この黄
色固体物質Ti−O−Ti結合を主鎖とし側鎖にエトキ
シ基を有するポリチタノキサンエトキシドであることが
わかった。
The obtained yellow solid substance was well dissolved in benzene, chloroform, ether, THF and the like. P-1
Even after storage for one month without using a solvent in a container in a nitrogen atmosphere in which the outside air was shut off, its solubility was maintained, and it was dissolved again in the organic solvent. A chloroform solution of P-1 was put into hexane. The polytitanoxane formed as a precipitate was immediately insolubilized by filtration and dried. This powder was compression-molded at 200 kg / cm 2 using a tableting machine for infrared absorption spectrum and calcined at 600 ° C. for 4 hours to obtain a dense calcined body without sinking. P-1 has been found to contain TiO 2 67.4% due metal analysis of the dry process, which agreed well with the theoretical value (68.3%). The molecular weight determined by vapor pressure equilibrium was 1,400 (theoretical value: 1403). In addition, from infrared absorption and nuclear magnetic resonance spectra, it was found that this yellow solid substance was polytitanoxane ethoxide having a Ti-O-Ti bond as a main chain and having an ethoxy group in a side chain.

【0025】実施例2 実施例1の水/THF溶液の代わりに6N塩酸0.37
gと水0.33g(全水量=0.035mol)を20
mlのTHFで希釈したものを用いる以外は実施例1と
同じ操作を行い白色固体物質(P−2)(COT
iO3/2 11{(CO)TiO2/2 (C
1/2 2.56gを得た。
Example 2 Instead of the water / THF solution of Example 1, 6N hydrochloric acid 0.37
g and 0.33 g of water (total water amount = 0.035 mol)
A white solid substance (P-2) (C 2 H 5 OT) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the substance diluted with THF was used.
iO 3/2 ) 11 {(C 2 H 5 O) 2 TiO 2/2 ) 3 (C 2
H 5 O 1/2) to give the 1 2.56 g.

【0026】得られた白色固体(P−2)はメタノール
およびエタノールに溶解するが、他の溶媒には溶解しな
い。また、外気を遮断した窒素雰囲気の容器内で6ケ月
保存してもその溶解性は保持され、再び有機溶媒に溶解
した。乾式法の金属分析により62.3%のTiO
含まれ、これは計算値62.7%とほぼ一致することが
わかった。蒸気圧平衡法による分子量は1800(理論
値1785)であった。
The obtained white solid (P-2) dissolves in methanol and ethanol, but does not dissolve in other solvents. The solubility was maintained even after storage for 6 months in a container in a nitrogen atmosphere in which the outside air was shut off, and the compound was dissolved in the organic solvent again. Contains TiO 2 of 62.3% by metal analysis of the dry method, which was found to be substantially coincident with the calculated values 62.7%. The molecular weight determined by the vapor pressure equilibrium method was 1800 (theoretical value: 1785).

【0027】実施例3 チタンテトライソプロポキシド5.68g(0.02m
ol)を用いること、反応温度を25℃とする以外は実
施例1と同一の条件で反応し黄色固体物質(P−3)
(TiO4/2 (COTiO3/2 11{(C
O)TiO2/2 (C1/2 2.
70gを得た。
Example 3 5.68 g (0.02 m) of titanium tetraisopropoxide
ol) and the reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the reaction temperature was 25 ° C., and a yellow solid substance (P-3) was obtained.
(TiO 4/2 ) 2 (C 3 H 7 OTiO 3/2 ) 11 {(C 3
H 7 O) 2 TiO 2/2 ) 2 (C 3 H 7 O 1/2 ) 1 2.
70 g were obtained.

【0028】得られた黄色固体物質はベンゼン、クロロ
ホルム、エーテル、THFなどによく溶解した。P−3
は外気を遮断した窒素雰囲気の容器内2ケ月保存しても
その溶解性は保持され、再び有機溶媒に溶解した。P−
3のクロロホルム溶液をヘキサン中に投入し、沈殿とし
て生成したポリチタノキサンは濾別乾燥すると、即座に
不溶化した。
The obtained yellow solid substance was well dissolved in benzene, chloroform, ether, THF and the like. P-3
Was kept in the container for 2 months in a nitrogen atmosphere in which the outside air was blocked, and its solubility was maintained, and it was dissolved again in the organic solvent. P-
The chloroform solution of No. 3 was poured into hexane, and the polytitanoxane formed as a precipitate was immediately filtered and dried, and was insolubilized immediately.

【0029】P−3は乾式法の金属分析により59.5
%のTiOが含まれることがわかり、これは計算値
(59.5%)によく一致した。また、赤外吸収および
核磁気共鳴スペクトルから、この黄色固体物質はTi−
O−Ti結合を主鎖とし側鎖にイソプロポキシ基を有す
るポリチタノキサンイソプロポキシドであることがわか
った。蒸気圧平衡法による分子量は2000(理論値2
015)であった。
P-3 was found to be 59.5 by dry metal analysis.
% TiO 2 was found to be included, which was in good agreement with the calculated value (59.5%). Also, from the infrared absorption and nuclear magnetic resonance spectra, this yellow solid substance
The polytitanoxane isopropoxide was found to have an O-Ti bond as a main chain and an isopropoxy group in a side chain. The molecular weight by vapor pressure equilibrium method is 2000 (theoretical value 2
015).

