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JP7392927B2 - Method for producing silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst - Google Patents
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JP7392927B2 - Method for producing silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst - Google Patents

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Description

本開示は、含ケイ素鉄-白金ナノ微粒子触媒の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst.

炭素-ケイ素結合を形成する反応は、有機ケイ素化学工業において、有用な反応である。中でも、ヒドロシリル化反応は、シリコーン樹脂、シランカップリング剤等の工業的に有用な有機ケイ素化合物を製造するための最も重要な反応の1つである。ヒドロシリル化反応の触媒としては、主に金属触媒が利用されてきた。 Reactions that form carbon-silicon bonds are useful reactions in the organosilicon chemical industry. Among these, hydrosilylation reaction is one of the most important reactions for producing industrially useful organosilicon compounds such as silicone resins and silane coupling agents. Metal catalysts have mainly been used as catalysts for hydrosilylation reactions.

例えば、非特許文献1には、Karstedt’s触媒の存在下でアルケン類とトリアルコキシシラン類とを反応させ、アルキルトリアルコキシシラン類を得る方法が開示されている。しかしながら、Karstedt’s触媒は、高価な白金錯体触媒である上に、反応後に回収することが難しいため、コストの低減が難しいという問題がある。
また、非特許文献1には、鉄錯体の存在下でアルケン類とトリアルコキシシラン類とを反応させ、アルキルトリアルコキシシラン類を得る方法が開示されている。しかしながら、前記鉄錯体は、空気中で不安定であるため、取り扱いが困難である。また、Karstedt’s触媒と同様、反応後に回収することが難しい。
For example, Non-Patent Document 1 discloses a method for obtaining alkyltrialkoxysilanes by reacting alkenes and trialkoxysilanes in the presence of Karstedt's catalyst. However, Karstedt's catalyst is an expensive platinum complex catalyst and is difficult to recover after the reaction, making it difficult to reduce costs.
Furthermore, Non-Patent Document 1 discloses a method for obtaining alkyltrialkoxysilanes by reacting alkenes and trialkoxysilanes in the presence of an iron complex. However, the iron complex is unstable in air and is therefore difficult to handle. Also, similar to Karstedt's catalyst, it is difficult to recover after the reaction.

このような事情に鑑み、本出願人は、先に、アルケン類のヒドロシリル化反応の触媒として、白金ナノ粒子触媒又は白金ナノ粒子触媒と鉄ナノ粒子触媒との混合物(特許文献1)及び鉄鉄ナノ粒子触媒(非特許文献2)を開示している。これらの触媒は、粒子状であるため、ろ過等により容易に回収可能であり、製造コストの低減が可能である。 In view of these circumstances, the present applicant has previously proposed a platinum nanoparticle catalyst or a mixture of a platinum nanoparticle catalyst and an iron nanoparticle catalyst (Patent Document 1) and iron and iron as catalysts for the hydrosilylation reaction of alkenes. discloses a nanoparticle catalyst (Non-Patent Document 2). Since these catalysts are in particulate form, they can be easily recovered by filtration or the like, and manufacturing costs can be reduced.

国際公開第2018/131430号International Publication No. 2018/131430

Tondreau, A. M., et. al., Science, 2012, 335, 567-570Tondreau, A. M., et. al., Science, 2012, 335, 567-570 Yasushi Obora, et.al., ChemCatChem, 2018, 10, 2378-2382Yasushi Obora, et.al., ChemCatChem, 2018, 10, 2378-2382

しかしながら、特許文献1に記載の触媒を用いた場合、高収率でヒドロシリル化生成物を得るためには、アルケン類に対して6モル当量と過剰量のヒドロシラン類が必要であり、原料コストがかかる点に加え、過剰に用いたヒドロシラン類の不均化によってシランガスが大量に発生するため、工業スケールでの実施が難しい点において、改善の余地がある。また、非特許文献2に記載の触媒は、ヒドロシラン類としてトリアルコキシシラン類を用いると触媒反応が十分に進行しない点で、問題が残されている。 However, when using the catalyst described in Patent Document 1, in order to obtain a hydrosilylated product in high yield, an excess of 6 molar equivalents of hydrosilanes is required relative to the alkenes, which increases the raw material cost. In addition to this point, there is room for improvement in that it is difficult to implement on an industrial scale because a large amount of silane gas is generated due to the disproportionation of hydrosilanes used in excess. Further, the catalyst described in Non-Patent Document 2 still has a problem in that the catalytic reaction does not proceed sufficiently when trialkoxysilanes are used as the hydrosilanes.

従って、本発明の課題は、触媒反応後に回収でき、空気中での取り扱いが可能であり、触媒反応において多量の基質を必要とせず、かつ、トリアルコキシシラン類を用いたヒドロシリル化反応においても触媒活性を有する触媒の製造方法を提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to provide a method that can be recovered after the catalytic reaction, can be handled in air, does not require a large amount of substrate in the catalytic reaction, and can also be used as a catalyst in the hydrosilylation reaction using trialkoxysilanes. An object of the present invention is to provide a method for producing an active catalyst.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子及び配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子をヒドロシラン類ととも
に加熱することで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明の要旨は、以下の通りである。
The present inventors conducted extensive studies to solve the above problems. As a result, it was discovered that the above problems could be solved by heating iron nanoparticles coordinated with a coordinating organic solvent and platinum nanoparticles coordinated with a coordinating organic solvent together with hydrosilanes, and the present invention was completed. Ta. That is, the gist of the present invention is as follows.

[1]
表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子、表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子及び第1のヒドロシラン類を含有する混合物を加熱する加熱工程を含む、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。
[2]
前記第1のヒドロシラン類が、式(A)で表される化合物である、[1]に記載の含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。

