[发明专利]使用钴催化剂的脱氢硅烷化以及交联

说明书

本文公开了含有三齿吡啶二亚胺配体的钴配合物及其作为高效和有选择性的脱氢甲硅烷基化和交联催化剂的用途。

技术领域

本发明一般性涉及含过渡金属的化合物，更具体地涉及含有吡啶二亚胺配体的钴配合物及其作为有效的脱氢硅烷化(dehydrogenative silylation)和交联催化剂的用途。

背景技术

硅氢化(hydrosilylation)化学，通常涉及一个硅氢化物(silyl hydride)与不饱和有机基团之间的反应，是生产商业基于有机硅的产品例如有机硅表面活性剂、硅油和硅烷以及许多加成固化产品例如密封剂、粘合剂、以及基于有机硅的涂料产品的合成路线的基础。参见，例如，Delis等的美国专利申请公开2011/0009573A1。典型的硅氢化反应使用贵金属催化剂催化硅-氢(Si-H)加成到不饱和基团例如烯烃上。在这些反应中，所得到的产物是甲硅烷基取代的饱和的化合物。在大多数这些情况下，甲硅烷基的加成以反马氏方式进行，即加成到不饱和基团中的被较少取代的碳原子上。大多数贵金属催化的硅氢化仅对末端不饱和的烯烃有效，因为内部的不饱和键一般都不反应或仅微弱地反应。目前只有有限的方法用于烯烃的常规硅氢化，其中在加成Si-H基团后，原基质中仍然存在不饱和键。该反应称为脱氢硅烷化，在新的有机硅材料例如硅烷、硅油、交联硅氧烷弹性体和甲硅烷基化的或有机硅交联的有机聚合物(例如聚烯烃、不饱和聚酯等)的合成中具有潜在的用途。

各种贵金属配合物催化剂在本领域中是已知的。例如，美国专利3775452中公开了一种含有不饱和硅氧烷作为配体的铂配合物。这种类型的催化剂是已知的Karstedt催化剂。其它示例性的基于铂基硅氢化催化剂已经在文献中公开，包括在美国专利3,159,601公开中的Ashby催化剂，在美国专利3,220,972中公开的Lamoreaux催化剂，以及在Speier，J.L，Webster J.A.和Barnes G.H.，J.Am.Chem.Soc.79，974(1957)中公开的Speier催化剂。

存在使用Fe(CO)₅促进受限硅氢化和脱氢硅烷化的例子(参见Nesmeyanov，A.N.；Freidlina，R.Kh.；Chukovskaya，E.C.；Petrova，R.G.；Belyavsky，A.B.Tetrahedron 1962，17，61和Marciniec，B.；Majchrzak，M.Inorg.Chem.Commun.2000，3，371)。也发现使用Fe₃(CO)₁₂在EtsSiH与苯乙烯的反应中表现出脱氢硅烷化(Kakiuchi，F.；Tanaka，Y.；Chatani，N.；Murai，S.J.Organomet.Chem.1993，456，45)。此外，一些环戊二烯铁配合物已经不同程度的使用成功，其中Nakazawa等的工作中，当和1，3-二乙烯基二硅氧烷一起使用时，展现出有用的分子内脱氢硅烷化/氢化(Roman N Naumov，Masumi Itazaki，Masahiro Kamitani和Hiroshi Nakazawa，Journal of the American Chemical Society，2012，第134卷，第2期，第804-807页)。