JP2010229115A - 有機ケイ素化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な工程にて高い収率で生成物を得ることができる有機ケイ素化合物の製造方法を提供する。
【解決手段】一般式（１）で表される有機ケイ素化合物を、一般式（２）で表される金属化合物と反応させて、一般式（３）で表される有機ケイ素化合物を得る。Ｒ^２ _ｎＸ_ｍＳｉ−Ｒ^１−ＳｉＸ_ｍＲ^３ _ｎ・・・・・（１）（式中、Ｒ^１はメチレン基、アルキレン基、アリーレン基を示し、Ｒ^２およびＲ^３は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、またはアリール基を示し、Ｘは水素原子またはハロゲン原子を示し、ｍおよびｎは０〜３の整数を示し、ｍ＋ｎ＝３である。）Ｍ（ＯＲ^４）_ｒ・・・・・（２）（式中、Ｍは金属元素を示し、ｒは金属元素の価数を示し、Ｒ^４は同アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、またはアリール基を示す。）Ｒ^２ _ｎ（ＯＲ^４）_ｍＳｉ−Ｒ^１−Ｓｉ（ＯＲ^４）_ｍＲ^２ _ｎ・・・・・（３）
【選択図】なし

Description

本発明は、有機ケイ素化合物の製造方法に関する。

例えばアルコキシ基やハロゲン原子等の加水分解基を有するケイ素化合物は、無機高分子材料の前駆体やＣＶＤなどの原料として用いられている。その中でも、少なくとも１以上の炭素原子を介して２つのケイ素原子が結合した骨格を有する有機ケイ素化合物を用いて形成された膜は、耐熱性、耐薬品性、導電性、弾性率など、化学的および機械的に高い物性を有する点で有用である（特許文献１）。

炭素原子を介して２つのケイ素原子が結合した骨格を有する有機ケイ素化合物は例えば、遷移金属を触媒としたヒドロシリル化や、アルカリ金属を用いた求核反応（グリニヤール反応）によるケイ素−炭素結合形成などによって合成可能である。（特許文献１）には、有機ケイ素化合物の製造方法として、具体的には、（クロロメチル）トリメチルシランとマグネシウムとを反応させて得られたグリニャール試薬と、メチルトリメトキシシランとを反応させることで、［トリメチルシリル）メチル］メチルジメトキシシランを得る方法が開示されている。

国際公開番号第２００５／０６８５３９号

しかしながら、（特許文献１）に開示された製造方法によって上述の有機ケイ素化合物を製造する際には、該加水分解性基の反応性が高いため、副反応による重合を抑制するための条件を制御する必要がある。特に、炭素原子を介して２つのケイ素原子が結合した骨格を有し、かつ２つのケイ素原子それぞれにアルコキシ基を有する有機ケイ素化合物を合成する場合、副反応による重合を抑制が特に重要な課題であり、また両端のアルコキシ基の数を任意に制御することは必ずしも容易ではなかった。このため、炭素原子を介して２つのケイ素原子が結合した骨格を有し、かつ２つのケイ素原子それぞれにアルコキシ基を有する有機ケイ素化合物を、簡便に合成できる汎用性が高い方法の開発が望まれている。

本発明は、簡便な工程にて高い収率で生成物を得ることができる有機ケイ素化合物の製造方法を提供する。

本発明の一態様にかかる有機ケイ素化合物の製造方法は、
下記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物を、下記一般式（２）で表される金属化合物と反応させて、下記一般式（３）で表される有機ケイ素化合物を得る工程を含む。

Ｒ^２ _ｎＸ_ｍＳｉ−Ｒ^１−ＳｉＸ_ｍＲ^３ _ｎ ・・・・・（１）

（式中、Ｒ^１は置換もしくは非置換のメチレン基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルキレン基、炭素原子数６〜１２の置換若しくは非置換のアリーレン基を示し、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または異なり、炭素原子数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルケニル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルキニル基、または炭素原子数６〜１２の置換もしくは非置換のアリール基を示し、Ｘは同一または異なり、水素原子またはハロゲン原子を示し、ｍおよびｎは同一または異なり、０〜３の整数を示し、ｍ＋ｎ＝３である（ただし、２つあるｍのうち少なくとも一つは１以上である。）。）

