[發(fā)明專利]聚硅烷化合物的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980117356.0
• 申請日: 2009-05-15
• 公開（公告）號: CN102027045A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大畑公彥;山崎悟;安原正道;河內(nèi)淳一
• 申請（專利權(quán)）人: 日本曹達(dá)株式會社
• 主分類號: C08G77/06
• 分類號: C08G77/06;C08G77/60
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業(yè)平;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷的制備方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種能夠有效地除去堿金屬鹽或堿土類金屬鹽等副產(chǎn)物，從而容易地制得高純度的聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷的方法。

背景技術(shù)

已有人研究了聚硅烷化合物作為碳化硅材料的前體、光·電子功能材料的各種應(yīng)用，例如，有人提出了其在有機(jī)感光體、光導(dǎo)波路、光存儲等方面的利用。作為聚硅烷化合物的合成方法，已知有在有機(jī)溶劑中使有機(jī)氯硅烷化合物與堿金屬接觸反應(yīng)的Wurtz偶合法(非專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)2)。另外，作為使用了該Wurtz偶合法的聚二甲基硅烷的制備方法，例如，在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中公開了這樣的方法：將金屬鈉溶融、分散在二甲苯中，向其中滴加二甲基二氯硅烷，并加熱回流10小時(shí)。

為了使該Wurtz偶合法進(jìn)行，需要添加堿金屬。因此，在作為反應(yīng)生成物的粗聚硅烷化合物中殘留有由接觸反應(yīng)而產(chǎn)生的堿金屬鹽、失活的堿金屬、以及未反應(yīng)的單體。作為從反應(yīng)生成物中除去由接觸反應(yīng)而產(chǎn)生的堿金屬鹽、失活的堿金屬、以及未反應(yīng)的單體的方法，已知有這樣的方法：向反應(yīng)器內(nèi)加水，使上述物質(zhì)發(fā)生水溶解，將含有聚硅烷化合物的有機(jī)溶劑相進(jìn)行分液并純化。另外，在上述專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中，公開了這樣的方法：將反應(yīng)生成的黑紫色沉淀物過濾掉，并用甲醇分解未反應(yīng)的金屬鈉，接著水洗、干燥，從而得到白色的聚硅烷化合物。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利1362553號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開昭54-65799號公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：J.Chem.Soc.，第125卷(1924)，第2291頁

非專利文獻(xiàn)2：J.Am.Chem.Soc.，第71卷(1949)，第963頁

發(fā)明概述

發(fā)明要解決的問題

二甲基二氯硅烷或二苯基二氯硅烷與堿金屬在有機(jī)溶劑中的接觸反應(yīng)而得到的聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷在通常的有機(jī)溶劑中為不溶性結(jié)晶，其具有即使加熱也不溶解而發(fā)生分解的性質(zhì)。而且由于聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷具有高疏水性，因此，即使用水洗滌作為副產(chǎn)物的堿金屬鹽類，聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷也會飄浮在水面，與水的接觸效率非常差。因此，如果在水洗時(shí)不使用大量的水、或者水洗次數(shù)少的話，不能夠充分地除去堿金屬鹽等副產(chǎn)物。

如果將殘留有堿金屬離子的聚硅烷化合物用作碳化硅材料的前體的話，可能會腐蝕加熱處理時(shí)所使用的熱分解槽，而在用于光導(dǎo)波路電子材料的應(yīng)用中，可能會造成傳輸損失等。另外，如果殘留有未反應(yīng)的堿金屬，則在過濾時(shí)可能會由于水分或濕氣而發(fā)生著火。

本發(fā)明的目的在于提供這樣一種方法，該方法能夠有效地除去堿金屬鹽或堿土類金屬鹽等副產(chǎn)物，從而容易地制得高純度的聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷。

解決問題的方法

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了認(rèn)真研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：使二甲基二氯硅烷或二苯基二氯硅烷(以下將這些化合物總稱為原料二氯硅烷化合物)與堿金屬和/或堿土類金屬在有機(jī)溶劑中反應(yīng)以得到粗聚二甲基硅烷或粗聚二苯基硅烷，使該粗聚二甲基硅烷或粗聚二苯基硅烷中的堿金屬和堿土類金屬失活，然后在表面活性劑的存在下水洗該粗聚二甲基硅烷或粗聚二苯基硅烷，由此在水洗次數(shù)少的條件下容易地制得堿金屬鹽或堿土類金屬鹽等副產(chǎn)物的殘留量少的高純度聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷。基于該發(fā)現(xiàn)并進(jìn)一步進(jìn)行了研究，結(jié)果完成了本發(fā)明。

發(fā)明效果

采用本發(fā)明的制備方法，可以以高收率、容易地制得堿金屬鹽或堿土類金屬鹽等副產(chǎn)物的殘留量少的、高純度聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷。所得到的聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷適合用作碳化硅材料的前體、有機(jī)感光體、光導(dǎo)波路、光存儲等光·電子功能材料。

發(fā)明的具體實(shí)施方式

本發(fā)明的聚二甲基硅烷或聚二苯基硅烷制備方法包括下列步驟：使原料二氯硅烷化合物與堿金屬和/或堿土類金屬在有機(jī)溶劑中反應(yīng)以得到粗聚二甲基硅烷或粗聚二苯基硅烷，使該粗聚二甲基硅烷或粗聚二苯基硅烷中的堿金屬和堿土類金屬失活，然后在表面活性劑的存在下水洗該粗聚二甲基硅烷或粗聚二苯基硅烷。

作為本發(fā)明中所使用的堿金屬，可以列舉鋰單體、鈉單體、鉀單體、或者它們的合金。其中特別優(yōu)選鈉單體。作為本發(fā)明中所使用的堿土類金屬，可以列舉鎂單體、鈣單體、鋇單體、鍶單體、或者它們的合金。其中優(yōu)選鎂單體。