Figure 0007392927000001
(式(A)中、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基又は置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルコキシ基を表し;nは、1~3の整数を表す。)
[3]
前記混合物が、さらに第1のアルケン類を含む、[1]又は[2]に記載の含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。
[4]
前記第1のアルケン類が、式(B)で表される化合物である、[3]記載の含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。
Figure 0007392927000002
(式(B)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基を表す。)
[5]
前記第1の配位性有機溶媒及び前記第2の配位性有機溶媒が、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)である、[1]~[4]の何れかに記載の含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。
[6]
前記混合物において、前記表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子に対する前記表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子の金属換算での混合比(モル比)が、0.1以上10.0以下である、[1]~[5]の何れかに記載の含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。
[7]
[1]~[6]の何れかに記載の製造方法により含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を製造する触媒製造工程と、
前記含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の存在下で、第2のアルケン類と第2のヒドロシラン類とを反応させるヒドロシリル化工程と、
を含む、有機ケイ素化合物の製造方法。
[8]
[1]~[6]の何れかに記載の製造方法により得られる含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触
媒の存在下で、第2のアルケン類と第2のヒドロシラン類とを反応させるヒドロシリル化工程を含む、有機ケイ素化合物の製造方法。
[9]
前記第2のアルケン類が、式(C)で表される化合物である、[7]又は[8]に記載の有機ケイ素化合物の製造方法。
Figure 0007392927000003
(式(C)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基を表す。)
[10]
前記第2のヒドロシラン類が、式(D)で表される化合物である、[7]~[9]の何れかに記載の有機ケイ素化合物の製造方法。
Figure 0007392927000004
(式(D)中、R10は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基又は置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルコキシ基を表し;mは、1~3の整数を表す。)
[11]
前記ヒドロシリル化反応が、不活性雰囲気下で行われる、[7]~[10]の何れかに記載の有機ケイ素化合物の製造方法。
[12]
前記ヒドロシリル化工程において、前記第2のアルケン類に対する第2のヒドロシラン類の量が、1.0モル当量以上6.0モル当量未満である、[7]~[11]の何れかに記載の有機ケイ素化合物の製造方法。 [1]
A heating step of heating a mixture containing iron nanoparticles whose surface is coordinated with a first coordinating organic solvent, platinum nanoparticles whose surface is coordinated with a second coordinating organic solvent, and a first hydrosilane. A method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst, comprising:
[2]
The method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst according to [1], wherein the first hydrosilane is a compound represented by formula (A).
Figure 0007392927000001
(In formula (A), R 1 is each independently a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a carbon atom which may have a substituent) An aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. (Representation; n represents an integer from 1 to 3.)
[3]
The method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst according to [1] or [2], wherein the mixture further contains a first alkene.
[4]
The method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst according to [3], wherein the first alkene is a compound represented by formula (B).
Figure 0007392927000002
(In formula (B), R 2 to R 5 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent-bearing aliphatic hydrocarbon group) represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent.)
[5]
The silicon-containing iron according to any one of [1] to [4], wherein the first coordinating organic solvent and the second coordinating organic solvent are N,N-dimethylformamide (DMF). Method for producing platinum nanoparticle catalyst.
[6]
In the mixture, the mixing ratio (in terms of metal) of iron nanoparticles whose surface is coordinated with the first coordinating organic solvent to platinum nanoparticles whose surface is coordinated with the second coordinating organic solvent is The method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst according to any one of [1] to [5], wherein the ratio) is 0.1 or more and 10.0 or less.
[7]
A catalyst production step of producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst by the production method according to any one of [1] to [6];
a hydrosilylation step of reacting a second alkene and a second hydrosilane in the presence of the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst;
A method for producing an organosilicon compound, comprising:
[8]
A hydrosilylation step in which the second alkenes and the second hydrosilanes are reacted in the presence of a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst obtained by the production method according to any one of [1] to [6]. A method for producing an organosilicon compound.
[9]
The method for producing an organosilicon compound according to [7] or [8], wherein the second alkene is a compound represented by formula (C).
Figure 0007392927000003
(In formula (C), R 6 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent-bearing aliphatic hydrocarbon group) represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent.)
[10]
The method for producing an organosilicon compound according to any one of [7] to [9], wherein the second hydrosilane is a compound represented by formula (D).
Figure 0007392927000004
(In formula (D), R 10 is each independently a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a carbon atom which may have a substituent) An aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. (Representation; m represents an integer from 1 to 3.)
[11]
The method for producing an organosilicon compound according to any one of [7] to [10], wherein the hydrosilylation reaction is performed in an inert atmosphere.
[12]
In the hydrosilylation step, the amount of the second hydrosilanes relative to the second alkenes is 1.0 molar equivalent or more and less than 6.0 molar equivalents, according to any one of [7] to [11]. Method for producing organosilicon compounds.

本発明によれば、触媒反応後に回収でき、空気中での取り扱いが可能であり、触媒反応において多量の基質を必要とせず、かつ、トリアルコキシシラン類を用いたヒドロシリル化反応においても触媒活性を有する触媒の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it can be recovered after the catalytic reaction, it can be handled in air, it does not require a large amount of substrate in the catalytic reaction, and it has catalytic activity even in the hydrosilylation reaction using trialkoxysilanes. It is possible to provide a method for producing a catalyst having the following.

合成例3で得られた含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒のSTEM画像である(図面代用写真)。This is a STEM image of the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst obtained in Synthesis Example 3 (photograph substituted for a drawing). 合成例3で得られた含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒における、ケイ素の元素マッピング像である(図面代用写真)。This is an elemental mapping image of silicon in the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst obtained in Synthesis Example 3 (photograph substituted for a drawing). 合成例3で得られた含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒における、鉄の元素マッピング像である(図面代用写真)。This is an elemental mapping image of iron in the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst obtained in Synthesis Example 3 (photograph substituted for a drawing). 合成例3で得られた含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒における、白金の元素マッピング像である(図面代用写真)。This is an elemental mapping image of platinum in the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst obtained in Synthesis Example 3 (photograph substituted for a drawing).

本発明の詳細を説明するにあたり、具体例を挙げて説明するが、本発明の趣旨を逸脱し
ない限り以下の内容に限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。
In explaining the details of the present invention, specific examples will be given and explained, but the present invention is not limited to the following content as long as it does not depart from the spirit of the present invention, and the present invention can be implemented with appropriate changes.

1.含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法
本発明の第1の実施形態は、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法であり、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子、表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子及び第1のヒドロシラン類を含有する混合物を加熱する加熱工程を含む。
1. Method for producing silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst The first embodiment of the present invention is a method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst, in which iron whose surface is coordinated with a first coordinating organic solvent The method includes a heating step of heating a mixture containing nanoparticles, platinum nanoparticles whose surfaces are coordinated with a second coordinating organic solvent, and a first hydrosilane.

本実施形態に係る製造方法により得られる含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒は、アルキン類又はアルケン類のヒドロシリル化反応;ハロゲン化アリール類とヒドロシラン類とのカップリング反応;等の炭素-ケイ素結合形成反応の触媒として有効に利用し得る。また、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒は、反応後に回収して触媒として再利用し得る。さらに、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒は、酸素及び湿気に対する安定性が高く、空気雰囲気下で容易に取り扱うことができる。 The silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst obtained by the production method according to the present embodiment is capable of forming carbon-silicon bonds such as hydrosilylation reactions of alkynes or alkenes; coupling reactions of aryl halides and hydrosilanes; It can be effectively used as a reaction catalyst. Further, the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst can be recovered after the reaction and reused as a catalyst. Furthermore, the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst has high stability against oxygen and moisture, and can be easily handled in an air atmosphere.

1-1.加熱工程
[表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子]
本明細書において、「鉄ナノ粒子」とは、鉄元素を構成元素として含む粒子を意味する。従って、鉄を含むものであれば具体的な組成は特に限定されず、鉄単体のナノ粒子の他、鉄合金のナノ粒子;鉄単体のナノ粒子に酸素原子、炭素原子等のその他の原子がドープされているナノ粒子;酸化鉄等の無機鉄化合物のナノ粒子;等も含まれる。
1-1. Heating process [iron nanoparticles with first coordinating organic solvent coordinated on the surface]
As used herein, "iron nanoparticles" refer to particles containing iron as a constituent element. Therefore, the specific composition is not particularly limited as long as it contains iron; in addition to nanoparticles of simple iron, nanoparticles of iron alloys; nanoparticles of simple iron and other atoms such as oxygen atoms and carbon atoms. Also included are doped nanoparticles; nanoparticles of inorganic iron compounds such as iron oxide; and the like.

鉄ナノ粒子は、鉄の他に酸素原子を含むことが好ましい。具体的には、酸素原子がドープされている鉄ナノ粒子、酸素原子がドープされている鉄ナノ粒子又は酸化鉄ナノ粒子が好ましく、α-Fe粒子であることがより好ましい。 It is preferable that the iron nanoparticles contain oxygen atoms in addition to iron. Specifically, iron nanoparticles doped with oxygen atoms, iron nanoparticles doped with oxygen atoms, or iron oxide nanoparticles are preferable, and α-Fe 2 O 3 particles are more preferable.

鉄ナノ粒子の粒子径(累積中位径(Median径))は、0.3nm以上200nm以下の範囲であれば特に限定されないが、好ましくは0.5nm以上、さらに好ましくは1nm以上であり、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、さらに好ましくは10nm以下である。なお、累積中位径(Median径)は、透過型電子顕微鏡(TEM)で測定することができる。 The particle size (cumulative median diameter) of the iron nanoparticles is not particularly limited as long as it is in the range of 0.3 nm or more and 200 nm or less, but is preferably 0.5 nm or more, more preferably 1 nm or more, and preferably is 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, even more preferably 10 nm or less. Note that the cumulative median diameter (median diameter) can be measured with a transmission electron microscope (TEM).

