[发明专利]使用环二烯添加剂的铂催化的氢化硅烷化反应

说明书

一种用于不饱和化合物的氢化硅烷化的方法和组合物，包括使(a)硅烷基氢化物与(b)不饱和化合物在(c)铂化合物和(d)环二烯存在下进行反应，条件是当所述不饱和化合物是端炔时，所述硅烷基氢化物不是卤硅烷。所述方法和组合物任选地包含抑制剂(e)。所述方法和组合物可以用来形成各种氢化硅烷化产物。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年1月22日递交的U.S.临时申请号62/106,347的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本申请也是2015年6月12日递交的U.S.申请号14/737,930的部分继续并且要求其优先权和权益，U.S.申请号14/737,930要求2014年6月13日递交的U.S.临时申请号62/011,825的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总的来说涉及环二烯添加剂在铂催化的氢化硅烷化反应中改善催化剂性能的用途。

背景技术

涉及硅烷基氢化物(silylhydride)与不饱和有机基团之间的反应的氢化硅烷化化学是生产商业有机硅产品如有机硅表面活性剂、有机硅流体和硅烷以及包括密封剂、弹性体、RTV、粘合剂和有机硅基涂料在内的许多加成固化产物的合成路线的基础。常规地，氢化硅烷化反应已经通过贵金属催化剂如铂或铑金属配合物催化。

各种贵金属配合物催化剂是本领域已知的。例如，美国专利号3,775,452公开了含有不饱和硅氧烷作为配体的铂配合物。这种类型的催化剂已知为Karstedt's催化剂。在文献中描述的其它示例性铂基氢化硅烷化催化剂包括如在美国专利号3,159,601中公开的Ashby's催化剂、如在美国专利号3,220,972中公开的Lamoreaux’s催化剂和如在Speier,J.L,Webster J.A.和Barnes G.H.,J.Am.Chem.Soc.79,974(1957)中公开的Speier’s催化剂。

虽然这些贵金属化合物和配合物在商业上广泛用作氢化硅烷化反应的催化剂，包括在固化技术中使用的那些，但它们具有几个明显的缺点。目前的催化剂体系的一个缺点是赋予终产物不希望的颜色。在粗产物中的这种黄色着色或Pt沉淀常常需要额外的且昂贵的纯化步骤。当前系统的另一个明显的缺点是在反应过程中铂催化剂的逐渐失活，这使得需要此昂贵金属更高的负载量。Pt催化的不饱和和COH-封端的低聚醚或聚醚的氢化硅烷化的另一个缺点是SiH与醇OH的不希望的反应，其产生浪费SiH基团的SiOC连接，留下未反应的C＝C键，并且会造成性能问题。

这种需要对于在低Pt负载下用于更好性能的催化剂的防粘涂料配制剂特别迫切，其中可能对催化剂施加最严格的要求是在高的线涂布速度和非常短的烘箱停留时间(1-5秒)极其快速的固化以及配制剂的良好浴寿命。然而，所述配制剂必须在几秒钟内在升高的温度下基本上完全固化，以满足对多种不同的纸张和聚合物基材的脱模性能要求。为了适应这两个相反的需求，在工业中通常使用具有高铂负载和高抑制剂负载的两部分配制剂。该当前的解决方案具有几个明显的缺点。在另外的可固化体系中需要高的铂催化剂负载以确保在升高的温度下快速和完全固化，但是贵金属催化剂的这种高负载还赋予配制剂显著的催化剂成本。使用高水平的抑制剂来延迟催化剂活性和延长配制剂在室温下的工作寿命，但是所使用的抑制剂可能在升高的温度下并不从铂中心快速解配合且可能在升高的温度下减慢所需的交联反应。

由于贵金属的高价格，衍生自这些铂金属的催化剂可占有机硅配制剂的成本的相当大的比例。在过去二十年中，全球对包括铂在内的贵金属的需求急剧增加，使得价格提高了几百倍，从而催生了对有效但更低的催化剂负载量的需求。在有机硅工业中需要具有提高的稳定性的铂催化剂。此提高的稳定性将能够降低Pt催化剂负载量并降低反应器中的循环时间和提高许多氢化硅烷化的收率。