【0030】P−3のIRスペクトルを図1に、
NMRスペクトルを図2にそれぞれ示した。
[0030] The IR spectra of P-3 in Figure 1, 1 H
The NMR spectra are shown in FIG.

【0031】実施例4、5、比較例1 水のモル比を変えた以外は実施例3と同様な実験を行い
表1の結果を得た。
Examples 4 and 5, Comparative Example 1 The same experiment as in Example 3 was carried out except that the molar ratio of water was changed, and the results shown in Table 1 were obtained.

【表1】 [Table 1]

【0032】実施例6 実施例3に於いて6N塩酸0.37gと水0.33g
(全水量=0.035mol)を用いること、テトラヒ
ドロフランの代わりに2−プロパノールを用いる以外は
実施例3と同一の操作を行い白色固体物質(P−6)
(COTiO3/2 15{(CO)TiO
2/2 (C1/2 2.70gを得た。
Example 6 In Example 3, 0.37 g of 6N hydrochloric acid and 0.33 g of water were used.
(Total water amount = 0.035 mol) The same operation as in Example 3 was performed except that 2-propanol was used instead of tetrahydrofuran, and a white solid substance (P-6) was obtained.
(C 3 H 7 OTiO 3/2 ) 15 {(C 3 H 7 O) 2 TiO
2.70 g of 2/23 (C 3 H 7 O 1/2 ) 2 was obtained.

【0033】得られた白色固体(P−6)はメタノール
およびエタノールに溶解するが、他の溶媒には溶解しな
い。また、外気を遮断した窒素雰囲気の容器内で6ケ月
保存してもその溶解性は保持され、再び有機溶媒に溶解
した。乾式法の金属分析により56.5%のTiO
(理論量55.0)が含まれることがわかった。蒸気
圧平衡法による分子量は2600(理論量2612)で
あった。
The obtained white solid (P-6) dissolves in methanol and ethanol, but does not dissolve in other solvents. The solubility was maintained even after storage for 6 months in a container in a nitrogen atmosphere in which the outside air was shut off, and the compound was dissolved in the organic solvent again. 56.5% TiO by dry metal analysis
2 (theoretical amount: 55.0). The molecular weight according to the vapor pressure equilibrium method was 2,600 (theoretical amount: 2612).

【0034】実施例7、8 塩酸触媒量を変更する以外は実施例6と同じ操作を行い
表2の結果を得た。
Examples 7 and 8 The same operation as in Example 6 was carried out except that the amount of the hydrochloric acid catalyst was changed, and the results shown in Table 2 were obtained.

【0035】ポリチタノキサン(P−7,P−8)の収
量はそれぞれ3.02、3.09gであった。
The yields of polytitanoxane (P-7, P-8) were 3.02 and 3.09 g, respectively.

【表2】 [Table 2]

【0036】実施例9 回転子、還流冷却器を備えた二ツ口ナス型フラスコにチ
タンテトライソプロポキシド5.68g(0.02mo
l)を仕込み、テトラヒドロフラン(THF)100m
lに溶解し、20℃でよく撹拌した。この溶液に20℃
で激しく撹拌しながら、水0.54g(0.03mo
l)を20mlのTHFで希釈したものをゆっくりと滴
下した。1時間20℃で撹拌した後、3時間66℃で還
流を行って、反応を熟成した。反応液を冷却後アセチル
アセトン3.00g(0.03mol)を加えて1時間
室温で撹拌した。その後アスピレーターを用いて溶媒を
留去し濃縮し、残渣をクロロホルム4mlに再溶解後、
ヘキサン200ml中に加えて再沈殿することで橙色固
体物質(P−9)2.72gを得た。
Example 9 In a two-necked eggplant type flask equipped with a rotor and a reflux condenser, 5.68 g (0.02 mol) of titanium tetraisopropoxide was placed.
l), and tetrahydrofuran (THF) 100 m
and stirred well at 20 ° C. 20 ° C
While stirring vigorously with water, 0.54g of water (0.03mo
l) diluted with 20 ml of THF was slowly added dropwise. After stirring at 20 ° C. for 1 hour, the mixture was refluxed at 66 ° C. for 3 hours to mature the reaction. After cooling the reaction solution, 3.00 g (0.03 mol) of acetylacetone was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. After that, the solvent was distilled off using an aspirator and concentrated, and the residue was redissolved in 4 ml of chloroform.
It was added to 200 ml of hexane and reprecipitated to obtain 2.72 g of an orange solid substance (P-9).