Ｍ（ＯＲ^４）_ｒ ・・・・・（２）

（式中、Ｍは金属元素を示し、ｒは金属元素の価数を示し、Ｒ^４は同一または異なり、炭素原子数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルケニル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルキニル基、または炭素原子数６〜１２の置換もしくは非置換のアリール基を示す。）

Ｒ^２ _ｎ（ＯＲ^４）_ｍＳｉ−Ｒ^１−Ｓｉ（ＯＲ^４）_ｍＲ^２ _ｎ ・・・・・（３）

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、ｍおよびｎは上記一般式（１）で定義されたとおりであり、Ｒ^４は上記一般式（２）で定義されたとおりである。）

上記有機ケイ素化合物の製造方法において、下記一般式（４）で表される化合物と下記一般式（５）で表される化合物とを反応させて、上記一般式（１）で表される化合物を得る工程をさらに含むことができる。

Ｙ−Ｒ^１−Ｙ ・・・・・（４）

（式中、Ｙはハロゲン原子を示し、Ｒ^１は上記一般式（１）で定義されたとおりである。）

ＳｉＸ_ｍ＋１Ｒ^２ _ｎ ・・・・・（５）

（式中、Ｘ、Ｒ^２、ｍおよびｎは上記一般式（１）で定義されたとおりである。）
上記有機ケイ素化合物の製造方法では、上記一般式（１）および上記一般式（２）において、Ｒ^１がメチレン基であることができる。

上記有機ケイ素化合物の製造方法では、上記一般式（２）において、Ｍがアルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素から選ばれる少なくとも１種であることができる。この場合、上記一般式（２）において、Ｍがナトリウムであることができる。

上記有機ケイ素化合物の製造方法によれば、上記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物を上記一般式（２）で表される金属化合物と反応させることにより、上記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物中のＸで表される基をＯＲ^４基に変換することができる。これにより、簡便な工程にて高い収率で生成物（上記一般式（３）で表される有機ケイ素化合物）を得ることができる。

以下に、本発明の一実施形態にかかる有機ケイ素化合物およびその製造方法について具体的に説明する。

１．有機ケイ素化合物の製造方法
１．１．有機ケイ素化合物の製造方法
本発明の一実施形態にかかるケイ素化合物の製造方法は、下記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物（以下、「化合物１」ともいう。）を、下記一般式（２）で表される金属化合物（以下、「化合物２」ともいう。）を反応させて、下記一般式（３）で表される有機ケイ素化合物（以下、「化合物３」ともいう。）を得る工程を含む。

Ｒ^２ _ｎＸ_ｍＳｉ−Ｒ^１−ＳｉＸ_ｍＲ^３ _ｎ ・・・・・（１）

（式中、Ｒ^１は置換もしくは非置換のメチレン基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルキレン基、炭素原子数６〜１２の置換若しくは非置換のアリーレン基を示し、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または異なり、炭素原子数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルケニル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルキニル基、または炭素原子数６〜１２の置換もしくは非置換のアリール基を示し、Ｘは同一または異なり、水素原子またはハロゲン原子を示し、ｍおよびｎは同一または異なり、０〜３の整数を示し、ｍ＋ｎ＝３である（ただし、２つあるｍのうち少なくとも一つは１以上である。）。）

Ｍ（ＯＲ^４）_ｒ ・・・・・（２）

（式中、Ｍは金属元素を示し、ｒは金属元素の価数を示し、Ｒ^４は同一または異なり、炭素原子数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルケニル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルキニル基、または炭素原子数６〜１２の置換もしくは非置換のアリール基を示す。）