また、「表面に第1の配位性有機溶媒が配位した」とは、鉄ナノ粒子の表面に第1の配位性有機溶媒の分子が配位していることを意味する。
鉄ナノ粒子に配位する第1の配位性有機溶媒は、目的の触媒反応に応じて適宜選択することができる。また、第1の配位性有機溶媒が鉄ナノ粒子に配位しているか否かについては、分散剤等による表面処理を施すことなく、鉄ナノ粒子触媒が第1の配位性有機溶媒中に安定的に分散するか否かで判断することができる。即ち、例えば第1配位性有機溶媒としてN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)が配位した鉄ナノ粒子触媒は、DMFと親和性のある配位性有機溶媒に安定的に分散させることができる。
Moreover, "the first coordinating organic solvent is coordinated to the surface" means that molecules of the first coordinating organic solvent are coordinated to the surface of the iron nanoparticle.
The first coordinating organic solvent that coordinates to the iron nanoparticles can be appropriately selected depending on the desired catalytic reaction. In addition, regarding whether or not the first coordinating organic solvent is coordinated to the iron nanoparticles, it is possible to determine whether the iron nanoparticle catalyst is in the first coordinating organic solvent without performing surface treatment with a dispersant or the like. This can be determined by whether or not it is stably dispersed. That is, for example, an iron nanoparticle catalyst coordinated with N,N-dimethylformamide (DMF) as the first coordinating organic solvent can be stably dispersed in a coordinating organic solvent that has an affinity for DMF. .

第1の配位性有機溶媒としては、例えばジメチルアセトアミド(DMA)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチルピロリドン(NMP)等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド(DMSO)等のスルホキシド系溶媒;1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル系溶媒;エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系溶媒;等が挙げられる。これらの中でも、DMFは、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子の製造において、第1の配位性有機溶媒、反応溶媒及び還元剤として作用し、1ステップでの製造が可能であるため、特に好適である。 Examples of the first coordinating organic solvent include amide solvents such as dimethylacetamide (DMA), N,N-dimethylformamide (DMF), and N-methylpyrrolidone (NMP); sulfoxide solvents such as dimethylsulfoxide (DMSO); Solvents; ether solvents such as 1,4-dioxane and tetrahydrofuran (THF); alcohol solvents such as ethylene glycol and propylene glycol; and the like. Among these, DMF acts as a first coordinating organic solvent, a reaction solvent, and a reducing agent in the production of iron nanoparticles whose surface is coordinated with a first coordinating organic solvent, and is used in one step. It is particularly suitable because it can be manufactured.

表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子の製造方法は、特に限定されないが、公知の製造方法に従って製造することができる。公知の製造方法としては、例えば、特
開2015-129103、国際公開第2018/131430号等に記載されているように、鉄元素を含んだ前駆体を第1の配位性有機溶媒中で加熱還流する方法が挙げられる。
The method for producing iron nanoparticles having the first coordinating organic solvent coordinated on the surface is not particularly limited, but can be produced according to a known production method. As a known production method, for example, as described in JP 2015-129103, International Publication No. 2018/131430, etc., a precursor containing an iron element is heated in a first coordinating organic solvent. An example is a method of refluxing.

[表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子]
本明細書において、「白金ナノ粒子」とは、白金元素を構成元素として含む粒子を意味する。従って、白金を含むものであれば具体的な組成は特に限定されず、白金単体のナノ粒子の他、白金合金のナノ粒子;白金単体のナノ粒子に酸素原子、炭素原子等のその他の原子がドープされているナノ粒子;酸化白金等の無機白金化合物のナノ粒子;等も含まれる。
[Platinum nanoparticles with second coordinating organic solvent coordinated on the surface]
As used herein, "platinum nanoparticles" refer to particles containing elemental platinum as a constituent element. Therefore, the specific composition is not particularly limited as long as it contains platinum; in addition to nanoparticles of simple platinum, nanoparticles of platinum alloys; nanoparticles of simple platinum containing other atoms such as oxygen atoms and carbon atoms. Also included are doped nanoparticles; nanoparticles of inorganic platinum compounds such as platinum oxide; and the like.

白金ナノ粒子の粒子径(累積中位径(Median径))は、0.3nm以上200nm以下の範囲であれば特に限定されないが、好ましくは0.5nm以上、さらに好ましくは1nm以上であり、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、さらに好ましくは10nm以下である。なお、累積中位径(Median径)は、透過型電子顕微鏡(TEM)で測定することができる。 The particle diameter (cumulative median diameter) of the platinum nanoparticles is not particularly limited as long as it is in the range of 0.3 nm or more and 200 nm or less, but is preferably 0.5 nm or more, more preferably 1 nm or more, and preferably is 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, even more preferably 10 nm or less. Note that the cumulative median diameter (median diameter) can be measured with a transmission electron microscope (TEM).

また、「表面に第2の配位性有機溶媒が配位した」とは、白金ナノ粒子の表面に第2の配位性有機溶媒の分子が配位していることを意味する。
白金ナノ粒子に配位する第2の配位性有機溶媒は、目的の触媒反応に応じて適宜選択することができる。また、第2の配位性有機溶媒が白金ナノ粒子に配位しているか否かは、第1の配位性有機溶媒が鉄ナノ粒子に配位しているか否かの判断と同様の手法により判断することができる。
Moreover, "the second coordinating organic solvent is coordinated to the surface" means that the molecules of the second coordinating organic solvent are coordinated to the surface of the platinum nanoparticle.
The second coordinating organic solvent that coordinates to the platinum nanoparticles can be appropriately selected depending on the desired catalytic reaction. Further, whether or not the second coordinating organic solvent is coordinated to the platinum nanoparticles can be determined using the same method as used to determine whether or not the first coordinating organic solvent is coordinated to the iron nanoparticles. It can be determined by

第2の配位性有機溶媒としては、第1の配位性有機溶媒と同様の溶媒が挙げられ、好ましい態様も同様である。第2の配位性有機溶媒は、第1の配位性有機溶媒と同一であってもよく、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。 Examples of the second coordinating organic solvent include the same solvents as the first coordinating organic solvent, and preferred embodiments are also the same. The second coordinating organic solvent may be the same as or different from the first coordinating organic solvent, but is preferably the same.

表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子の製造方法は、特に限定されないが、公知の製造方法に従って製造することができる。公知の製造方法としては、例えば、国際公開第2018/131430号に記載されているように、白金元素を含んだ前駆体を第2の配位性有機溶媒中で加熱還流する方法が挙げられる。 The method for producing platinum nanoparticles having a surface coordinated with a second coordinating organic solvent is not particularly limited, but can be produced according to a known production method. Known production methods include, for example, a method of heating and refluxing a precursor containing a platinum element in a second coordinating organic solvent, as described in International Publication No. 2018/131430.

[第1のヒドロシラン類]
第1のヒドロシラン類の具体的種類は、特に限定されず、例えば下記式(A)で表される化合物(以下、「ヒドロシラン類(A)」と称することがある。)が挙げられる。なお、第1のヒドロシラン類は、公知であるか、公知の製造方法に準じた方法により容易に製造し得るものである。
[First hydrosilane]
The specific type of the first hydrosilanes is not particularly limited, and examples include compounds represented by the following formula (A) (hereinafter sometimes referred to as "hydrosilanes (A)"). Note that the first hydrosilanes are known or can be easily produced by a method similar to a known production method.

Figure 0007392927000005
Figure 0007392927000005

(R
式(A)中、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基又は置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルコキシ基を表す。
(R 1 )
In formula (A), R 1 is each independently a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a carbon number which may have a substituent. Represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. .

