[发明专利]氢化硅烷化反应催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及氢化硅烷化催化剂，进一步详细地说，涉及由作为催化剂前体的金属化合物和作为配体成分的卡宾化合物形成的氢化硅烷化催化剂。

背景技术

使Si-H官能性化合物对于具有碳-碳双键、碳-碳三键的化合物进行加成反应的氢化硅烷化反应是合成有机硅化合物的有用的手段，在工业上也是重要的合成反应。

作为该氢化硅烷化反应的催化剂，已知Pt、Pd、Rh化合物，其中最多地使用的是以Speier催化剂、Karstedt催化剂为代表的Pt化合物。

作为以Pt化合物作为催化剂的反应的问题，可列举出使Si-H官能性化合物加成于末端烯烃时发生烯烃内部重排的副反应。在该体系中对于内部烯烃不显示加成反应性，未反应烯烃在加成生成物中残留，因此为了使反应完结，必须通过预估由于副反应而残留的部分来使用过量的烯烃。

另外，也存在根据烯烃的种类、α加成体和β加成体的选择性差的问题。

最大的问题在于作为中心金属的Pt、Pd、Rh都是价格极高的贵金属元素，从希望有能够更低价地使用的金属化合物催化剂的角度，进行了大量的研究。

例如，已知采用铁-羰基络合物(Fe(CO)₅、Fe₃(CO)₁₂)的反应(非专利文献1)，该反应中如160℃这样的高温下的反应条件、或光照射(非专利文献2)是必要的。

另外，对于这些铁-羰基络合物，也报道了不是加成反应而是得到脱氢硅烷化生成物(非专利文献3、专利文献1)。

也报道了使用了具有环戊二烯基作为配体的铁-羰基络合物的、甲基乙烯基二硅氧烷和甲基氢二硅氧烷的反应实例(非专利文献4、专利文献2)，但在该反应中由于脱氢硅烷化反应也进行，因此加成反应的选择性低。

在具有三联吡啶系配体的铁催化剂的反应中(非专利文献5)，不仅作为反应助剂需要大幅过量的还原剂(NaBHEt₃)，而且虽然PhSiH₃、Ph₂SiH₂对于烯烃进行加成，但有用性更高的三烷基硅烷类、烷氧基硅烷类、硅氧烷类对于烯烃的加成反应性缺乏。

虽然报道了同样地通过具有三联吡啶系配体和双(三甲基甲硅烷基)甲基的铁催化剂的反应收率良好地得到加成反应物(非专利文献6)，但该方法首先合成成为催化剂前体的三联吡啶-铁络合物，进而低温下的双(三甲基甲硅烷基)甲基的导入和直至催化剂合成在工业上并不容易。

也报道了具有双亚氨基吡啶配体的Fe络合物(非专利文献7、8)，公开了即使对于烷氧基硅烷类、硅氧烷类在温和的条件下也显示优异的反应性。

但是，在使用了该络合物的反应中，具有如下问题：对于内部烯烃的反应性低，络合物合成时使用由禁水性的钠和毒性高的水银构成、处理上需要注意的Na汞齐(或者使用禁水性的NaBEt₃H)，配位化合物自身的稳定性低，处理需要手套箱等特殊的设备，此外保存必须为非活性气体氮气氛下并且为低温。

也报道了采用钴-羰基络合物(Co₂(CO)₈等)的反应实例(非专利文献9～14)，但在反应收率、反应摩尔比的方面并未满足要求，对于与硅氧烷类的加成反应性也没有公开。

也报道了采用具有三烷基甲硅烷基作为取代基的钴-羰基络合物的烯烃与三烷基硅烷的反应实例(非专利文献15)，但收率低，另外也缺乏选择性。

报道了通过使用具有环戊二烯基作为配体的钴-亚磷酸酯络合物而进行的烯烃与三烷基硅烷的反应(非专利文献16)、采用具有N-杂环状卡宾作为配体的钴络合物的烯烃与三氢苯基硅烷的反应(非专利文献17)，但配位化合物的稳定性低，处理需要手套箱等特殊的设备，保存需要在非活性气体气氛下并且低温下。

也报道了使配体为三联吡啶、双亚氨基吡啶、双亚氨基喹啉的、铁、钴、镍催化剂的例子(专利文献3～6)，但与上述的非专利文献6～8同样地存在如下的问题：催化剂前体的合成、或者从该前体直至络合物催化剂的合成在工业上并不容易，配位化合物自身的稳定性低，处理需要特殊的设备。

另外，也公开了在采用具有双亚氨基喹啉配体的络合物催化剂的反应中使用Mg(丁二烯)·2THF、NaEt₃BH作为催化剂的活化剂的方法(专利文献7)，除了存在与上述相同的问题以外，目标物的收率也未能满足要求。

也报道了大量的镍络合物催化剂。例如，对于以膦作为配体的催化剂(非专利文献18)，选择性差，催化剂的保存、处理需要注意。