JP2002265478A - 分岐状低分子シロキサンの製造方法 - Google Patents
分岐状低分子シロキサンの製造方法Info
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Abstract
シランと下記一般式(2)で示されるジシロキサンとを
線状塩化窒素−リン化合物(LPNC)触媒存在下で反
応させることを特徴とする下記一般式(3)で示される
分岐状低分子シロキサンの製造方法。 【化1】 (式中、Rは水素原子または炭素数1〜20の1価炭化
水素基である。) 【効果】 本発明によれば、分岐状低分子シロキサン、
特にメチルトリストリメチルシロキシシランを効率的か
つ高収率で得ることができる。
Description
キサンの製造方法に関し、特にシロキサン工業用油剤、
化粧品油剤、洗浄剤として有用なメチルトリストリメチ
ルシロキシシランの製造方法に関する。
下記一般式(3)で示されるような分岐状低分子シロキ
サンはこれまで簡便な合成法がなかったためほとんど利
用されることはなかった。これは分子中に分岐があると
直鎖状低分子シロキサンに比べて通常の平衡化又は重合
ではゲル化してしまったり、副生物が多く生成してしま
うため、特定の分岐状低分子シロキサンを効率的に合成
することが困難なためである。
水素基である。)
で、式(3)の分岐状低分子シロキサン、特にメチルト
リストリメチルシロキシシランを効率的かつ高収率で得
ることのできる製造方法を提供することを目的とする。
発明者は上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、
下記一般式(1)で示されるトリクロロシランと下記一
般式(2)で示されるジシロキサンとを触媒としてLP
NC触媒を使用して反応させることにより、下記一般式
(3)で示される分岐状低分子シロキサンを効率的に製
造できることを見出し、本発明をなすに至った。
されるトリクロロシランと下記一般式(2)で示される
ジシロキサンとLPNC触媒存在下で反応させることを
特徴とする下記一般式(3)で示される分岐状低分子シ
ロキサンの製造方法を提供する。
水素基である。)
ロロシランとジシロキサンをLPNC触媒存在下で反応
させることにより得られるものである。
ロシラン及びジシロキサンは下記一般式(1)及び
(2)で示されるものである。
の1価炭化水素基であり、1価炭化水素基としては、メ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル
基、オクタデシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基
等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケ
ニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジ
ル基等のアラルキル基や、これらの水素原子の一部又は
全部がフッ素で置換された基などを挙げることができ
る。なお、Rは互いに同一であっても異なっていてもよ
い。これらの中でも、特にメチル基が反応のしやすさか
ら好ましい。
ランとしては、メチルトリクロロシラン、及び上記一般
式(2)で示されるジシロキサンとしては、ヘキサメチ
ルジシロキサンが好適に使用される。
ロキサンの配合比は、1:1〜1:9(モル比)が好ま
しい。所望の分岐状低分子シロキサンの生成量を多く
し、かつ副生成物の生成を抑えるためには、使用するト
リクロロシランとジシロキサンのモル比を比較したとき
にジシロキサンを過剰に用いることが好ましく、特にト
リクロロシランとジシロキサンの配合比が1:4.5
(モル比)であることが好ましい。
と一般式(2)で示されるジシロキサンとを後述するL
PNC触媒存在下で反応させることによって生成される
分岐状低分子シロキサンは、下記一般式(3)で示され
るものである。
シランとしてメチルトリクロロシランと上記式(2)で
示されるジシロキサンとしてヘキサメチルジシロキサン
を上記割合でLPNC触媒存在下で反応させることによ
り、下記一般式(4)で示される分岐状低分子シロキサ
ンを高収率かつ後工程における精蒸留が容易な副生成物
の少ない原液として得ることができる。
ルジシロキサンのモル比が1:1〜1:9、好ましくは
1:4〜1:6の割合でLPNC触媒存在下で反応させ
ることによりメチルトリストリメチルシロキシシランを
選択的に合成することができる。