で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子
が挙げられる。これらのうち、ハロゲン原子は、好ましくはフッ素原子又は塩素原子である。
Examples of the halogen atom represented by R 1 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, the halogen atom is preferably a fluorine atom or a chlorine atom.

で表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-デシル基、n-ドデシル基、n-テトラデシル基、n-ヘキサデシル基、n-オクタデシル基、n-エイコシル基等の直鎖又は分岐のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基等のシクロアルキル基;等が挙げられる。
これらのうち、脂肪族炭化水素基は、好ましくは直鎖又は分岐のアルキル基であり、より好ましくは直鎖アルキル基である。また、脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは10以下、より好ましくは5以下、さらに好ましくは3以下である。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, and tert-butyl group. group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-hexadecyl group, n- Straight chain or branched alkyl groups such as octadecyl group and n-eicosyl group; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-adamantyl group and 2-adamantyl group; and the like.
Among these, the aliphatic hydrocarbon group is preferably a straight-chain or branched alkyl group, more preferably a straight-chain alkyl group. Further, the number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and even more preferably 3 or less.

で表される炭素数6~20の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。なお、芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは18以下、より好ましくは16以下、さらに好ましくは10以下である。 The aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms represented by R 1 includes phenyl group, biphenylyl group, terphenylyl group, naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, fluorenyl group, indenyl group, pyrenyl group, fluoranthenyl group. group, triphenylenyl group, perylenyl group, etc. The number of carbon atoms in the aromatic hydrocarbon group is preferably 18 or less, more preferably 16 or less, and still more preferably 10 or less.

で表される炭素数3~20の芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基等が挙げられる。なお、芳香族複素環基の炭素数は、好ましくは15以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下である。 Examples of the aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 1 include pyridyl group, pyrimidinyl group, triazinyl group, thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, benzofuranyl group, and benzothienyl group. , indolyl group, carbazolyl group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, quinoxalinyl group, benzimidazolyl group, pyrazolyl group, dibenzofuranyl group, dibenzothienyl group, carbolinyl group, and the like. The number of carbon atoms in the aromatic heterocyclic group is preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and still more preferably 5 or less.

で表される炭素数1~20のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基、n-ヘキサデシルオキシ基、n-オクタデシルオキシ基、n-エイコシルオキシ基等の直鎖又は分岐のアルコキシ基が挙げられる。
これらのうち、アルコキシ基は、好ましくは直鎖アルキル基である。また、アルコキシ基の炭素数は、好ましくは10以下、より好ましくは5以下、さらに好ましくは3以下である。
The alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 1 includes methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group , n-pentyloxy group, isopentyloxy group, neopentyloxy group, n-hexyloxy group, n-octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, n-decyloxy group, n-dodecyloxy group, n-tetradecyl Examples include straight-chain or branched alkoxy groups such as oxy, n-hexadecyloxy, n-octadecyloxy, and n-eicosyloxy groups.
Among these, the alkoxy group is preferably a straight-chain alkyl group. Further, the number of carbon atoms in the alkoxy group is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 3 or less.

で表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基、炭素数3~20の芳香族複素環基又は炭素数1~20のアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、重水素原子;ヒドロキシル基;カルボキシル基;ビニル基;メルカプト基;アミノ基;ウレイド基;イソシアネート基;チオイソシアネート基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、グリシジルオキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ヘキシルオキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基等のアルケニルカルボニルオキシ基;オキシラニル基、オキセタニル基、テトラヒドロフリル基等の環状エーテル基;フェニルオキシ基、トリルオキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基等のアリールアルキルオ
キシ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基等のジアルキルアミノ基;ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、カルバゾリル基等の炭素数3~12の芳香族複素環基;等が挙げられる。
なお、Rで表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基、炭素数3~20の芳香族複素環基又は炭素数1~20のアルコキシ基が置換基を有する場合、前記炭素数は、置換基の炭素数と脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又はアルコキシ基の炭素数との合計の炭素数を意味する。
An aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, represented by R 1 may have a substituent or may be unsubstituted. Substituents include deuterium atom; hydroxyl group; carboxyl group; vinyl group; mercapto group; amino group; ureido group; isocyanate group; thioisocyanate group; halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, and iodine atom; Methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, isopropyloxy group, glycidyloxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, n-hexyloxy group, etc. with 1 to 6 carbon atoms Alkoxy groups; alkenylcarbonyloxy groups such as methacryloyloxy and acryloyloxy groups; cyclic ether groups such as oxiranyl, oxetanyl and tetrahydrofuryl groups; aryloxy groups such as phenyloxy and tolyloxy groups; benzyloxy and phenethyl Arylalkyloxy groups such as oxy groups; dialkylamino groups such as dimethylamino group, diethylamino group, dibutylamino group; pyridyl group, pyrimidinyl group, triazinyl group, thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, indolyl group and aromatic heterocyclic groups having 3 to 12 carbon atoms such as carbazolyl groups;
In addition , an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic heterocyclic group having 1 to 20 carbon atoms, represented by R 1 When the alkoxy group has a substituent, the number of carbon atoms is the total number of carbon atoms of the substituent and the number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, or alkoxy group. means.

(n)
式(A)中、nは、1~3の整数を表す。nは、好ましくは2又は3であり、より好ましくは3である。
(n)
In formula (A), n represents an integer of 1 to 3. n is preferably 2 or 3, more preferably 3.

含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒は、ヒドロシラン類とアルケン類、アルキン類、ハロゲン化アリール類等との反応において活性を示すものである。ここで、第1のヒドロシラン類は、触媒反応の基質であるヒドロシラン類と同一の化合物であってもよく、異なる化合物であってもよいが、同一の化合物を選択することが好ましい。
従って、具体的なヒドロシラン類(A)としては、例えば本発明の第2の実施形態に係る有機ケイ素化合物の製造方法の説明において例示する第2のヒドロシラン類と同様の化合物が挙げられる。
Silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalysts exhibit activity in reactions between hydrosilanes and alkenes, alkynes, aryl halides, and the like. Here, the first hydrosilanes may be the same compound as the hydrosilanes that are the substrates for the catalytic reaction, or may be different compounds, but it is preferable to select the same compounds.
Therefore, specific hydrosilanes (A) include, for example, the same compounds as the second hydrosilanes exemplified in the description of the method for producing an organosilicon compound according to the second embodiment of the present invention.

[第1のアルケン類]
本工程では、混合物は、さらに第1のアルケン類を含有していてもよい。例えば、アルケン類のヒドロシリル化反応に用いる含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を製造する場合には、触媒活性の向上、反応中の触媒の安定化等の観点から、混合物に第1のアルケン類を含有させることが好ましい。
第1のアルケン類の具体的種類は、特に限定されず、例えば下記式(B)で表される化合物(以下、「アルケン類(B)」と称することがある。)が挙げられる。なお、第1のアルケン類は、公知であるか、公知の製造方法に準じた方法により容易に製造し得るものである。
[First alkenes]
In this step, the mixture may further contain a first alkene. For example, when producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst for use in a hydrosilylation reaction of alkenes, a first alkene is added to the mixture from the viewpoint of improving catalytic activity and stabilizing the catalyst during the reaction. It is preferable to include it.
The specific type of the first alkenes is not particularly limited, and examples include compounds represented by the following formula (B) (hereinafter sometimes referred to as "alkenes (B)"). Note that the first alkenes are known or can be easily produced by a method similar to a known production method.

Figure 0007392927000006
Figure 0007392927000006

(R~R
式(B)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基を表す。
(R 2 to R 5 )
In formula (B), R 2 to R 5 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent. represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent.

~Rで表されるハロゲン原子、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は炭素数3~20の芳香族複素環基としては、それぞれ、Rで表されるハロゲン原子、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は炭素数3~20の芳香族複素環基と同様のものが挙げられる。 The halogen atom, aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 2 to R 5 include: Those similar to the halogen atom, aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, respectively, represented by R 1 can be mentioned.