【0037】得られた橙色固体物質はアルコールやクロ
ロホルム、THF、ベンゼンなどによく溶解した。P−
5は外気を遮断した窒素雰囲気の容器内に溶媒を用いず
に1ケ月保存してもその溶解性は保持され、再び有機溶
媒に溶解した。
The obtained orange solid substance was well dissolved in alcohol, chloroform, THF, benzene and the like. P-
The sample No. 5 retained its solubility even after being stored for one month without using a solvent in a container in a nitrogen atmosphere in which the outside air was shut off, and was again dissolved in the organic solvent.

【0038】P−9は乾式法の金属分析により50.6
%(理論値50.3%)のTiOが含まれることがわ
かった。蒸気圧平衡法により求めたP−9の分子量は2
400(理論値2384)であった。また赤外吸収(図
3)および核磁気共鳴(図4)スペクトルからこの橙色
固体物質はTi−O−Ti結合を主鎖とし、側鎖にイソ
プロポキシ基およびアセチルアセトナト基を有するポリ
チタノキサンであることがわかった。以上の分析結果か
ら、P−5が以下のような構造単位からなるポリチタノ
キサンであることがわかった。P−9の分析値は何れも
この構造から計算される理論値によく一致する。
P-9 was found to be 50.6 by dry metal analysis.
% (Theoretical value: 50.3%) of TiO 2 was found to be contained. The molecular weight of P-9 determined by the vapor pressure equilibrium method is 2
400 (theoretical 2384). In addition, from the infrared absorption (FIG. 3) and nuclear magnetic resonance (FIG. 4) spectra, this orange solid substance is a polytitanoxane having a Ti—O—Ti bond as a main chain and having an isopropoxy group and an acetylacetonato group in a side chain. I understand. From the above analysis results, it was found that P-5 was a polytitanoxane composed of the following structural units. All the analytical values of P-9 are in good agreement with the theoretical values calculated from this structure.

【0039】(TiO4/2 {(PrO)TiO
3/2 {(acac)TiO2/2{(aca
c)TiO3/2 (acac)
[0039] (TiO 4/2) 2 {(Pr i O) TiO
3/2 7 7 {(acac) 2 TiO 2/22 {(aca)
c) TiO 3/2 4 4 (acac) 1

【0040】実施例10 チタンテトラエトキシドの代わりにチタンテトラ−n−
ブトキシド6.81g(0.02mol)を用いる以外
は実施例1と同じ操作を行い黄色固体物質(P−10)
2.91gを得た。得られた黄色固体物質はベンゼン、
クロロホルム、エーテル、THFなどによく溶解した。
P−10は外気を遮断した窒素雰囲気の容器内に溶媒を
用いずに3ケ月保存してもその溶解性は保持され、再び
有機溶媒に溶解した。P−10のクロロホルム溶液をヘ
キサン中に投入し、沈殿として生成したポリチタノキサ
ンは濾別乾燥すると、即座に不溶化した。P−10は乾
式法の金属分析により58.0%のTiOが含まれる
ことがわかり、これは理論値(57.1%)にほぼ一致
した。
Example 10 Instead of titanium tetraethoxide, titanium tetra-n-
A yellow solid substance (P-10) was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that 6.81 g (0.02 mol) of butoxide was used.
2.91 g were obtained. The resulting yellow solid substance is benzene,
It dissolved well in chloroform, ether, THF and the like.
Even if P-10 was stored for 3 months without using a solvent in a container in a nitrogen atmosphere in which the outside air was shut off, its solubility was maintained and it was dissolved again in the organic solvent. A chloroform solution of P-10 was put into hexane, and the polytitanoxane produced as a precipitate was immediately filtered and dried, and was insolubilized immediately. P-10 has been found to contain TiO 2 58.0% due metal analysis of the dry process, which was substantially equal to the theoretical value (57.1%).

【0041】蒸気圧平衡法による分子量は20900
(理論値20572)であった。また、赤外吸収および
核磁気共鳴スペクトルから、この黄色固体物質はTi−
O−Ti結合を主鎖とし側鎖にn−ブトキシド基を有す
るポリチタノキサン−n−ブトキシであることがわかっ
た。 (TiO4/2 (COTiO3/2 136 {(C
O)TiO2/ 2
The molecular weight by the vapor pressure equilibrium method is 20900
(Theoretical value: 20572). Also, from the infrared absorption and nuclear magnetic resonance spectra, this yellow solid substance
It was found to be polytitanoxane-n-butoxy having an O-Ti bond as a main chain and having an n-butoxide group in a side chain. (TiO 4/2 ) 8 (C 4 H 9 OTiO 3/2 ) 136 {(C
4 H 9 O) 2 TiO 2 /2} 3

