[發(fā)明專利]反式甲硅烷基化催化

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780079467.1
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN110114311A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B·D·瑞肯;M·D·特拉根豪福
• 申請（專利權(quán)）人: 美國陶氏有機硅公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107;C01B21/068;C07F7/10
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

一種用于制造氯化硅氮烷的方法。所述方法包括使以下項接觸：(a)二硅氮烷；(b)氯硅烷；以及(c)催化劑，所述催化劑為以下項的鋅鹽：(i)磺酸或(ii)磺酸酰亞胺。

本發(fā)明涉及一種用于催化反式甲硅烷基化反應(yīng)的方法。

已知通過氯化鋅來催化反式甲硅烷基化反應(yīng)，如在D.E.Spielvogel和C.L.Frye,J.Organometallic Chem.[有機金屬化學期刊],1978(161)165-169中所報道的。然而，本文報道的催化劑是更有效的。

由本發(fā)明解決的問題是對附加的用于反式甲硅烷基化反應(yīng)的催化劑的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于制造氯化硅氮烷的方法。所述方法包括使以下項接觸：(a)二硅氮烷；(b)氯硅烷；以及(c)催化劑，所述催化劑為以下項的鋅鹽：(i)磺酸或(ii)磺酸酰亞胺。

具體實施方式

百分比是重量百分比(wt％)并且溫度以℃計，除非另有說明。在室溫(20℃-25℃)下進行操作，除非另有說明。烴基是通過除去氫原子而衍生自C₁-C₂₀烴的取代基。優(yōu)選地，烴基是直鏈的或支鏈的。烯基是具有至少一個碳-碳雙鍵的烴基。優(yōu)選地，烯基具有一個碳-碳雙鍵。烷基是可以是直鏈的或支鏈的飽和C₁-C₂₀烴基。

優(yōu)選地，二硅氮烷僅被烴基、氯基團或其組合取代。在優(yōu)選的實施例中，二硅氮烷是全烴基二硅氮烷。優(yōu)選地，烴基是C₁-C₁₀烴基，優(yōu)選C₁-C₆、優(yōu)選C₁-C₄、優(yōu)選甲基或乙基、優(yōu)選甲基。優(yōu)選地，烴基是烷基或具有一個雙鍵的烯基。特別優(yōu)選的全烴基二硅氮烷包括六甲基二硅氮烷、1,1,1-三氯-3,3,3-三甲基二硅氮烷以及1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基硅氮烷。

優(yōu)選地，氯硅烷是氯取代的甲硅烷或二硅烷。優(yōu)選地，氯硅烷具有至少兩個氯基團，優(yōu)選至少三個。特別優(yōu)選的氯硅烷包括二氯硅烷、三氯硅烷和四氯硅烷。

優(yōu)選地，氯化硅氮烷產(chǎn)物具有4至6個氯基團。優(yōu)選地，氯化硅氮烷產(chǎn)物是六氯二硅氮烷或1,1,3,3-四氯二硅氮烷。

優(yōu)選地，催化劑是具有至少一個三氟甲基的磺酸或酰亞胺的鋅鹽。優(yōu)選地，磺酸是芳香族磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸或HO₃S(CF₂)_xCF₃，其中x是1至10的整數(shù)。優(yōu)選地，芳香族磺酸是對-甲苯磺酸。優(yōu)選地，x是至少2、優(yōu)選至少3；優(yōu)選不超過9、優(yōu)選不超過8、優(yōu)選不超過7、優(yōu)選不超過6、優(yōu)選不超過5。

優(yōu)選地，將反應(yīng)物(a)、(b)以及(c)在20℃至150℃；優(yōu)選至少40℃、優(yōu)選至少50℃；優(yōu)選不大于100℃、優(yōu)選不大于80℃的溫度下加熱。優(yōu)選地，加熱時間是0.5至8小時、優(yōu)選0.5至2小時。合適的加熱時間可以基于裝置、其他參數(shù)等容易地確定。優(yōu)選地，氯化硅氮烷通過蒸餾純化。優(yōu)選地，使反應(yīng)物在75至150kPa的壓力下接觸。蒸餾典型地是在低于大氣壓下進行。

優(yōu)選地，反應(yīng)物(a)、(b)以及(c)在基本上不存在除了反應(yīng)物之外的溶劑的情況下組合，即(a)、(b)以及(c)的反應(yīng)混合物包含不超過5wt％、優(yōu)選不超過1wt％、優(yōu)選不超過0.5wt％、優(yōu)選不超過0.2wt％的溶劑。優(yōu)選地，反應(yīng)物(a)或者(b)與反應(yīng)物(c)組合并且然后與反應(yīng)物(a)和(b)的另一種組合。優(yōu)選地，包含(a)、(b)以及(c)的反應(yīng)混合物基本上不含有腈類溶劑，例如乙腈；即，它包含不超過3wt％、優(yōu)選不超過0.5wt％、優(yōu)選不超過0.2wt％、優(yōu)選不超過0.1wt％的腈類溶劑。