[发明专利]环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷化合物的制备方法

说明书

本申请是申请号为201080016055.1、申请日为2010年4月9日、发明名称为“环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷化合物的制备方法”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷化合物的制备方法，具体而言，涉及通过使用特定的金属单质或金属化合物而由链状聚硅烷选择性良好地、安全地提供环状硅烷化合物或环状碳硅烷化合物的方法。

背景技术

在有机硅化学的制备中间体的领域中，环状硅烷化合物是重要的原料之一。

以往，例如在通过使用碱金属或碱土金属的二甲基二氯硅烷的脱氯反应来制备链状聚硅烷或环己硅烷类时，十甲基环戊硅烷作为副产物而获得，因此，收率和纯度均低。

另外，作为其它方法，虽然还知道在非活性气体环境下使链状聚硅烷进行热分解而合成十甲基环戊硅烷的方法，但是该方法的收率和纯度均低。

作为消除这些缺点的方法，专利文献1记载了在非活性气体环境下使聚二甲基亚硅烷(poly(dimethylsilylene))在加热的空筒中连续地移动、通过，进行热分解的十甲基环戊硅烷的制备方法。

但是，对于该方法，若反应时间变长，则生成的十甲基环戊硅烷发生热分解，因此，存在需要严密地控制反应时间等的问题。

另外，以往，如下述反应式所示，有机硅聚合物的制备中间体、尤其是作为直链状聚碳硅烷前体的重要的环状碳硅烷化合物主要是通过在使用了碱金属或碱土金属的脱氯反应中使卤代硅烷化合物的末端氯代甲硅烷基闭环来制备(非专利文献1)。

但是，在该方法中，存在只能合成碳原子数多于硅原子数、硅含量低的环状碳硅烷化合物的问题。

另一方面，还知道利用钯催化剂使低分子量的环状二硅烷的硅-硅键易位(metathesis)来制备环状碳硅烷(专利文献2)，但是该方法限于制备大环状的碳硅烷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开昭61-238790号公报

专利文献2：日本国特开平07-252270号公报

非专利文献

非专利文献1：J.Organometal.Chem.(1967),9,43

发明内容

本发明的课题在于提供选择性良好地、稳定安全地制备环状硅烷化合物(尤其是环戊硅烷等)或者环状碳硅烷化合物(尤其是6～8元的环状碳硅烷化合物)的方法。

本发明人等进行了认真研究，结果发现在通过使链状聚硅烷热分解来制备环状硅烷化合物和/或环状碳硅烷的制备方法中，通过在特定的金属单质或金属化合物的存在下进行反应，能够高效地得到目标物，另外，能够控制得到的环状硅烷化合物和环状碳硅烷化合物的生成选择率。具体而言，发现在周期表第8族或第11族过渡金属氧化物、其中为铁化合物或铜化合物的存在下，可高效地得到环状硅烷化合物。另外，发现在过渡金属元素或者第12族～第15族元素的金属单质或金属化合物的存在下，可高效地得到以6～8元的环状碳硅烷为主的环状碳硅烷化合物。基于这些见解，完成了本发明。

即，本发明的第一方式涉及下述环状硅烷化合物的制备方法。

[1]一种环状硅烷化合物的制备方法，其中，在周期表第8族或第11族过渡金属氧化物的存在下将链状聚硅烷进行热分解；

[2]根据上述[1]所述的环状硅烷化合物的制备方法，其中，链状聚硅烷为下式(1)表示的化合物，

(式中，R¹及R²各自独立地表示C1～C6烷基、芳基或芳基烷基。X表示氢原子、卤原子、羟基、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、芳基或三烷基甲硅烷氧基。m表示2～50000中的任一整数。R¹彼此之间及R²彼此之间相互可以相同或不同)；

[3]根据上述[1]或[2]所述的环状硅烷化合物的制备方法，其中，环状硅烷化合物为下式(2)表示的化合物，

(式中，R¹、R²表示与式(1)相同的意思，n表示1～20中的任一整数。R¹及R²相互可以相同或不同，另外，R¹彼此之间及R²彼此之间相互可以相同或不同。)；

[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的环状硅烷化合物的制备方法，其中，环状硅烷化合物为十甲基环戊硅烷；以及