【0042】実施例11 回転子、還流冷却器を備えた二ツ口ナス型フラスコにチ
タンテトラ−n−ブトキシド6.81g(0.02mo
l)とジエチレングリコールジメチルエーテル(DEG
DM)100mlを加えて混合し、15℃でよく撹拌し
た。この原料溶液に、15℃で激しく撹拌しながら、6
N塩酸0.37gと水0.33g(全水量=0.035
mol)を20mlのDEGDMで希釈したものをゆっ
くりと滴下した。1時間15℃で撹拌した後、3時間1
15℃で反応を熟成した。反応液を冷却後、アスピレー
ターを用いて濃縮し白色固体物質(P−11)(TiO
4/ 2 (COTiO3/2 151 {(C
O)TiO2/2 (C1/2 3.2
7gを得た。
Example 11 6.81 g (0.02 mol) of titanium tetra-n-butoxide was placed in a two-necked eggplant type flask equipped with a rotor and a reflux condenser.
l) and diethylene glycol dimethyl ether (DEG
DM) was added and mixed, and the mixture was stirred well at 15 ° C. While stirring vigorously at 15 ° C.,
0.37 g of N hydrochloric acid and 0.33 g of water (total water amount = 0.035
mol.) in 20 ml of DEGDM was slowly added dropwise. After stirring for 1 hour at 15 ° C, 3 hours 1
The reaction was aged at 15 ° C. After cooling the reaction mixture, it was concentrated using an aspirator, and the mixture was concentrated to give a white solid substance (P-11) (TiO
4/2) 2 (C 4 H 9 OTiO 3/2) 151 {(C 4 H
9 O) 2 TiO 2/24 (C 4 H 9 O 1/2 ) 1 3.2
7 g were obtained.

【0043】得られた白色固体(P−11)はメタノー
ルおよびエタノールに溶解するが、他の溶媒には溶解し
ない。また、外気を遮断した窒素雰囲気の容器内で6ケ
月保存してもその溶解性は保持され、再び有機溶媒に溶
解した。乾式法の金属分析により55.3%のTiO
(理論値54.7%)が含まれることがわかった。蒸気
圧平衡法による分子量は23000(理論値2292
4)であった。
The obtained white solid (P-11) is soluble in methanol and ethanol, but not in other solvents. The solubility was maintained even after storage for 6 months in a container in a nitrogen atmosphere in which the outside air was shut off, and the compound was dissolved in the organic solvent again. 55.3% TiO 2 by dry metal analysis
(Theoretical value: 54.7%). The molecular weight by the vapor pressure equilibrium method is 23000 (theoretical value: 2292).
4).

【0044】実施例12 回転子、還流冷却器を備えた二ツ口ナス型フラスコにチ
タンテトラ−n−ブトキシド6.81g(0.02mo
l)を仕込み、ジオキサン100mlに溶解し20℃で
よく撹拌した。この原料溶液に、20℃で、激しく撹拌
しながら、水0.54g(0.03mol)を20ml
のジオキサンで希釈したものをゆっくりと滴下した。1
時間20℃で撹拌した後、3時間101℃で還流を行っ
て反応を熟成した。
Example 12 6.81 g (0.02 mol) of titanium tetra-n-butoxide was placed in a two-necked eggplant type flask equipped with a rotor and a reflux condenser.
l) was charged, dissolved in 100 ml of dioxane, and stirred well at 20 ° C. To this raw material solution, 20 ml of 0.54 g (0.03 mol) of water was added at 20 ° C. with vigorous stirring.
What was diluted with dioxane was slowly added dropwise. 1
After stirring at 20 ° C. for 3 hours, the mixture was refluxed at 101 ° C. for 3 hours to mature the reaction.

【0045】反応液を冷却後アセチルアセトン(3.0
0g、0.03mol)を加えて1時間室温で撹拌し
た。その後アスピレーターを用いて溶媒を留去後濃縮
し、残渣をクロロホルム4mlに再溶解後、ヘキサン2
00ml中に加えて再沈殿することで橙色固体物質(P
−12)(TiO4/2 (COTiO3/2 58
{(acac)TiO3/2 78{(acac)TiO
2/2 3.19gを得た。
After cooling the reaction solution, acetylacetone (3.0
0 g, 0.03 mol) and stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, the solvent was distilled off using an aspirator and concentrated, and the residue was redissolved in 4 ml of chloroform.
And then reprecipitated to give an orange solid substance (P
-12) (TiO 4/2 ) 8 (C 4 H 9 OTiO 3/2 ) 58
{(Acac) TiO 3/278 {(acac) 2 TiO
2/2) was obtained 3 3.19g.

【0046】得られた橙色固体物質はアルコールやクロ
ロホルム、THF、ベンゼンなどによく溶解した。P−
12は外気を遮断した窒素雰囲気の容器内に溶媒を用い
ずに1ケ月保存してもその溶解性は保持され、再び有機
溶媒に溶解した。
The obtained orange solid substance was well dissolved in alcohol, chloroform, THF, benzene and the like. P-
In No. 12, even if stored for one month without using a solvent in a container in a nitrogen atmosphere in which the outside air was shut off, the solubility was maintained, and the compound was dissolved in the organic solvent again.