Ｒ^２ _ｎ（ＯＲ^４）_ｍＳｉ−Ｒ^１−Ｓｉ（ＯＲ^４）_ｍＲ^２ _ｎ ・・・・・（３）

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、ｍおよびｎは上記一般式（１）で定義されたとおりであり、Ｒ^４は上記一般式（２）で定義されたとおりである。）

上記一般式（１）および（３）のＲ^１において、炭素原子数２〜１０の置換若しくは非置換のアルキレン基としては、例えば、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基が挙げられ、炭素原子数６〜１２の置換若しくは非置換のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基が挙げられる。なお、メチレン基、アルキレン基、アリーレン基は各々置換されていてもよいが、置換基としては例えばハロゲン原子を挙げることができる。

上記一般式（１）および（３）のＲ^２およびＲ^３において、炭素原子数１〜１０の置換若しくは非置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられ、炭素原子数２〜１０の置換若しくは非置換のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基が挙げられ、炭素原子数２〜１０の置換若しくは非置換のアルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基が挙げられ、炭素原子数６〜１２の置換若しくは非置換のアリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、ナフチル基が挙げられる。なお、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基は各々置換されていてもよいが、置換基としては例えばハロゲン原子を挙げることができる。

また、上記一般式（２）および（３）のＲ^４としては、炭素原子数１〜１０の置換若しくは非置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられ、炭素原子数２〜１０の置換若しくは非置換のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基が挙げられ、炭素原子数２〜１０の置換若しくは非置換のアルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基が挙げられ、炭素原子数６〜１２の置換若しくは非置換のアリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、ナフチル基が挙げられる。なお、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基は各々置換されていてもよいが、置換基としては例えばハロゲン原子を挙げることができる。

上記一般式（２）のＭとしては、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素等が挙げられる。アルカリ金属元素（一価）としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属元素（二価）としては、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。Ｍとしては、アルカリ金属元素であることが好ましく、ナトリウムであることがより好ましい。

上記一般式（１）および（３）において、Ｒ^１はメチレン基またはフェニレン基が好ましく、メチレン基であることがより好ましく、Ｒ^２およびＲ^３は、アルキル基としては、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基が好ましく、アルケニル基としては、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基が好ましく、中でも、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ビニル基、フェニル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましく、Ｘは水素原子、塩素原子、臭素原子が好ましい。

また、上記一般式（２）および（３）において、Ｒ^４としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基が好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。

上記一般式（１）および（３）において、２つあるｍが同一であることが好ましく、同様に２つあるｎが同一であることが好ましい。また、ｍとしては、１または２であることが好ましく、２であることがより好ましい。さらに、ｎとしては、１または２であることが好ましく、１であることがより好ましい。

化合物１（原料）としては、例えば、ビス（ジクロロメチルシリル）メタン、ビス（ジクロロメチルシリル）エタン、トリメチルシリルメチルジクロロシラン、トリメチルシリルエチルジクロロシラン、ビス（クロロメチルシリル）メタン、ビス（クロロメチルシリル）エタン、ビス（クロロジメチルシリル）メタン、ビス（クロロジメチルシリル）エタン、ｐ−（ジクロロシリル）ベンゼンが挙げられる。

化合物２としては、例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等の金属アルコキシドが挙げられる。

化合物３（目的物）としては、例えば、ビス（ジメトキシメチルシリル）メタン、ビス（ジエトキシメチルシリル）メタン、ビス（ジメトキシメチルシリル）エタン、ビス（ジエトキシメチルシリル）エタン、トリメチルシリルメチルトリメトキシシラン、トリメチルシリルメチルトリエトキシシラン、トリメチルシリルエチルトリメトキシシラン、トリメチルシリルエチルトリエトキシシラン、ビス（メトキシジメチルシリル）メタン、ビス（メトキシジメチルシリル）エタン、ビス（エトキシジメチルシリル）メタン、ビス（エトキシジメチルシリル）エタン、ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン、ビス（トリエトキシシリル）ベンゼンが挙げられる。

