[发明专利]由多金属氧酸根化合物光催化的硅氧烷的氢化硅烷化方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅氧烷的技术领域，所述硅氧烷尤其是聚有机硅氧烷，通常也被称作有机硅。更特别地，本发明涉及不饱和化合物与包含至少一个与硅原子结合的氢原子的硅氧烷的氢化硅烷化反应，也被称作聚加成。

背景技术

在有机硅领域中，氢化硅烷化是一种重要的反应。

在氢化硅烷化反应的过程中，包含至少一个不饱和度的化合物与包含至少一个与硅原子结合的氢原子的化合物反应。这种反应可例如由以下的反应方程式描述：在烯类型的不饱和度的情况下的反应方程式(1)：

或者在炔类型的不饱和度的情况下的反应方程式(2)：

氢化硅烷化因而能够使包含Si-H单元的硅氧烷(尤其是有机硅)与具有至少一个烯或炔类型的不饱和度的化合物(如包含Si-乙烯基单元的有机硅)结合。

氢化硅烷化反应传统上通过催化作用来进行。典型地，适合于这种反应的催化剂是铂催化剂，例如六水合氯铂酸，或者Karstedt催化剂，其由铂与二乙烯基四甲基二硅氧烷作为配体的配位化合物构成(例如参见专利US 3 775 452)。

但是，铂催化剂的使用是成问题的。实际上在工业规模上优选避免使用铂，因为其是一种昂贵的金属，其变得越来越缺乏并且其成本剧烈波动。因此，通过氢化硅烷化产生的含硅化合物，如通过氢化硅烷化官能化的硅氧烷和聚有机硅氧烷以及通过氢化硅烷化可交联的有机硅组合物，它们的成本则按铂的成本来计算，这无论是对于生产者还是对于它们的客户来说都是令人忧虑的。

因而有利地是为铂催化的氢化硅烷化反应提供另选方案。特别有利地是提供用于硅氧烷氢化硅烷化反应的不含铂的新型催化剂。

在过去已经提出了使用其它催化刘，例如使用铑或铱。但是，这些金属象铂一样稀有，它们的使用因而并不能解决上述问题。国际专利申请WO 2011/006044描述了使用包含吡啶二亚胺配体的锰、铁、钴或镍的配位化合物作为氢化硅烷化催化剂。另外，D.A.de Vekki的出版物(“Hydrosilylation on Photoactivated Catalyst”，Russian Journal of General Chemistry,2011,81,7,1480-1492)描述了用于C＝C、C≡C和C＝O键的氢化硅烷化的可光活化催化剂。

本发明的目标之一因而在于提供用于硅氧烷化合物与不饱和化合物之间的氢化硅烷化的方法，该方法使用有利地不太贵的催化剂，其易于提供，易于处理和/或是低毒性或无毒的。还希望利用这种替代催化剂获得的氢化硅烷化收率要尽可能高。

而且，在文献中已经描述了作为催化剂使用多金属氧酸根类别的化合物，通常称作POM。POM是过渡金属氧化物的阴离子簇(agrégats)。D.Tzirakis等的出版物“Decatungstate as en efficient photocatalysts in organic chemistry”(Chemical Society Reviews,2009,38,2609-2621)尤其描述了POM的光化学性能，尤其是十钨酸根(décatungstate)的光化学性能，以及其作为光催化剂的用途。此出版物描述了使用十钨酸根用于通过碳-氢键的均裂产生碳-碳键，用于在氧存在下的氧化以及用于有机污染物的降解。

更近地，研究者Jacques Lalevée、Nicolas Blanchard、Mohamad-Ali Tehfe和Jean Pierre Fouassier在题为“Decatungstate(W₁₀O₃₂^4-)/Silane:a New and Promising Radical Source Under Soft Light Irradiation”(Macromolecular Rapid Communications，2011,32,838-843)的出版物中首次描述了十钨酸根可被用作用于由硅烷形成甲硅烷基的光催化剂。环氧化物的光聚合已经被提出作为这种性能的具体用途。但是还未设想在氢化硅烷化中的任何应用。另外，这些公开内容并没有涉及硅氧烷，而硅氧烷的反应性不同于硅烷的反应性。

发明内容

本发明首先涉及包含至少一个与硅原子结合的氢原子的硅氧烷化合物(A)与包含至少一个烯官能团和/或至少一个炔官能团的不饱和化合物(B)之间的氢化硅烷化方法，所述方法的特征在于其由选自多金属氧酸根(polyoxométallates)的光催化剂催化。