[發明專利]由多金屬氧酸根化合物光催化的硅氧烷的氫化硅烷化方法

在審

• 申請號: 201380073155.1
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104995200A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: E·普熱;J-M·弗朗斯
• 申請（專利權）人: 藍星有機硅法國兩合公司
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張力更

技術領域

本發明涉及硅氧烷的技術領域，所述硅氧烷尤其是聚有機硅氧烷，通常也被稱作有機硅。更特別地，本發明涉及不飽和化合物與包含至少一個與硅原子結合的氫原子的硅氧烷的氫化硅烷化反應，也被稱作聚加成。

背景技術

在有機硅領域中，氫化硅烷化是一種重要的反應。

在氫化硅烷化反應的過程中，包含至少一個不飽和度的化合物與包含至少一個與硅原子結合的氫原子的化合物反應。這種反應可例如由以下的反應方程式描述：在烯類型的不飽和度的情況下的反應方程式(1)：

或者在炔類型的不飽和度的情況下的反應方程式(2)：

氫化硅烷化因而能夠使包含Si-H單元的硅氧烷(尤其是有機硅)與具有至少一個烯或炔類型的不飽和度的化合物(如包含Si-乙烯基單元的有機硅)結合。

氫化硅烷化反應傳統上通過催化作用來進行。典型地，適合于這種反應的催化劑是鉑催化劑，例如六水合氯鉑酸，或者Karstedt催化劑，其由鉑與二乙烯基四甲基二硅氧烷作為配體的配位化合物構成(例如參見專利US?3?775?452)。

但是，鉑催化劑的使用是成問題的。實際上在工業規模上優選避免使用鉑，因為其是一種昂貴的金屬，其變得越來越缺乏并且其成本劇烈波動。因此，通過氫化硅烷化產生的含硅化合物，如通過氫化硅烷化官能化的硅氧烷和聚有機硅氧烷以及通過氫化硅烷化可交聯的有機硅組合物，它們的成本則按鉑的成本來計算，這無論是對于生產者還是對于它們的客戶來說都是令人憂慮的。

因而有利地是為鉑催化的氫化硅烷化反應提供另選方案。特別有利地是提供用于硅氧烷氫化硅烷化反應的不含鉑的新型催化劑。

在過去已經提出了使用其它催化劉，例如使用銠或銥。但是，這些金屬象鉑一樣稀有，它們的使用因而并不能解決上述問題。國際專利申請WO?2011/006044描述了使用包含吡啶二亞胺配體的錳、鐵、鈷或鎳的配位化合物作為氫化硅烷化催化劑。另外，D.A.de?Vekki的出版物(“Hydrosilylation?on?Photoactivated?Catalyst”，Russian?Journal?of?General?Chemistry,2011,81,7,1480-1492)描述了用于C＝C、C≡C和C＝O鍵的氫化硅烷化的可光活化催化劑。

本發明的目標之一因而在于提供用于硅氧烷化合物與不飽和化合物之間的氫化硅烷化的方法，該方法使用有利地不太貴的催化劑，其易于提供，易于處理和/或是低毒性或無毒的。還希望利用這種替代催化劑獲得的氫化硅烷化收率要盡可能高。

而且，在文獻中已經描述了作為催化劑使用多金屬氧酸根類別的化合物，通常稱作POM。POM是過渡金屬氧化物的陰離子簇(agrégats)。D.Tzirakis等的出版物“Decatungstate?as?en?efficient?photocatalysts?in?organic?chemistry”(Chemical?Society?Reviews,2009,38,2609-2621)尤其描述了POM的光化學性能，尤其是十鎢酸根(décatungstate)的光化學性能，以及其作為光催化劑的用途。此出版物描述了使用十鎢酸根用于通過碳-氫鍵的均裂產生碳-碳鍵，用于在氧存在下的氧化以及用于有機污染物的降解。

更近地，研究者Jacques?Lalevée、Nicolas?Blanchard、Mohamad-Ali?Tehfe和Jean?Pierre?Fouassier在題為“Decatungstate(W₁₀O₃₂^4-)/Silane:a?New?and?Promising?Radical?Source?Under?Soft?Light?Irradiation”(Macromolecular?Rapid?Communications，2011,32,838-843)的出版物中首次描述了十鎢酸根可被用作用于由硅烷形成甲硅烷基的光催化劑。環氧化物的光聚合已經被提出作為這種性能的具體用途。但是還未設想在氫化硅烷化中的任何應用。另外，這些公開內容并沒有涉及硅氧烷，而硅氧烷的反應性不同于硅烷的反應性。

發明內容

本發明首先涉及包含至少一個與硅原子結合的氫原子的硅氧烷化合物(A)與包含至少一個烯官能團和/或至少一個炔官能團的不飽和化合物(B)之間的氫化硅烷化方法，所述方法的特征在于其由選自多金屬氧酸根(polyoxométallates)的光催化劑催化。