~Rが炭素数1~20の脂肪族炭化水素基である場合、その炭素数は、好ましく
は2以上、より好ましくは4以上、さらに好ましくは6以上、また、好ましくは18以下、より好ましくは15以下、さらに好ましくは12以下である。
~Rが炭素数6~20の芳香族炭化水素基である場合、その炭素数は、好ましくは18以下、より好ましくは16以下、さらに好ましくは10以下である。
~Rが炭素数3~20の芳香族複素環基である場合、その炭素数は、好ましくは15以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下である。
When R 2 to R 5 are aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, the number of carbon atoms is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, still more preferably 6 or more, and preferably 18 or less, More preferably it is 15 or less, and still more preferably 12 or less.
When R 2 to R 5 are aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, the number of carbon atoms is preferably 18 or less, more preferably 16 or less, and even more preferably 10 or less.
When R 2 to R 5 are aromatic heterocyclic groups having 3 to 20 carbon atoms, the number of carbon atoms is preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 5 or less.

~Rで表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は炭素数3~20の芳香族複素環基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、Rで表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基、炭素数3~20の芳香族複素環基又は炭素数1~20のアルコキシ基が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
なお、R~Rで表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は炭素数3~20の芳香族複素環基が置換基を有する場合、前記炭素数は、置換基の炭素数と脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基の炭素数との合計の炭素数を意味する。
The aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 2 to R 5 has a substituent. or may be unsubstituted. Examples of the substituent include an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic heterocyclic group having 1 to 20 carbon atoms, represented by R 1 -20 The same substituents as the alkoxy group may have are mentioned.
Note that an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 2 to R 5 has a substituent. When it has, the number of carbon atoms means the total number of carbon atoms of the substituent and the number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, or aromatic heterocyclic group.

含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を、アルケン類のヒドロシリル化反応に用いる場合、第1のアルケン類は、基質であるアルケン類と同一の化合物であってもよく、異なる化合物であってもよいが、同一の化合物であることが好ましい。
従って、具体的なアルケン類(B)としては、例えば本発明の第2の実施形態に係る有機ケイ素化合物の製造方法の説明において例示する第2のアルケン類と同様の化合物が挙げられる。
When the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst is used in the hydrosilylation reaction of alkenes, the first alkene may be the same compound as the alkene that is the substrate, or may be a different compound. , are preferably the same compound.
Therefore, specific examples of alkenes (B) include compounds similar to the second alkenes exemplified in the explanation of the method for producing an organosilicon compound according to the second embodiment of the present invention.

[有機溶媒]
本工程では、混合物は、さらに有機溶媒を含有していてもよい。ここで、有機溶媒とは、加熱工程における加熱温度において液体の状態で存在する有機化合物であって、第1のヒドロシラン類及び第1のアルケン類を含まないものとする。
第1のヒドロシラン類及び第1のアルケン類が、何れも加熱工程において液体の状態で存在しない場合は、混合物に有機溶媒を含有させることが好ましい。
[Organic solvent]
In this step, the mixture may further contain an organic solvent. Here, the organic solvent is an organic compound that exists in a liquid state at the heating temperature in the heating step, and does not include the first hydrosilanes and the first alkenes.
When neither the first hydrosilanes nor the first alkenes exist in a liquid state during the heating step, it is preferable that the mixture contains an organic solvent.

有機溶媒は、特に限定されず、加熱温度等に応じて適宜選択することができる。有機溶媒は、例えば不活性溶媒であってよく、第3の配位性有機溶媒であってもよい。
不活性溶媒としては、n-ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素溶媒が挙げられる。
第3の配位性有機溶媒としては、第1の配位性有機溶媒又は第2の配位性有機溶媒と同様の有機溶媒が挙げられ、好ましい態様も同様である。第3の配位性有機溶媒は、第1の配位性有機溶媒又は第2の配位性有機溶媒と同一であってもよく、異なっていてもよいが、各ナノ粒子の分散性の観点から、第1~第3の配位性有機溶媒が全て同一の配位性有機溶媒であることが好ましい。
なお、これらの有機溶媒は、1種類に限られず、2種類以上を組み合わせた混合溶媒であってもよい。
The organic solvent is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the heating temperature and the like. The organic solvent may be, for example, an inert solvent or a third coordinating organic solvent.
Examples of inert solvents include hydrocarbon solvents such as n-hexane, benzene, toluene, and xylene.
Examples of the third coordinating organic solvent include the same organic solvents as the first coordinating organic solvent or the second coordinating organic solvent, and preferred embodiments are also the same. The third coordinating organic solvent may be the same as or different from the first coordinating organic solvent or the second coordinating organic solvent, but from the viewpoint of dispersibility of each nanoparticle. Therefore, it is preferable that the first to third coordinating organic solvents are all the same coordinating organic solvent.
Note that these organic solvents are not limited to one type, and may be a mixed solvent of two or more types.

[混合割合]
表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子と表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子との混合比は、特に限定されないが、表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子に対する表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子の金属換算での混合比(モル比)は、通常0.1以上10.0以下である。混合比は、前記範囲内において、目的の触媒反応、基質等に応じて適宜選択すればよい。例えば0.2以上、0.5以上又は1.0以上であってよく、5.0以下、3.0以下又は2.0以下であっ
てもよい。
[Mixing ratio]
The mixing ratio of the iron nanoparticles with the first coordinating organic solvent on the surface and the platinum nanoparticles with the second coordinating organic solvent on the surface is not particularly limited. The mixing ratio (molar ratio) of the iron nanoparticles whose surface is coordinated with the first coordinating organic solvent to the platinum nanoparticles whose surface is coordinated with the first coordinating organic solvent (molar ratio) is usually 0.1 or more and 10 .0 or less. The mixing ratio may be appropriately selected within the above range depending on the desired catalytic reaction, substrate, etc. For example, it may be 0.2 or more, 0.5 or more, or 1.0 or more, and may be 5.0 or less, 3.0 or less, or 2.0 or less.

第1のヒドロシラン類の混合量は、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子及び表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子の表面の一部又は全体に第1のヒドロシラン類又は第1のヒドロシラン類由来の含ケイ素化合物が物理的又は化学的に結合し得る限り特に制限されない。通常、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子及び表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子の総金属換算(鉄換算及び白金換算の合計)に対して等量、好ましくは過剰量、例えば10モル当量以上、100モル当量以上、200モル当量又は300モル当量以上の第1のヒドロシラン類を混合する。或いは、第1のヒドロシラン類を基準に、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子及び表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子が、総金属換算(鉄換算及び白金換算の合計)で、通常1.7mmol%以上、好ましくは5.0mmol%以上、より好ましくは8.3mmol%以上、さらに好ましくは17mmol%以上、また、通常833mmol%以下、好ましくは333mmol%以下、より好ましくは167mmol%以下、さらに好ましくは83mmol%以下となるよう混合する。 The amount of the first hydrosilanes to be mixed is a portion of the surface of iron nanoparticles whose surface is coordinated with the first coordinating organic solvent and platinum nanoparticles whose surface is coordinated with the second coordinating organic solvent. There is no particular restriction as long as the first hydrosilane or the silicon-containing compound derived from the first hydrosilane can be physically or chemically bonded to the whole. Usually, the total metal equivalent of iron nanoparticles whose surface is coordinated with a first coordinating organic solvent and platinum nanoparticles whose surface is coordinated with a second coordinating organic solvent (total of iron equivalent and platinum equivalent) The first hydrosilane is mixed in an equal amount, preferably in excess, for example, 10 molar equivalents or more, 100 molar equivalents or more, 200 molar equivalents or more, or 300 molar equivalents or more. Alternatively, based on the first hydrosilanes, iron nanoparticles with a first coordinating organic solvent on the surface and platinum nanoparticles with a second coordinating organic solvent on the surface are combined with a total metal In terms of (total of iron equivalent and platinum equivalent), usually 1.7 mmol% or more, preferably 5.0 mmol% or more, more preferably 8.3 mmol% or more, even more preferably 17 mmol% or more, and usually 833 mmol% or less, The content is preferably 333 mmol% or less, more preferably 167 mmol% or less, even more preferably 83 mmol% or less.