１．２．化合物３の製造
化合物３の製造において、化合物１の使用量に対する化合物２の使用量（モル比）は通常１〜１０である。また、化合物３の製造における反応温度は通常０〜１００℃であり、反応時間は通常１〜１０時間である。

また、本実施形態に係る有機ケイ素化合物の製造方法において、化合物１を化合物２と反応させる際の溶媒としては、得られた生成物（化合物３）中の官能基の置換を防ぐために、Ｒ^４ＯＨ（ここで、Ｒ^４は、上記一般式（２）におけるＲ^４と同一である。）で表されるアルコール系溶媒であることが好ましい。

１．３．化合物１（原料）の製造
本実施形態に係る有機ケイ素化合物の製造方法において、下記一般式（４）で表される少なくとも１種の化合物（以下「化合物４」ともいう。）を、下記一般式（５）で表される化合物（以下「化合物５」ともいう。）とを反応させて、上記一般式（１）で表される化合物を得る工程をさらに含むことができる。

Ｙ−Ｒ^１−Ｙ ・・・・・（４）

（式中、Ｙはハロゲン原子を示し、Ｒ^１は上記一般式（１）で定義されたとおりである。）

ＳｉＸ_ｍ＋１Ｒ^２ _ｎ ・・・・・（５）

（式中、Ｘ、Ｒ^２、ｍおよびｎは上記一般式（１）で定義されたとおりである。）

化合物４と化合物５とを反応させて化合物１を得る場合、化合物４と化合物５とのグリニャール反応によって、Ｓｉ−Ｒ^１−Ｓｉ骨格を有する化合物１が得られる。

化合物４と化合物５とを反応させる際の化合物４と化合物５との混合比は、１モルの化合物４に対して化合物５が０．７〜１０モルであることが好ましく、２〜５モルであることがさらに好ましい。また、このときの反応温度は−１５〜１５０℃が好ましく、０〜４０℃がさらに好ましい。

化合物４としては、例えば、ジブロモメタン、ジクロロメタン、ジブロモエタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、ジブロモベンゼンが挙げられる。

また、化合物５としては、例えば、クロロジメチルシラン、ブロモジメチルシラン、ジクロロメチルシラン、ジブロモメチルシラン、ジクロロエチルシラン、ジブロモエチルシラン、トリクロロメチルシラン、トリクロロエチルシラン、が挙げられる。

化合物１の製造では、エーテル系溶媒を使用するのが好ましい。エーテル系溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジ−ｎ−プロピルエーテル、ジ−イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルプロピルエーテル、アニソール、フェネトール、ジフェニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどを挙げることができる。これらのうち、化合物４および化合物５の溶解性に優れている点で、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテルが好ましい。

１．４．最終生成物（化合物３）
本実施形態にかかる有機ケイ素化合物の製造方法において、最終生成物である化合物３は例えば、ケイ素、炭素、酸素、および水素を含む絶縁膜を形成するために用いることができる。このような絶縁膜は、半導体製造工程中の洗浄工程で汎用されているフッ酸系の薬液に対して高い耐性を有するため、加工耐性が高いという特徴を有する。

また、化合物３を絶縁膜形成用材料として使用する場合、ケイ素、炭素、酸素、および水素以外の元素（以下、「不純物」ともいう。）の含有量が各々１０ｐｐｂ以下であり、かつ、含水分量が５００ｐｐｍ以下であることものが好ましく、２００ｐｐｍ以下であることものが好ましい。このような化合物３を用いて絶縁膜を形成することにより、低比誘電率でかつ加工耐性に優れた絶縁膜を収率良く得ることができる。

化合物３は、上記一般式（３）において、Ｒ^４がメチル基であるものがより好ましい。上記一般式（３）において、Ｒ^４がメチル基であることにより、低沸点であるため、ＣＶＤ材料として用いる際の利便性に優れる。