【0047】P−12は乾式法の金属分析により50.
1%のTiOが(理論値50.7%)含まれることが
わかった。蒸気圧平衡法により求められたこの橙色固体
物質の分子量は23000(理論値23152)であっ
た。また赤外吸収および核磁気共鳴スペクトルからこの
橙色固体物質はTi−O−Ti結合を主鎖とし、側鎖に
ブトキシ基およびアセチルアセトナト基を有するポリチ
タノキサンであることがわかった。
P-12 was determined by dry metal analysis.
It was found that 1% of TiO 2 was contained (theoretical value: 50.7%). The molecular weight of this orange solid substance determined by the vapor pressure equilibrium method was 23000 (theoretical value: 23152). The infrared absorption and nuclear magnetic resonance spectra showed that this orange solid substance was a polytitanoxane having a Ti-O-Ti bond as a main chain and having a butoxy group and an acetylacetonato group in a side chain.

【0048】実施例13 回転子、還流冷却器を備えた二ツ口ナス型フラスコにチ
タンテトラエトキシド4.56g(0.02mol)を
仕込み、テトラヒドロフラン(THF)100mlに溶
解し、5℃でよく撹拌した。この原料溶液に、5℃で、
激しく撹拌しながら、水0.54g(0.03mol)
を20mlのTHFで希釈したものをゆっくりと滴下し
た。1時間5℃で撹拌した後、3時間66℃で還流を行
って、反応を熟成した。反応液を冷却後減圧下で濃縮
し、ベンゼン100mlを混合して溶解した。ここにヘ
キサメチルジシラザン1.61g(0.01mol)を
加えて25℃で1時間撹拌した後、減圧下で溶媒を留去
し、白色固体(P−13)(TiO4/2 (C
OTiO3/2 [{(CHSiO)}TiO
2/2 {(CHSiOTiO3/2 {(CH
SiO1/2 2.85gを得た。これはベン
ゼン、クロロホルム、エーテル、THFには溶解する
が、ヘキサンには難溶であった。P−13のTiO
量は55.0%(理論値 54.4%)、SiO含量
は28.0%(理論値 27.3%)、分子量は170
0(理論値 1712)であった。
Example 13 4.56 g (0.02 mol) of titanium tetraethoxide was charged into a two-necked eggplant type flask equipped with a rotor and a reflux condenser, dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran (THF), and heated at 5 ° C. Stirred. At 5 ° C,
0.54 g (0.03 mol) of water with vigorous stirring
Was diluted slowly with 20 ml of THF. After stirring at 5 ° C. for 1 hour, the mixture was refluxed at 66 ° C. for 3 hours to mature the reaction. After cooling, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 100 ml of benzene was mixed and dissolved. 1.61 g (0.01 mol) of hexamethyldisilazane was added thereto, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour. Then, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a white solid (P-13) (TiO 4/2 ) 2 ( C 2 H 5
OTiO 3/2 ) 5 [{(CH 3 ) 3 SiO)} 2 TiO
2/2 ] 2 {(CH 3 ) 3 SiOTiO 3/2 } 3 } (CH
3) 3 SiO 1/2} to afford the 1 2.85 g. It was soluble in benzene, chloroform, ether and THF, but was poorly soluble in hexane. P-13 has a TiO 2 content of 55.0% (theoretical value of 54.4%), a SiO 2 content of 28.0% (theoretical value of 27.3%), and a molecular weight of 170.
0 (theoretical 1712).

【0049】比較例2〜4 チタンテトライソプロポキシド5.68g(0.02m
ol)を用いること、溶媒としてジエチレングリコール
ジメチルエーテルを用い反応温度と熟成温度を表3に示
した温度とする以外は実施例3と同一の条件で反応し
た。結果を表3に示した。
Comparative Examples 2-4 5.68 g (0.02 m) of titanium tetraisopropoxide
ol), using diethylene glycol dimethyl ether as a solvent, and setting the reaction temperature and aging temperature to the temperatures shown in Table 3, under the same conditions as in Example 3. The results are shown in Table 3.

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明は、汎用のチタンテトラアルコキ
シドを原料とする改良ゾル・ゲル法により、ゲル化に対
して安定なチタン含有量の高いポリチタノキサンを簡便
に合成し固体として提供すること、その保存と材料合成
における成形・加工過程の作業性を容易にし、公知のポ
リチタノキサンよりTiO含量の高い酸化チタン材料
を合成することを可能にした。これにより、ポリチタノ
キサンをあらかじめ合成、貯蔵し、必要に応じて溶媒な
どに溶解させて利用することができるので、従来の時間
経過に伴うゾルの物性変化による作業性の問題が解決さ
れ、きわめて広い範囲の応用性が開ける。特にそのTi
含有率が高いことから、過去の技術と比較して、セ
ラミックス化では焼成時の空孔、欠陥の発生を低減する
ことが可能となる。
According to the present invention, an improved sol-gel method using a general-purpose titanium tetraalkoxide as a raw material is used to easily synthesize a polytitanoxane having a high titanium content, which is stable against gelation, to provide a solid. This facilitates the workability of the molding and processing steps in storage and material synthesis, and makes it possible to synthesize a titanium oxide material having a higher TiO 2 content than known polytitanoxane. As a result, since the polytitanoxane can be synthesized and stored in advance, and can be used by dissolving it in a solvent or the like as necessary, the problem of workability due to the change in physical properties of the sol with the passage of time can be solved. Open the applicability of Especially the Ti
Since the O 2 content is high, the generation of vacancies and defects during firing can be reduced in ceramics as compared with past technologies.

