Способ получения кремнийорганических соединений, содержащих функциональные группы Советский патент 1979 года по МПК C07F7/18 C07F7/02 

жащую комплексные ионы переходных металлов КиС1б ; RhCle ; OsCle ; IrCle 22- PdCli или PtCle в количестве 14- 20 вес.% в пересчете на металл. Отличительным признаком данного предложения является использование ионообменной смолы, содержащей комплексные ионы переходных металлов RhCll ; OsCle ; IrCl| ; PdCll или PtCle в количестве 14,6-20,3 вес.% в пересчете на металл. Взаимодействие можно осуществлять как в массе, так и в среде органического растворителя, например бензола, тетрагидрофурана (ТГФ), диоксана, эфира, при нормальном давлении и температуре 15-30°С. В качестве нуклеофильного реагента используют спирт, фенол, амин. Катализатор готовят, обрабатывая ионообменную смолу (как анионнт, так и катионит) водными растворами солей, содержащих металлы VIII группы, например из ряда: Na3 RhCle ; K.(OsCle); (NH,),(IrCl.); (NH,),{IrCle); KjPdCU ; K.IPtCl,; Пример 1. В термостатированный при 15°С реактор, снабженный магнитной мешалкой и бюреткой для измерения объема выделяющегося водорода загружают 0,14 г (0,00121 моль) триэтилсилана, 0,114 г (0,00121 моль) фенола, 2,48 г (0,0302 моль) диоксана и 0,13 г (8% от веса реагентов) катионита КУ-2-8, содержащего в качестве противоионов PdCl4 , в количестве 17,8 вес.% в пересчете на металл. Смесь перемешивают, замеряя объем выделяющегося водорода, по которому судят о конверсии и конце реакции. Через 40 мин конверсия составляет 88%, а через 65 мин - 98%. Реакционную смесь отфильтровывают от катализатора и анализируют с помощью ИК-спектроскопии и газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Данные анализов показывают, что реакционная смесь, кроме диоксана, содержит в основном триэтилфеноксисилан и следы, не поддающиеся оценке, непрореагировавших реагентов. После разгонки получают 2,48 г (выход 98%) целевого продукта. Отфильтрованный катализатор промывают гексаном, сушат при 70°С в вакууме и вновь используют. Пример 2. По методике примера 1 осуществляют взаимодействие 1,254 г (0,0108 моль) триэтилсилана, 0,930 г (0,0105 моль) амилового спирта в присутствии 8,850 г (0,125 моль) ТГФ и 1,1 г (10% от веса компонентов) анионита АВ-17-8, содержащего в качестве противоионов PdCU в количестве 17,8 вес.% в нересчете на металл, при 20°С. Через 70 мин по данным ГЖХ и количеству выделившегося водорода устанавливают, что реакция прошла полностью. Разгонкой выделяют 1,38 г (выход 98%) триэтилпентоксисилана. Пример 3. По способу примера 1 смешивают 0,19 г (0,0014 моль) диметилфенилсилана, 0,102 г (0,0014 моль) диэтиламииа и 2,87 г (0,035 моль) диоксана с 0,16 г (5 вес.%) анионита АВ-17-8, содержащего противоионы RhCle в количестве 14,6 вес.% в пересчете на металл. Смесь перемешивают 80 мин, отфильтровывают катализатор и отгоняют диоксан. Получают 0,147 г (выход 99%)) хроматографически чистого диметилфенил (диэтиламино)силана. Пример 4. Смешивают 1,11 г (0,0065 моль) диметил (/г-хлорфенил)силана, 0,47 г (0,0065 моль) я-бутилового спирта и 0,11 г (10% от веса реагентов) анионита АВ-17-8, содержащего в качестве противоионов OsCll в количестве 19,2 вес.% в пересчете на металл. Смесь перемешивают при 30°С в течение 70 мин, отфильтровывают катализатор и анализируют с помощью ГЖХ. Получают 1,52 г (выход 96%) диметил (л-хлорфенил) бутоксисилана. Пример 5. Смешивают 1,0 г (0,0067 моль) диметил (/г-толил)силана, 0,121 г (0,0067 моль) воды, 5,0 г (0,706 моль) абсолютного тетрагидрофурана с 0,61 г (10% от веса реагентов) анионита АВ-17-8, содержащего в качестве противоионов RhCle в количестве 14,6 вес.% в пересчете на металл. Смесь перемешивают 65 мин при 30°С. Выделяют и анализируют целевой продукт аналогично предыдущим примерам. Получают 1,12 г (выход 98%) диметил (п-толил)силана. Пример 6. По нрнмеру 1 смешивают 0.221 г (0,0012 моль) дифенилсилана, 0,226 г (0.0024 моль) фенола и 2,66 г (0,0302 моль) диоксана с 0,249 г (8 вес.%) катализатора - анионита АВ-17-8, содержащего в качестве противоионов PdCl4 (в пересчете на металл содержание ,8%). Конверсия через 30 мин по данным ТЖХ составляет 94%. Содержание Дифеноксидифеиилсилана(СбН50)251(СбН5)2 в реакционной смеси составляет 80%, остальное - монофеноксидифенилсилан. Пример 7. Смешивают 0,173 г (0,0012 моль) дибутилсилана с 0,226 г (0,0024 моль) фенола и 2,66 г (0,0302 моль) диокана и проводят взаимодействие по примеу 1. Через 35 мин конверсия 90%. Выход ифеноксидибутилсилаиа 84%, остальное- онофеноксидибутилсилан. Пример 8. Смещивают 0,173 г (0,0012 оль) дибутилсилана с 0,339 г (0,0036 моль) енола и 2,66 г (0,0302 моль) диоксана. роведение реакции и катализатор по приеру 1. Через 25 мин конверсия составляет 2%. Выход трифеноксифенилсилана 96%, Остальное смесь моно- и дифеноксисиланов. Предлагаемый способ позволяет значительно ускорить процесс, проводить его при более низких температурах, многократно использовать катализатор (до 6 раз) без потери его активности, увеличить выход целевых продуктов и сделать его практически количественным, так как реакционная смесь в процессе взаимодействия остается нейтральной и не требует дополнительной обработки. Формула изобретения 1. Способ получения кремнийорганических соединений, содержащих функциональные группы, общей формулы RnSiX4-n, где R - алкил, арил, замещенный арил; X - алкокси-, арокси-, гидрокси-, аминогруппа; , 2 или 3, путем взаимодействия органокремнийгидрида с соответствз ющим нуклеофильным реагентом в присутствии в качестве катализатора ионообменной смолы, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса, используют ионообменную смолу, содержащую комплексные ионы переходных металлов RuC RhCll, OsCl| ; 1гС1б ; PdCli или о PtCle в количестве 14-20 вес.% в пересчете на металл. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводят в среде органического растворителя при температуре 15-30°С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Нефедов В. Д. и др. Кремнийорганические материалы. Л., 1971. 2.Kautsky Н. and all. Z. Naturforsch, 5, 443, 1956. 3.Федорова Г. Т., Харитонов Н. П. Химия и практическое применение кремнийорганических соединений. iM., «Химия, 1968. 4.Петров А. Д., Миронов В. Ф. и др. Синтез кремнийорганических мономеров. М., 1961, с. 460-462. 5. Авторское свидетельство СССР Л 424860, кл. С 07F 7/02, 1974.