NC)が使用される。この触媒の合成法は既に公知であ
り、J.Emsley他、J.Chem.Soc.A
(1971)2863に開示されているほか、米国特許
第3839388号、ドイツ連邦共和国特許出願公告第
2229514号明細書、特開平11−267508号
公報等、種々の特許出願に開示されている。使用するL
PNC触媒においては触媒を合成する際のリンと窒素の
配合量が反応を大きく左右し、リンと窒素のモル比が
1:1〜4:1が好ましく、より好ましくは2:1〜
3:1が好ましい。
物(CPNC)では活性がほとんどない。
PNC触媒存在下に本反応と同じような置換反応を行う
ことにより有機ハロゲン珪素化合物を合成しているが、
本発明で合成しようとしている分岐状低分子シロキサン
を効率的に合成するものではなく、用いるLPNC触媒
の活性については言及されていない。
が、少なすぎると反応が遅くなり、また多すぎても反応
が早すぎて制御できなくなるので、好ましくは原料シラ
ン及びシロキサンの総量の0.01〜1重量%、より好
ましくは0.05〜0.2重量%であるとよい。
い。0℃未満では反応速度が遅く、反応を完結させるた
めに長時間を要する。より好ましくは15〜30℃であ
る。この場合の反応時間は1〜6時間である。
分岐状低分子シロキサンを得ることができる。必要であ
れば公知の方法によりLPNC触媒を不活性化すること
も有効である。
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
は、特開平11−267508号公報の実施例に基づき
合成を行った。配合量は五塩化リンを8.66g、ヘキ
サメチルジシラザンを2.23g(リンと窒素のmol
比は3:1)、ヘキサメチルジシロキサンを200gで
ある。
ヘキサメチルジシロキサン229.6gとメチルトリク
ロロシラン70.4g(mol比3:1)からなる混合
溶液を用意し、攪拌下に25℃で上記で示したLPNC
触媒を9g添加して6時間反応を行ったあと、一般的な
蒸留精製をするとメチルトリストリメチルシロキシシラ
ンを52.9g(収率36.2%)で得ることができ
た。(単離した生成物はNMR、IR等の分析により構
造確認をした。以下同様。)
ヘキサメチルジシロキサン229.6gとメチルトリク
ロロシラン70.4g(mol比3:1)からなる混合
溶液を用意し、攪拌下に25℃でCPNCを0.15g
添加し反応を行ったところ、6時間反応をさせてもメチ
ルトリストリメチルシロキシシランを得ることができな
かった。
ヘキサメチルジシロキサン249.1gとメチルトリク
ロロシラン50.9g(mol比4.5:1)からなる
混合溶液を用意し、攪拌下に25℃で上記で合成したL
PNC触媒を9g添加して2時間反応を行ったあと、一
般的な蒸留精製をするとメチルトリストリメチルシロキ
シシランを74.8g(収率70.8%)で得ることが
できた。
ヘキサメチルジシロキサン241.4gとプロピルトリ
クロロシラン58.6g(mol比4.5:1)からな
る混合溶液を用意し、攪拌下に25℃で上記で合成した
LPNC触媒を9g添加して3時間反応を行ったあと、
一般的な蒸留精製をするとプロピルトリストリメチルシ
ロキシシランを76.5g(収率68.5%)で得るこ
とができた。
ン、特にメチルトリストリメチルシロキシシランを効率
的かつ高収率で得ることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 下記一般式(1)で示されるトリクロロ
シランと下記一般式(2)で示されるジシロキサンとを
線状塩化窒素−リン化合物(LPNC)触媒存在下で反
応させることを特徴とする下記一般式(3)で示される
分岐状低分子シロキサンの製造方法。 【化1】 (式中、Rは水素原子または炭素数1〜20の1価炭化
水素基である。) - 【請求項2】 LPNC触媒のリンと窒素のモル比が
1:1〜4:1であることを特徴とする請求項1記載の
分岐状低分子シロキサンの製造方法。 - 【請求項3】 メチルトリクロロシランとヘキサメチル
ジシロキサンとをLPNC触媒存在下で反応させること
を特徴とする下記一般式(4)で示されるメチルトリス
トリメチルシロキシシランの製造方法。 【化2】 - 【請求項4】 メチルトリクロロシランとヘキサメチル
ジシロキサンのモル比が1:1〜1:9の割合でLPN
C触媒存在下で反応させる請求項3記載のメチルトリス
トリメチルシロキシシランの製造方法。
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