また、化合物３は、上記一般式（３）において、Ｒ^１はメチレン基であるものがより好ましい。上記一般式（３）において、Ｒ^１がメチレン基であることにより、化合物３を絶縁膜材料として用いた場合に、機械的強度に優れた絶縁膜を得ることができる。

１．５．作用効果
本実施形態に係る有機ケイ素化合物の製造方法によれば、化合物１と化合物２との反応において、化合物１においてＸで表される基を一括してＯＲ^４基に変換することにより化合物３を得ることができる。これにより、短い工程で効率的に化合物３を収率良く合成することができるという特有の作用効果を有する。例えば、化合物１がＸで表される基を複数含む場合において、かかるＸで表される複数の基が水素原子およびハロゲン原子の両方である場合、水素原子およびハロゲン原子を同時にＯＲ^４基に変換することができるため、簡便な工程にて化合物３を収率良く得ることができる。なお、化合物１がＸで表される基が水素原子またはハロゲン原子のみである場合においても、Ｘで表される基をＯＲ^４基に効率良く変換できる。

また、本実施形態に係る有機ケイ素化合物の製造方法によらずに化合物３を合成する場合、例えば、下記の一般式（６）で表される化合物（以下、「化合物６」ともいう。）と下記の一般式（７）で表される化合物（以下、「化合物７」ともいう。）とのグリニャール反応により、化合物３を直接得る方法が考えられる。

Ｒ^２ _ｎ（ＯＲ^４）_ｍＳｉ−Ｒ^１−Ｍ^１Ｘ ・・・（６）

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｘ、ｍおよびｎは上記一般式（１）で定義された通りであり、Ｒ^４は上記一般式（２）で定義された通りであり、Ｍ^１はアルカリ金属またはアルカリ土類金属を示す。）

Ｓｉ（ＯＲ^４）_ｍＲ^３ _ｎ ・・・（７）

（式中、Ｒ^３、ｍおよびｎは上記一般式（１）で定義された通りであり、Ｒ^４は上記一般式（２）で定義された通りである。）

しかしながら、上記反応では、化合物６がアルコキシ基等の加水分解性基を有する場合、グリニャール反応中に化合物６の自己縮合が起こり、化合物６がポリマー化する結果、反応生成物である化合物３の収率が低くなる場合がある。

これに対して、本実施形態に係る有機ケイ素化合物の製造方法によれば、化合物１と化合物２との反応によって、化合物３を収率良く得ることができる。

２．実施例および比較例
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の「％」は特記しない限り、それぞれ重量％であることを示している。

２．１．評価方法
精製後の有機シラン化合物の純度は、ガスクロマトグラフ（装置本体：Ａｇｉｌｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製６８９０Ｎ、カラム：Ｓｕｐｅｌｃｏ社製ＳＰＢ−３５）を使用して同定した。また、精製した有機シラン化合物中の水分量および不純物含有量は、カールフィッシャー水分計（平沼産業社製、微量水分測定装置ＡＱ−７）および原子吸光分光光度計（日立ハイテク社製、偏光ゼーマン原子吸光分光光度計Ｚ−５７００）を用いて測定した。

２．２．合成例
２．２．１．合成例１
冷却コンデンサーおよび滴下ロートを備えた３つ口フラスコを６０℃で減圧乾燥した後、窒素充填した。

フラスコにテトラヒドロフラン８００ｇ、マグネシウム５０ｇおよびジクロロメチルシラン（化合物５）４００ｇをいれ、４０℃の水浴中で、スリーワンモーターで３００ｒｐｍにて１５分間攪拌した。次に、ジブロモメタン（化合物４）６ｇをフラスコへ加えた。内温が４５℃まで上昇した後、水浴を２５℃に冷却した。次いで、滴下漏斗を用いてジブロモメタン１４４ｇを２時間かけて滴下した。滴下終了後、攪拌を６時間続けた。