第1のアルケン類の混合量は、特に限定されず、例えば第1のアルケン類を基準に、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子及び表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子が、総金属換算(鉄換算及び白金換算の合計)で、通常0.01mol%以上、好ましくは0.03mol%以上、より好ましくは0.05mol%以上、さらに好ましくは0.1mol%以上、また、通常5.0mol%以下、好ましくは2.0mol%以下、より好ましくは1.0mol%以下、さらに好ましくは0.5mol%以下となる量である。なお、第1のアルケン類が加熱条件下において気体として存在する場合は、反応系内に第1のアルケン類を流通させることで、混合物に含有させればよい。 The amount of the first alkenes to be mixed is not particularly limited. For example, based on the first alkenes, iron nanoparticles having the first coordinating organic solvent on the surface and iron nanoparticles having the second coordinating organic solvent on the surface. The platinum nanoparticles coordinated with the organic solvent are usually 0.01 mol% or more, preferably 0.03 mol% or more, more preferably 0.05 mol% or more, in terms of total metal (total of iron equivalent and platinum equivalent). The amount is more preferably 0.1 mol% or more, and usually 5.0 mol% or less, preferably 2.0 mol% or less, more preferably 1.0 mol% or less, and even more preferably 0.5 mol% or less. In addition, when the first alkene exists as a gas under heating conditions, it may be contained in the mixture by circulating the first alkene in the reaction system.

[加熱温度及び加熱時間]
加熱温度は、混合物の組成、加熱時間等に応じて適宜選択すればよく、通常70℃以上、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上、さらに好ましくは100℃以上であり、また、通常150℃以下、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、さらに好ましくは120℃以下である。
加熱時間は、混合物の組成、加熱温度等に応じて適宜選択すればよく、通常1時間以上、好ましくは5時間以上、より好ましくは10時間以上、さらに好ましくは15時間以上、また、通常48時間以下、好ましくは42時間以下、より好ましくは36時間以下、さらに好ましくは30時間以下である。
加熱温度及び加熱時間を上記範囲内とすることにより、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子と表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子との混合物とは異なる触媒活性種を効率よく生じさせることができる。
[Heating temperature and heating time]
The heating temperature may be appropriately selected depending on the composition of the mixture, heating time, etc., and is usually 70°C or higher, preferably 80°C or higher, more preferably 90°C or higher, even more preferably 100°C or higher, and usually The temperature is 150°C or lower, preferably 140°C or lower, more preferably 130°C or lower, even more preferably 120°C or lower.
The heating time may be appropriately selected depending on the composition of the mixture, heating temperature, etc., and is usually 1 hour or more, preferably 5 hours or more, more preferably 10 hours or more, even more preferably 15 hours or more, and usually 48 hours. The time period is preferably 42 hours or less, more preferably 36 hours or less, and still more preferably 30 hours or less.
By setting the heating temperature and heating time within the above ranges, iron nanoparticles with the first coordinating organic solvent coordinated on the surface and platinum nanoparticles with the second coordinating organic solvent coordinating on the surface. It is possible to efficiently generate catalytically active species different from a mixture of the above.

[雰囲気ガス等]
本工程は、常圧下で行ってもよく、加圧下で行ってもよい。
また、本実施形態においては、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子及び表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子だけでなく、製造される含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒もまた、酸素及び湿気に対する安定性が高いため、本工程は、空気雰囲気下で行うことができる。本工程は、空気雰囲気以外にも、酸素又は湿気を含む雰囲気下で行ってもよく、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下で行ってもよい。
[Atmospheric gas, etc.]
This step may be performed under normal pressure or under increased pressure.
In addition, in this embodiment, not only iron nanoparticles whose surface is coordinated with a first coordinating organic solvent and platinum nanoparticles whose surface is coordinated with a second coordinating organic solvent are manufactured. Since the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst also has high stability against oxygen and moisture, this step can be performed in an air atmosphere. In addition to the air atmosphere, this step may be performed in an atmosphere containing oxygen or moisture, or in an inert atmosphere such as nitrogen or argon.

1-2.その他工程
本実施態様に係る含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法においては、上記触媒加熱工程の他、精製工程等の任意の工程を含んでいてもよい。具体的な精製方法としては、ろ過、洗浄、減圧乾燥等により有機溶媒、未反応の第1のヒドロシラン類、第1のヒドロシ
ラン類の不均化物等を除去する方法が挙げられる。
1-2. Other Steps The method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst according to this embodiment may include any steps such as a purification step in addition to the catalyst heating step described above. Specific purification methods include methods of removing organic solvents, unreacted first hydrosilanes, disproportionated products of first hydrosilanes, etc. by filtration, washing, drying under reduced pressure, and the like.

2.有機ケイ素化合物の製造方法
次に、本発明の第2の実施形態に係る有機ケイ素化合物の製造方法について説明する。本実施形態に係る有機ケイ素化合物の製造方法は、本発明の第1の実施形態に係る製造方法により得られるケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の存在下で、第2のアルケン類と第2のヒドロシラン類とを反応させるヒドロシリル化工程を含む。
本実施形態に係る製造方法は、本発明の第1の実施形態に係る製造方法によりケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を得る触媒製造工程を含んでいてもよい。
2. Method for producing an organosilicon compound Next, a method for producing an organosilicon compound according to the second embodiment of the present invention will be described. The method for producing an organosilicon compound according to the present embodiment includes a process in which a second alkene and a second hydrosilane are combined in the presence of a silicon iron-platinum nanoparticle catalyst obtained by the production method according to the first embodiment of the present invention. It includes a hydrosilylation step of reacting with
The manufacturing method according to the present embodiment may include a catalyst manufacturing step of obtaining a silicon iron-platinum nanoparticle catalyst by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.

2-1.有機ケイ素化合物
本実施形態に係る製造方法により製造される有機ケイ素化合物は、アルケン類とヒドロシラン類とを反応させて得られる化合物であって、分子中の少なくとも1つのケイ素原子に少なくとも1つのアルキル基が結合した化合物であれば、具体的な構造は特に限定されず、幅広い有機ケイ素化合物であってよい。具体的には、式(E1)又は(E2)で表される有機ケイ素化合物(以下、「有機ケイ素化合物(E1)」又は「有機ケイ素化合物(E2)」と称することがある。)が挙げられる。
2-1. Organosilicon compound The organosilicon compound produced by the production method according to the present embodiment is a compound obtained by reacting alkenes and hydrosilanes, and has at least one alkyl group on at least one silicon atom in the molecule. The specific structure is not particularly limited, and a wide range of organosilicon compounds may be used as long as the compound is bonded with. Specifically, organosilicon compounds represented by formula (E1) or (E2) (hereinafter sometimes referred to as "organosilicon compound (E1)" or "organosilicon compound (E2)") can be mentioned. .

Figure 0007392927000007
Figure 0007392927000007

(R~R
式(E1)及び(E2)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基を表す。
(R 6 to R 9 )
In formulas (E1) and (E2), R 6 to R 9 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, a substituted Represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have a group or an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent.

~Rで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。これらのうち、ハロゲン原子は、好ましくはフッ素原子又は塩素原子である。 Examples of the halogen atom represented by R 6 to R 9 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, the halogen atom is preferably a fluorine atom or a chlorine atom.