【0052】ポリチタノキサンのキレート化誘導体やシ
リル化誘導体はその溶解性、安定性など、物理的及び化
学的性質がポリチタノキサンそれ自身とは大きく異な
り、応用範囲の拡大やポリチタノキサンのキャラクタリ
ゼーションの検討に極めて有用である。
The chelating and silylated derivatives of polytitanoxane differ greatly in physical and chemical properties, such as solubility and stability, from polytitanoxane itself, and are extremely useful for expanding the range of application and for studying the characterization of polytitanoxane. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例3で得られた化合物のIRスペ
クトル。
FIG. 1 is an IR spectrum of the compound obtained in Example 3 of the present invention.

【図2】同H NMRスペクトル。FIG. 2 is a 1 H NMR spectrum of the same.

【図3】本発明の実施例9で得られた化合物の赤外吸収
スペクトル。
FIG. 3 is an infrared absorption spectrum of the compound obtained in Example 9 of the present invention.

【図4】同核磁気共鳴スペクトル。FIG. 4 is a homonuclear magnetic resonance spectrum.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 郡 司 天 博 千葉県野田市山崎2641 東京理科大学理工 学部内 Fターム(参考) 4H049 VN05 VP10 VQ21 VQ24 VQ28 VQ79 VR44 VS21 VT32 VT33 VT40 VT43 VT44 VV05 VV06 VV07 VW02 VW33 4J030 CC16 CC21 CD11 CE02 CE11 CF02 CF06 CG19 CG29  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akihiro Gunji 2641 Yamazaki, Noda-shi, Chiba F-term in the Faculty of Science and Technology, Tokyo University of Science VW02 VW33 4J030 CC16 CC21 CD11 CE02 CE11 CF02 CF06 CG19 CG29

