[发明专利]生产烃氧基硅化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过SiH-硅化合物与醇在载体材料上的金属催化剂的存 在下反应制备烃氧基硅化合物(hydrocarbon-oxysilicon compounds)的方 法。

背景技术

现有技术中已知有多种制备烷氧基硅氧烷(alkoxysiloxanes)的方法。

例如，JP 09040681 A在阳离子交换树脂存在下对烷氧基硅烷实行水 解从而形成具有2-5个硅原子的烷氧基硅氧烷混合物。

例如，JP 09012720 A中描述了通过在酸存在下用二烷氧基硅烷平衡 直链或环状硅氧烷形成α，ω-二烷氧基低聚硅氧烷 (α，ω-dialkoxyoligosiloxanes)的方法。

JP 08325277 A中描述了从相应的α，ω-二氯二硅氧烷出发经由氨解、 水解、用甲醇酯化形成1，3-二甲氧基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的复杂路线。

上述方法具有缺点，它们所得到的是硅氧烷的混合物，所定义的化合 物，特别是各个二硅氧烷必须以复杂的方式从中分离，损失大。

被烷氧基占据了所有或部分化合价的硅烷和硅氧烷，可通过使相应的 SiH化合物与醇在碱性、酸性或含有金属的催化剂的存在下反应释放氢来 制备。此处，Si-键合的氢原子随着气态氢的释放而被各个醇的烷氧基取代。 在该催化剂当中，有些催化剂不仅能加速期望的SiH交换反应，也能引起 不期望的副反应如硅氧烷骨架的平衡或重排。这些强碱性(例如金属醇化 物)或强酸性催化剂不适于目标反应，特别是在存在碱性或酸性不相容官 能团的情况下尤其如此，所以已在寻求使选择性反应成为可能的替代品。

此类方法的选择，例如公开在下列文献中：

US 2967171描述了用烷氧基代替Si-键合的H的方法，其通过SiH- 硅烷和SiH-硅氧烷与醇脱氢缩合进行。六氯合铂氢酸用作催化剂，这是为 什么只能使用饱和体系以及目标产物中夹带氯离子或含氯化合物不能被 排除的原因。

EP 475440A中，铂化合物和有机酸的组合物用作SiH-硅氧烷与至少 含有4个碳原子的脂肪族醇脱氢缩合反应的催化剂。不能排除目标产物中 夹带有机酸。

DE 1248048A描述了羟胺作为催化剂的使用。然而，也存在目标产 物夹带有机成分的风险。

EP 1627892中描述了SiH单元与醇脱氢缩合反应的催化体系。该催 化体系是硼化合物(例如三(五氟苯基)硼烷)和至少一个协同作用的金 属盐的混合物。目标产物中夹带痕量金属或含硼化合物因而也不能被排 除，因此该路线不适于制备，特别是，半导体纯度的烷氧基硅氧烷。

根据Zhang Ruzhi；Zhang Zhengcheng；Amine Khalil；West Robert (Organosilicon Research Center，Department of Chemistry，University of Wisconsin-Madison，Madison，WI，53706，USA(威斯康辛-麦迪逊大学化学 系有机硅研究中心，美国威斯康辛州麦迪逊市，53706))，Silicon Chemistry (2005)，2(5/6)，271-277)Rh(PPh₃)₃Cl和Pd₂(dba)₃，可催化聚乙二醇和聚(甲 基氢)硅氧烷的脱氢偶联反应而不形成支链结构。

H.Mimoun在Journal of Organic Chemistry(1999)，64(7)，2582-2589中 描述了氢化锌作为，尤其是，醛、酮和酯氢化硅烷化的催化剂，但是氢化 锌也可用于使醇脱氢硅烷化。由NaBH₄和羧酸锌(zinc carboxylates)制备 氢化锌以及氢化锌的处理都很复杂，并且需要考虑安全保障措施。

所有上述方法都具有这样的缺点，即，在目标产物分离期间目标产物 可能会夹带痕量(助)催化剂，因此对于杂质干扰的应用，从这些方法获 得的产物中只有有限的适用性，例如，作为半导体领域中CVD的前体。 一些催化剂无法从商业获得，必须以复杂且昂贵的方式合成。该类方法中 回收或重新利用通常不可能。