その後、副生成したマグネシウム塩を濾過し、塩を２００ｍＬのヘキサンで洗浄した。濾液をエバポレーターにて減圧濃縮し、ビス（ジクロロメチルシリル）メタン（化合物１）１０３ｇ（収率７２％）を得た。

最終生成物の残存水分量（含水分量）は７９ｐｐｍ、ケイ素、炭素、酸素、および水素以外の元素の含有量（金属不純物含有量）は、Ｎａ＝４ｐｐｂ、Ｋ＝６ｐｐｂ、Ｆｅ＝６ｐｐｂ、Ｎｉ＝２ｐｐｂ、Ｌｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｗの各元素は検出限界値（０．２ｐｐｂ）以下であった。

２．２．２．合成例２
冷却コンデンサーおよび滴下ロートを備えた３つ口フラスコを６０℃で減圧乾燥した後、窒素充填した。

フラスコにナトリウムメトキシド（化合物２）５９ｇおよびメタノール１５３ｇをいれ、スリーワンモーターで３００ｒｐｍにて１５分間攪拌した。次いで、２５℃の水浴中で、滴下漏斗を用いて合成例１で得られたビス（ジクロロメチルシリル）メタン（化合物１）８６ｇを２時間かけて添加した。滴下終了後、攪拌を２時間続けた。

その後、副生成したナトリウム塩を、セライトを敷いたガラスフィルターにて濾過し、塩を２００ｍＬのヘキサンで洗浄した。濾液をエバポレーターにて減圧濃縮し、ビス（ジメトキシメチルシリル）メタン（化合物３）１００ｇ（収率９０％）を得た。

最終生成物の残存水分量（含水分量）は１１４ｐｐｍ、ケイ素、炭素、酸素、および水素以外の元素の含有量（金属不純物含有量）は、Ｎａ＝９ｐｐｂ、Ｋ＝６ｐｐｂ、Ｆｅ＝３ｐｐｂ、Ｎｉ＝３ｐｐｂ、Ｌｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｗの各元素は検出限界値（０．２ｐｐｂ）以下であった。

２．２．３．合成例３
冷却コンデンサーおよび滴下ロートを備えた３つ口フラスコを６０℃で減圧乾燥した後、窒素充填した。

フラスコにナトリウムエトキシド（化合物２）７５ｇおよびエタノール２２０ｇをいれ、スリーワンモーターで３００ｒｐｍにて１５分間攪拌した。次いで、２５℃の水浴中で、滴下漏斗を用いてトリメチルシリルメチルジクロロシラン（化合物１）９４ｇを２時間かけて添加した。滴下終了後、攪拌を２時間続けた。

その後、副生成するナトリウム塩を、セライトを敷いたガラスフィルターにて濾過し、塩を２００ｍＬのヘキサンで洗浄した。濾液をエバポレーターにて減圧濃縮し、トリメチルシリルメチルトリメトキシシラン（化合物３）８９ｇ（収率８５％）を得た。

最終生成物の残存水分量（含水分量）は１０９ｐｐｍ、ケイ素、炭素、酸素、および水素以外の元素の含有量（金属不純物含有量）は、Ｎａ＝８ｐｐｂ、Ｋ＝７ｐｐｂ、Ｆｅ＝８ｐｐｂ、Ｎｉ＝９ｐｐｂ、Ｌｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｗの各元素は検出限界値（０．２ｐｐｂ）以下であった。

２．２．４．合成例４
冷却コンデンサーおよび滴下ロートを備えた３つ口フラスコを６０℃で減圧乾燥した後、窒素充填した。

フラスコにナトリウムメトキシド（化合物２）５９ｇおよびメタノール１５３ｇをいれ、スリーワンモーターで３００ｒｐｍにて１５分間攪拌した。次いで、２５℃の水浴中で、滴下漏斗を用いてビス（クロロメチルシリル）エタン（化合物１）９４ｇを２時間かけて添加した。滴下終了後、攪拌を２時間続けた。