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式Ti(OR)で表されるチタンテ
トラアルコキシド(Rは炭素数1〜12の一価の炭化水
素基)を、1.0倍モル〜1.75倍モルの量の水を用
い、触媒として無機あるいは有機酸の存在下あるいは不
存在下で、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール
系溶剤から選ばれた1種以上の溶剤の存在下、0℃から
30℃の温度で加水分解し、更に60〜120℃の温度
で熟成することを特徴とする、一般式(TiO4/2
{(R′O)TiO3/2 {(R′O)Ti
2/2 (R′O1/2{w,xは0又は正の整
数、w+x+y>6,y=0〜4,z=0〜8)、式中
のR′が水素原子(ただし、水素原子は全R′の10%
を超えない。)および炭素数1〜12の一価の炭化水素
基からなる}で示されるポリチタノキサンの製造方法。
1. A titanium tetraalkoxide represented by the general formula Ti (OR) 4 (R is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms) in an amount of 1.0 to 1.75 moles. Of water, in the presence or absence of an inorganic or organic acid as a catalyst, in the presence of one or more solvents selected from ether solvents, ketone solvents, and alcohol solvents, from 0 ° C to 30 ° C. General formula (TiO 4/2 ) w characterized by hydrolysis at a temperature and further aging at a temperature of 60 to 120 ° C.
{(R'O) TiO 3/2 } x {(R'O) 2 Ti
O 2/2 y y (R′O 1/2 ) z {w, x is 0 or a positive integer, w + x + y> 6, y = 0 to 4, z = 0 to 8), and R ′ in the formula is hydrogen Atom (however, hydrogen atom is 10% of all R '
Does not exceed. ) And a method for producing polytitanoxane represented by} comprising a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
【請求項2】一般式Ti(OR)で表されるチタンテ
トラアルコキシド(Rは炭素数1〜12の一価の炭化水
素基)を、1.0倍モル〜1.75倍モルの量の水を用
い、触媒として無機あるいは有機酸の存在下あるいは不
存在下で、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール
系溶剤から選ばれた1種以上の溶剤の存在下、0℃から
30℃の温度で加水分解し、更に60〜120℃の温度
で熟成し、ついでキレート化試薬を反応させることを特
徴とする一般式(TiO4/2 {(R′O)TiO
3/2 {(L)TiO2/2 (LTiO3/2
(L) {a,b,cは0又は正の整数、a+b+c
+d>6,d=0〜4,e=0〜4,式中のR′は水素
原子(ただし、水素原子は全R′の10%を超えない)
及び炭素数1〜12の一価の炭化水素基、Lは炭素数5
以上の炭化水素基からなるβ−ジケトン、炭素数4以上
の一価の炭化水素基からなるケト酸エステル、炭素数3
以上の一価の炭化水素基からなるオキシ酸、炭素数1以
上の一価の炭化水素基からなる2−アルコキシエタノー
ル、炭素数2−6のアルキレングリコールから選ばれた
一種以上の基}で示されるポリチタノキサンのキレート
化誘導体の製造方法。
2. A titanium tetraalkoxide (R is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms) represented by the general formula Ti (OR) 4 in an amount of 1.0 to 1.75 moles. Of water, in the presence or absence of an inorganic or organic acid as a catalyst, in the presence of one or more solvents selected from ether solvents, ketone solvents, and alcohol solvents, from 0 ° C to 30 ° C. Hydrolyzing at a temperature, further aging at a temperature of 60 to 120 ° C., and then reacting with a chelating reagent, characterized by the general formula (TiO 4/2 ) a {(R′O) TiO
3/2} b {(L) 2 TiO 2/2} c (LTiO 3/2) d
(L) e {a, b, c are 0 or positive integers, a + b + c
+ D> 6, d = 0 to 4, e = 0 to 4, wherein R 'is a hydrogen atom (however, the hydrogen atom does not exceed 10% of all R')
And a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, L is 5 carbon atoms
Β-diketone comprising the above hydrocarbon group, keto acid ester comprising a monovalent hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, 3 carbon atoms
One or more groups selected from the group consisting of the above oxyacids comprising monovalent hydrocarbon groups, 2-alkoxyethanols comprising monovalent hydrocarbon groups having 1 or more carbon atoms and alkylene glycols having 2 to 6 carbon atoms. For producing a chelated derivative of polytitanoxane.
【請求項3】一般式Ti(OR)4で表されるチタンテ
トラアルコキシド(Rは炭素数1〜12の一価の炭化水
素基)を、1.0倍モル〜1.75倍モルの量の水を用
い、触媒として無機あるいは有機酸の存在下あるいは不
存在下で、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール
系溶剤から選ばれた1種以上の溶剤の存在下、0℃から
30℃の温度で加水分解し、更に60〜120℃の温度
で熟成し、ついでシリル化剤と反応させることを特徴と
する一般式(TiO4/2 {(R′O)TiO3/2
{(R″SiO)TiO2/2 (R″SiO
TiO3/2 (R″SiO1/2 {f,g,h
は0又は正の整数、f+g+h+i>6,i=0〜4,
j=0〜4,式中のR′は水素原子(ただし、水素原子
は全R′の10%を超えない)および炭素数1〜12の
一価の炭化水素基、R″は全R′の70%を超えず炭素
数1〜6の炭化水素基}のポリチタノキサンのシリル化
誘導体の製造方法。
3. A titanium tetraalkoxide represented by the general formula Ti (OR) 4 (R is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms) in an amount of 1.0 to 1.75 moles. Of water, in the presence or absence of an inorganic or organic acid as a catalyst, in the presence of one or more solvents selected from ether solvents, ketone solvents, and alcohol solvents, from 0 ° C to 30 ° C. Hydrolyzing at a temperature, further aging at a temperature of 60 to 120 ° C., and then reacting with a silylating agent, wherein the general formula (TiO 4/2 ) f {(R′O) TiO 3/2 }
g {(R ″ 3 SiO) 2 TiO 2/2 ) h (R ″ 3 SiO
TiO 3/2 ) i (R ″ 3 SiO 1/2 ) j {f, g, h
Is 0 or a positive integer, f + g + h + i> 6, i = 0 to 4,
j = 0 to 4, wherein R 'is a hydrogen atom (however, the hydrogen atom does not exceed 10% of the total R') and a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R "is a total R ' A method for producing a silylated derivative of a polytitanoxane having a hydrocarbon group of 1 to 6 carbon atoms which does not exceed 70% of the above.
JP10260550A 1998-09-14 1998-09-14 Production of soluble solid polytitanoxane and its derivative Pending JP2000086769A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10260550A JP2000086769A (en) 1998-09-14 1998-09-14 Production of soluble solid polytitanoxane and its derivative

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10260550A JP2000086769A (en) 1998-09-14 1998-09-14 Production of soluble solid polytitanoxane and its derivative

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000086769A true JP2000086769A (en) 2000-03-28

Family

ID=17349524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10260550A Pending JP2000086769A (en) 1998-09-14 1998-09-14 Production of soluble solid polytitanoxane and its derivative

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000086769A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004067983A (en) * 2002-06-11 2004-03-04 Ube Nitto Kasei Co Ltd Method for producing titanium alkoxide hydrolyzed condensate and coating agent for forming gradient film
JP2006069876A (en) * 2004-09-06 2006-03-16 Nippon Soda Co Ltd Metal compound having novel skeleton, process for producing the same, dispersion and dispersion
JPWO2005012215A1 (en) * 2003-06-02 2006-09-14 日本曹達株式会社 Metal compounds having a new skeleton
JP2006524745A (en) * 2003-04-22 2006-11-02 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Titanium chelate dispersion
JP2006299049A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Nippon Soda Co Ltd Organic-inorganic compounded material and silylated derivative
JP2007084671A (en) * 2005-09-21 2007-04-05 Toyo Seikan Kaisha Ltd Binder composition for dispersing semiconductor micro-particle
WO2010140501A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-09 Makino Kenjiro Novel titanic acid monomer and polymer thereof, process for production of the monomer and the polymer, and use of the mobnomer and the polymer
JP2012007185A (en) * 2011-10-11 2012-01-12 Nippon Soda Co Ltd Organic-inorganic complex and silylated derivative
WO2012060272A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-10 株式会社ダイセル Addition-curable liquid metallo-siloxane
US8598380B2 (en) 2010-02-23 2013-12-03 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method for producing aryloxytitanium composition and aryloxytitanium composition
JP5588088B1 (en) * 2013-12-11 2014-09-10 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid / phosphoric acid polymer
JP2015113463A (en) * 2014-07-24 2015-06-22 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid phosphoric acid polymer
US9079170B2 (en) 2010-02-23 2015-07-14 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method for producing diaryl carbonate
CN106589388A (en) * 2016-03-18 2017-04-26 北京华钛高科科技有限公司 Linear titanium oxide polymer, preparation method and application