~Rで表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-デシル基、n-ドデシル基、n-テトラデシル基、n-ヘキサデシル基、n-オクタデシル基、n-エイコシル基等の直鎖又は分岐のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基等のシクロアルキル基;等が挙げられる。
これらのうち、脂肪族炭化水素基は、好ましくは直鎖又は分岐のアルキル基であり、より好ましくは直鎖アルキル基である。また、脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、さらに好ましくは6以上、また、好ましくは18以下、より好ましくは15以下、さらに好ましくは12以下である。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 6 to R 9 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-hexadecyl group , n-octadecyl group, n-eicosyl group, etc.; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group; and the like.
Among these, the aliphatic hydrocarbon group is preferably a straight-chain or branched alkyl group, more preferably a straight-chain alkyl group. The number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, even more preferably 6 or more, and preferably 18 or less, more preferably 15 or less, and even more preferably 12 or less.

~Rで表される炭素数6~20の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基
、ペリレニル基等が挙げられる。なお、芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは18以下、より好ましくは16以下、さらに好ましくは10以下である。
Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms represented by R 6 to R 9 include phenyl group, biphenylyl group, terphenylyl group, naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, fluorenyl group, indenyl group, pyrenyl group, Examples include fluoranthenyl group, triphenylenyl group, perylenyl group, and the like. The number of carbon atoms in the aromatic hydrocarbon group is preferably 18 or less, more preferably 16 or less, and still more preferably 10 or less.

~Rで表される炭素数3~20の芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基等が挙げられる。なお、芳香族複素環基の炭素数は、好ましくは15以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下である。 Examples of the aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 6 to R 9 include pyridyl group, pyrimidinyl group, triazinyl group, thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, benzofuranyl group, Examples include a benzothienyl group, an indolyl group, a carbazolyl group, a benzoxazolyl group, a benzothiazolyl group, a quinoxalinyl group, a benzimidazolyl group, a pyrazolyl group, a dibenzofuranyl group, a dibenzothienyl group, and a carbolinyl group. The number of carbon atoms in the aromatic heterocyclic group is preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and still more preferably 5 or less.

~Rで表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は炭素数3~20の芳香族複素環基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、重水素原子;ヒドロキシル基;カルボキシル基;ビニル基;メルカプト基;アミノ基;ウレイド基;イソシアネート基;チオイソシアネート基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、グリシジルオキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ヘキシルオキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基等のアルケニルカルボニルオキシ基;オキシラニル基、オキセタニル基、テトラヒドロフリル基等の環状エーテル基;フェニルオキシ基、トリルオキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基等のアリールアルキルオキシ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基等のジアルキルアミノ基;ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、カルバゾリル基等の炭素数3~12の芳香族複素環基;等が挙げられる。
なお、R~Rで表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は炭素数3~20の芳香族複素環基が置換基を有する場合、前記炭素数は、置換基の炭素数と脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基の炭素数との合計の炭素数を意味する。
The aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 6 to R 9 have a substituent. or may be unsubstituted. Substituents include deuterium atom; hydroxyl group; carboxyl group; vinyl group; mercapto group; amino group; ureido group; isocyanate group; thioisocyanate group; halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, and iodine atom; Methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, isopropyloxy group, glycidyloxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, n-hexyloxy group, etc. with 1 to 6 carbon atoms Alkoxy groups; alkenylcarbonyloxy groups such as methacryloyloxy and acryloyloxy groups; cyclic ether groups such as oxiranyl, oxetanyl and tetrahydrofuryl groups; aryloxy groups such as phenyloxy and tolyloxy groups; benzyloxy and phenethyl Arylalkyloxy groups such as oxy groups; dialkylamino groups such as dimethylamino group, diethylamino group, dibutylamino group; pyridyl group, pyrimidinyl group, triazinyl group, thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, indolyl group and aromatic heterocyclic groups having 3 to 12 carbon atoms such as carbazolyl groups;
Note that when an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 6 to R 9 has a substituent, When it has, the number of carbon atoms means the total number of carbon atoms of the substituent and the number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, or aromatic heterocyclic group.

~Rは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~20の芳香族炭化水素基であることが好ましく、水素原子又は炭素数1~20の脂肪族炭化水素基であることがより好ましい。
また、R~Rの特に好適な態様としては、R~Rが何れも水素原子である態様;及びRが炭素数1~20の脂肪族炭化水素基であり、かつ、R~Rが何れも水素原子である態様;が挙げられる。
R 6 to R 9 are each independently preferably a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms; -20 aliphatic hydrocarbon groups are more preferred.
Particularly preferred embodiments of R 6 to R 9 include embodiments in which R 7 to R 9 are all hydrogen atoms; and R 6 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; Examples include embodiments in which all of 7 to R 9 are hydrogen atoms.

(R10
式(E1)及び(E2)中、R10は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基又は置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルコキシ基を表す。
( R10 )
In formulas (E1) and (E2), R 10 each independently has a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent. An aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Represents an alkoxy group.

10で表されるハロゲン原子、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は炭素数3~20の芳香族複素環基としては、それぞれ、R~Rで表されるハロゲン原子、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は炭素数3~20の芳香族複素環基と同様のものが挙げられる。 The halogen atom, aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 10 are each represented by R Similar to the halogen atom, aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by 6 to R 9 can be mentioned.

10が炭素数1~20の脂肪族炭化水素基である場合、その炭素数は、好ましくは1
0以下、より好ましくは5以下、さらに好ましくは3以下である。
10が炭素数6~20の芳香族炭化水素基である場合、その炭素数は、好ましくは18以下、より好ましくは16以下、さらに好ましくは10以下である。
10が炭素数3~20の芳香族複素環基である場合、その炭素数は、好ましくは15以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下である。
When R 10 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, the number of carbon atoms is preferably 1
It is 0 or less, more preferably 5 or less, even more preferably 3 or less.
When R 10 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, the number of carbon atoms is preferably 18 or less, more preferably 16 or less, and even more preferably 10 or less.
When R 10 is an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, the number of carbon atoms is preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and still more preferably 5 or less.

10で表される炭素数1~20のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基、n-ヘキサデシルオキシ基、n-オクタデシルオキシ基、n-エイコシルオキシ基等の直鎖又は分岐のアルコキシ基が挙げられる。
これらのうち、アルコキシ基は、好ましくは直鎖アルキル基である。また、アルコキシ基の炭素数は、好ましくは10以下、より好ましくは5以下、さらに好ましくは3以下である。
Examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms represented by R10 include methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group , n-pentyloxy group, isopentyloxy group, neopentyloxy group, n-hexyloxy group, n-octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, n-decyloxy group, n-dodecyloxy group, n-tetradecyl Examples include straight-chain or branched alkoxy groups such as oxy, n-hexadecyloxy, n-octadecyloxy, and n-eicosyloxy groups.
Among these, the alkoxy group is preferably a straight-chain alkyl group. Further, the number of carbon atoms in the alkoxy group is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 3 or less.

10で表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基、炭素数3~20の芳香族複素環基又は炭素数1~20のアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、R~Rで表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は炭素数3~20の芳香族複素環基が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
なお、R10で表される炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基、炭素数3~20の芳香族複素環基又は炭素数1~20のアルコキシ基が置換基を有する場合、前記炭素数は、置換基の炭素数と脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又はアルコキシ基の炭素数との合計の炭素数を意味する。
An aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, represented by R 10 may have a substituent or may be unsubstituted. As a substituent, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 6 to R 9 is used. The same substituents as the substituents that may be included are mentioned.
In addition, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic heterocyclic group having 1 to 20 carbon atoms, represented by R10. When the alkoxy group has a substituent, the number of carbon atoms is the total number of carbon atoms of the substituent and the number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, or alkoxy group. means.