その後、副生成するナトリウム塩を、セライトを敷いたガラスフィルターにて濾過し、塩を２００ｍＬのヘキサンで洗浄した。濾液をエバポレーターにて減圧濃縮し、ビス（ジメトキシメチルシリル）エタン（化合物３）９５ｇ（収率８０％）を得た。

最終生成物の残存水分量（含水分量）は１００ｐｐｍ、ケイ素、炭素、酸素、および水素以外の元素の含有量（金属不純物含有量）は、Ｎａ＝４ｐｐｂ、Ｋ＝３ｐｐｂ、Ｆｅ＝３ｐｐｂ、Ｎｉ＝２ｐｐｂ、Ｌｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｗの各元素は検出限界値（０．２ｐｐｂ）以下であった。

２．２．５．合成例５
冷却コンデンサーおよび滴下ロートを備えた３つ口フラスコを６０℃で減圧乾燥した後、窒素充填した。

フラスコにナトリウムメトキシド（化合物２）５９ｇおよびメタノール１５３ｇをいれ、スリーワンモーターで３００ｒｐｍにて１５分間攪拌した。次いで、２５℃の水浴中で、滴下漏斗を用いてｐ−（ジクロロシリル）ベンゼン（化合物１）８８ｇをテトラヒドロフラン１００ｇに溶解させた溶液を２時間かけて添加した。滴下終了後、攪拌を２時間続けた。

その後、副生成するナトリウム塩を、セライトを敷いたガラスフィルターにて濾過し、塩を２００ｍＬのヘキサンで洗浄した。濾液をエバポレーターにて減圧濃縮し、ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン（化合物３）１２１ｇ（収率７５％）を得た。

最終生成物の残存水分量（含水分量）は８９ｐｐｍ、ケイ素、炭素、酸素、および水素以外の元素の含有量（金属不純物含有量）は、Ｎａ＝６ｐｐｂ、Ｋ＝７ｐｐｂ、Ｆｅ＝６ｐｐｂ、Ｎｉ＝４ｐｐｂ、Ｌｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｗの各元素は検出限界値（０．２ｐｐｂ）以下であった。

２．２．６．比較合成例１
冷却コンデンサーおよび滴下ロートを備えた３つ口フラスコを６０℃で減圧乾燥した後、窒素充填した。

メタノール１５３ｇをいれ、スリーワンモーターで３００ｒｐｍにて１５分間攪拌した。次いで、２５℃の水浴中で、滴下漏斗を用いてビス（メチルクロロシリル）メタン（化合物１）８６ｇを２時間かけて添加した。滴下終了後、攪拌を２時間続けた。

反応後、エバポレーターにて減圧濃縮し、ビス（ジメトキシメチルシリル）メタン（化合物３）１４ｇ（収率６％）を得た。

２．２．７．比較合成例２
冷却コンデンサーおよび滴下ロートを備えた３つ口フラスコを５０℃で減圧乾燥した後、窒素充填した。

次に、マグネシウム２９．０４ｇを前記フラスコに入れた。次いで、テトラヒドロフラン９６ｇを前記フラスコに加え、室温で撹拌しながら、クロロメチルメチルジメトキシシラン（化合物６の原料）４．０ｇを前記フラスコに投入した。１０分後に反応が開始し、反応液の温度が５０℃に上昇した。この反応液にテトラヒドロフラン１５０ｇを加え、２５℃に温度を保ったバスに浸け、５分間攪拌した。

クロロメチルメチルジメトキシシラン（化合物６の原料）１７６ｇおよびメチルトリメトキシシラン（化合物７）２５０ｇをテトラヒドロフラン２００ｇに溶解させた溶液を、フラスコ中の反応液に１２０分間かけて滴下した。滴下開始から２０分後に白色の沈殿物が生じた。滴下終了後、バスの温度を７０℃に昇温して、３時間反応させた。