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004067983A (en) * 2002-06-11 2004-03-04 Ube Nitto Kasei Co Ltd Method for producing titanium alkoxide hydrolyzed condensate and coating agent for forming gradient film
JP2006524745A (en) * 2003-04-22 2006-11-02 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Titanium chelate dispersion
JP4829109B2 (en) * 2003-04-22 2011-12-07 ドルフ ケタール スペシャリティー カタリスツ,リミテッド ライアビリティ カンパニー Titanium chelate dispersion
JP4633628B2 (en) * 2003-06-02 2011-02-16 日本曹達株式会社 Metal compounds having a new skeleton
JPWO2005012215A1 (en) * 2003-06-02 2006-09-14 日本曹達株式会社 Metal compounds having a new skeleton
JP2006069876A (en) * 2004-09-06 2006-03-16 Nippon Soda Co Ltd Metal compound having novel skeleton, process for producing the same, dispersion and dispersion
JP2006299049A (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Nippon Soda Co Ltd Organic-inorganic compounded material and silylated derivative
JP2007084671A (en) * 2005-09-21 2007-04-05 Toyo Seikan Kaisha Ltd Binder composition for dispersing semiconductor micro-particle
WO2010140501A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-09 Makino Kenjiro Novel titanic acid monomer and polymer thereof, process for production of the monomer and the polymer, and use of the mobnomer and the polymer
JP5606437B2 (en) * 2009-06-02 2014-10-15 賢次郎 牧野 Novel titanic acid monomer and polymer thereof, and production method and use thereof
US8598380B2 (en) 2010-02-23 2013-12-03 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method for producing aryloxytitanium composition and aryloxytitanium composition
US9079170B2 (en) 2010-02-23 2015-07-14 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method for producing diaryl carbonate
WO2012060272A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-10 株式会社ダイセル Addition-curable liquid metallo-siloxane
JP2012007185A (en) * 2011-10-11 2012-01-12 Nippon Soda Co Ltd Organic-inorganic complex and silylated derivative
JP5588088B1 (en) * 2013-12-11 2014-09-10 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid / phosphoric acid polymer
WO2015087412A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-18 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid phosphoric acid polymer
JP2015113463A (en) * 2014-07-24 2015-06-22 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid phosphoric acid polymer
CN106589388A (en) * 2016-03-18 2017-04-26 北京华钛高科科技有限公司 Linear titanium oxide polymer, preparation method and application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000086769A (en) Production of soluble solid polytitanoxane and its derivative
JPH069659A (en) Formation of siloxane bond
WO2005033060A1 (en) Method for producing ester condensed product
CN111187401B (en) Preparation method of polyester polyol
Kemmitt et al. Titanium Amino Alcohol Complexes from α-Titanic Acid: X-Ray Crystal Structure of Titanium Bis [2, 2´-(methylimino) diethanolate]
JPH08311078A (en) Production of oxazolidinesilyl ether compound
EP0079392B1 (en) Composite oxyalkoxides and derivatives thereof
KR100977409B1 (en) Preparation method of organic solvent type titania sol and its titania sol
JP3772258B2 (en) Method for producing organopolysiloxane
CN119350568A (en) Synthesis method of covalent organic framework crystal materials at room temperature
JP3018183B1 (en) Method for producing silicon-based composite oxide
JPH07286045A (en) Production of polyheterosiloxane
JP4163286B2 (en) Titanium amino alcohol complex and method for producing the same
JP2017178833A (en) Trinuclear hafnium oxo-alkoxo complex and method for producing the same
JPH03150262A (en) Production of codierite
KR20220094274A (en) Method for Preparing Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane with Vinyl Group and Methyl Group
CN116606315B (en) A cerium cluster compound based on organosilane protection and its preparation method and application
JPH07149519A (en) Production of spinel-type double oxide
JPH06191827A (en) Production of single dispersible spherical silica particles
JP4033972B2 (en) Method for producing complex
JPH0742174B2 (en) Method for producing alumina-based porous body
JPH05230079A (en) Titanium compound of organic acid and its production
JP2006249449A (en) Method for producing metal tantalum nanosheet and metal tantalum nanosheet produced by the method
JPH0798657B2 (en) Silylating agent and modified silica particles silylated by the method
JPH10251400A (en) Alkylene oxide oligomer having a cyclic polar group at the terminal