反応後、副生成するマグネシウム塩を桐山ロートにて濾過し、該マグネシウム塩を２００ｍＬのヘキサンで洗浄した。濾液をエバポレーターにて減圧濃縮した後に、蒸留を行ない、最終生成物であるビス（ジメトキシメチルシリル）メタン（化合物３）１０ｇを得た（収率３．８％）。

合成例２〜５によれば、化合物１と化合物２との反応によって、化合物３を高い収率で得ることができることがわかる。

これに対して、比較合成例１のように、化合物２のかわりにアルコールと化合物１とを反応させて化合物３を製造する場合、ならびに、比較合成例２のように、グリニャール反応によって化合物３を製造する場合、化合物３の収率が著しく低いことがわかる。

以上により、本発明の有機ケイ素化合物（化合物３）の製造方法によれば、化合物１を化合物２との反応により、簡便な工程にて高い収率で化合物３を得ることができる。

本発明に係る実施の形態の説明は以上である。本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

Claims (5)

1. 下記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物を、下記一般式（２）で表される金属化合物と反応させて、下記一般式（３）で表される有機ケイ素化合物を得る工程を含む、有機ケイ素化合物の製造方法。
   Ｒ^２ _ｎＸ_ｍＳｉ−Ｒ^１−ＳｉＸ_ｍＲ^３ _ｎ ・・・・・（１）
   （式中、Ｒ^１は置換もしくは非置換のメチレン基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルキレン基、炭素原子数６〜１２の置換若しくは非置換のアリーレン基を示し、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ同一または異なり、炭素原子数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルケニル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルキニル基、または炭素原子数６〜１２の置換もしくは非置換のアリール基を示し、Ｘは同一または異なり、水素原子またはハロゲン原子を示し、ｍおよびｎは同一または異なり、０〜３の整数を示し、ｍ＋ｎ＝３である（ただし、２つあるｍのうち少なくとも一つは１以上である。）。）
   Ｍ（ＯＲ^４）_ｒ ・・・・・（２）
   （式中、Ｍは金属元素を示し、ｒは金属元素の価数を示し、Ｒ^４は同一または異なり、炭素原子数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルケニル基、炭素原子数２〜１０の置換もしくは非置換のアルキニル基、または炭素原子数６〜１２の置換もしくは非置換のアリール基を示す。）
   Ｒ^２ _ｎ（ＯＲ^４）_ｍＳｉ−Ｒ^１−Ｓｉ（ＯＲ^４）_ｍＲ^２ _ｎ ・・・・・（３）
   （式中、Ｒ^１、Ｒ^２、ｍおよびｎは上記一般式（１）で定義されたとおりであり、Ｒ^４は上記一般式（２）で定義されたとおりである。）
2. 下記一般式（４）で表される化合物と下記一般式（５）で表される化合物とを反応させて、上記一般式（１）で表される化合物を得る工程をさらに含む、請求項１に記載の有機ケイ素化合物の製造方法。
   Ｙ−Ｒ^１−Ｙ ・・・・・（４）
   （式中、Ｙはハロゲン原子を示し、Ｒ^１は上記一般式（１）で定義されたとおりである。）
   ＳｉＸ_ｍ＋１Ｒ^２ _ｎ ・・・・・（５）
   （式中、Ｘ、Ｒ^２、ｍおよびｎは上記一般式（１）で定義されたとおりである。）
3. 上記一般式（１）および上記一般式（２）において、Ｒ^１がメチレン基である、請求項１または２に記載の有機ケイ素化合物の製造方法。
4. 上記一般式（２）において、Ｍがアルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれかに記載の有機ケイ素化合物の製造方法。
5. 上記一般式（２）において、Ｍがナトリウムである、請求項４に記載の有機ケイ素化合物の製造方法。