10は、それぞれ独立して、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基又は炭素数1~20のアルコキシ基であることが好ましく、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基又は炭素数1~20のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素数1~20のアルコキシ基であることがさらに好ましい。
また、式(E1)及び(E2)中にR10が複数ある場合、R10は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
R 10 is preferably each independently an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; An alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms is more preferable, and an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms is even more preferable.
Furthermore, when there is a plurality of R 10s in formulas (E1) and (E2), R 10s may be the same or different, but are preferably the same.

(m)
式(E1)及び(E2)中、mは、1~3の整数を表す。mは、好ましくは2又は3であり、より好ましくは3である。
(m)
In formulas (E1) and (E2), m represents an integer of 1 to 3. m is preferably 2 or 3, more preferably 3.

本実施形態において、ヒドロシリル化反応の触媒として用いる含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒は、従来触媒(例えば非特許文献2に記載の触媒)では活性が得られにくかったアルケン類とジアルコキシシラン類やトリアルコキシシラン類との反応においても高い触媒活性を示す。従って、本実施形態に係る製造方法は、mが2、かつ、2つのR10がアルコキシ基である有機ケイ素化合物(E1)若しくは(E2);mが3、かつ、3つのR10がアルコキシ基である有機ケイ素化合物(E1)若しくは(E2);又はmが3、かつ、R10のうち2つがアルコキシ基であり1つがアルキル基である有機ケイ素化合物(E1)若しくは(E2);の製造に適している。工業的には、ジアルコキシ型又はトリアルコキシ型のシランカップリング剤の製造に有用である。本実施形態に係る製造方法により、シランカップリング剤、その原料又はその中間体を製造する場合には、好ましいR10として、メチル基、メトキシ基又はエトキシ基が挙げられる。 In this embodiment, the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst used as a catalyst for the hydrosilylation reaction contains alkenes and dialkoxysilanes, which have been difficult to obtain activity with conventional catalysts (for example, the catalyst described in Non-Patent Document 2). It also shows high catalytic activity in reactions with trialkoxysilanes. Therefore, the production method according to this embodiment is an organosilicon compound (E1) or (E2) in which m is 2 and two R 10s are alkoxy groups; m is 3 and three R 10s are alkoxy groups. or an organosilicon compound (E1) or (E2) in which m is 3 and two of R10 are alkoxy groups and one is an alkyl group; Are suitable. Industrially, it is useful for producing dialkoxy-type or trialkoxy-type silane coupling agents. When producing a silane coupling agent, its raw material, or its intermediate by the production method according to the present embodiment, preferable examples of R 10 include a methyl group, a methoxy group, and an ethoxy group.

2-2.触媒製造工程
触媒製造工程は、本発明の第1の実施形態に係る製造方法により、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を製造する工程である。
本工程において、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造に用いる第1のアルケン類又は第1のヒドロシラン類は、それぞれ、後述する第2のアルケン類又は第2のヒドロシラン類と同一であってもよく、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
2-2. Catalyst Production Process The catalyst production process is a process of producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst by the production method according to the first embodiment of the present invention.
In this step, the first alkenes or first hydrosilanes used for producing the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst may be the same as the second alkenes or second hydrosilanes, respectively, which will be described later. They may be different, but preferably the same.

本実施形態においては、表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子に対する表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子の金属換算での混合比(モル比)は、通常0.1以上、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.5以上、さらに好ましくは1.0以上、また、通常10.0以下、好ましくは5.0以下、より好ましくは3.0以下、さらに好ましくは2.0以下である。 In this embodiment, the mixing ratio (in terms of metal) of iron nanoparticles whose surface is coordinated with a first coordinating organic solvent to platinum nanoparticles whose surface is coordinated with a second coordinating organic solvent is ratio) is usually 0.1 or more, preferably 0.2 or more, more preferably 0.5 or more, even more preferably 1.0 or more, and usually 10.0 or less, preferably 5.0 or less, more preferably is 3.0 or less, more preferably 2.0 or less.

本工程で製造される含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒は、アルケン類のヒドロシリル化反応において高い触媒活性を示し、ヒドロシラン類としてトリアルコキシシラン類を使用した場合においても反応も円滑に進行させることができる。本発明者等は、トリアルコキシシラン類を用いた場合に十分な活性の得られない従来触媒と含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒との触媒活性の違いについて、以下のように推測している。すなわち、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子及び表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子の表面にヒドロシラン類が物理的又は化学的に結合することによって、表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子及び表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子の単なる混合物とは異なる触媒活性種が生じているものと推測される。 The silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst produced in this process exhibits high catalytic activity in the hydrosilylation reaction of alkenes, and the reaction can proceed smoothly even when trialkoxysilanes are used as hydrosilanes. can. The present inventors speculate as follows about the difference in catalytic activity between a conventional catalyst, which cannot obtain sufficient activity when trialkoxysilanes are used, and a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst. That is, hydrosilanes are physically or chemically bonded to the surfaces of iron nanoparticles whose surfaces are coordinated with a first coordinating organic solvent and platinum nanoparticles whose surfaces are coordinated with a second coordinative organic solvent. By doing so, a catalytically active species different from a mere mixture of iron nanoparticles whose surface is coordinated with a first coordinating organic solvent and platinum nanoparticles whose surface is coordinated with a second coordinating organic solvent is generated. It is assumed that

2-3.ヒドロシリル化工程
ヒドロシリル化工程は、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の存在下、第2のアルケン類と第2のヒドロシラン類とを反応させることにより、有機ケイ素化合物を得る工程である。
以下に、本工程におけるヒドロシリル化反応の基質及び反応条件について詳細に述べる。
2-3. Hydrosilylation Step The hydrosilylation step is a step of obtaining an organosilicon compound by reacting a second alkene with a second hydrosilane in the presence of a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst.
The substrate and reaction conditions for the hydrosilylation reaction in this step will be described in detail below.

[含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒]
含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒は、本発明の第1の実施形態に係る製造方法により得られるものであり、その詳細な説明は、本発明の第1の実施形態に係る製造方法の説明及び本実施形態における触媒製造工程の説明を援用する。
[Silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst]
The silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst is obtained by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, and its detailed description can be found in the description of the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention and The description of the catalyst manufacturing process in this embodiment will be referred to.

[第2のアルケン類]
基質として用いられるアルケン類の具体的種類は、特に限定されず、製造目的である有機ケイ素化合物に応じて適宜選択することができる。第2のアルケン類としては、例えば下記式(C)で表される化合物(以下、「アルケン類(C)」と称することがある。)が挙げられる。なお、第2のアルケン類は、公知であるか、公知の製造方法に準じた方法により容易に製造し得るものである。
[Second alkenes]
The specific type of alkene used as a substrate is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the organosilicon compound to be produced. Examples of the second alkenes include compounds represented by the following formula (C) (hereinafter sometimes referred to as "alkenes (C)"). Note that the second alkenes are known or can be easily produced by a method similar to a known production method.

Figure 0007392927000008
Figure 0007392927000008

式(C)中、R~Rは、式(E1)又は(E2)におけるR~Rと同様に定義され、好ましい態様も同様である。 In formula (C), R 6 to R 9 are defined in the same manner as R 6 to R 9 in formula (E1) or (E2), and preferred embodiments are also the same.

具体的なアルケン類(C)としては、1-プロペン、1-ヘプテン、3-メチル-1-ブテン、3,3-ジメチル-1-ブテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、4-フェニル-1-ブテン、6,6-ジメチル-1-ヘプテン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、スチレン、アリルグリシジルエーテル、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、アリルアミン、アリル尿素、アリルメルカプタン等のα-オレフィンが挙げられる。これらのうち、1-ドデセンが好ましい。また、アリルグリシジルエーテル、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、アリルアミン、アリル尿素、アリルメルカプタン等のシランカップリング剤の原料となり得るアルケン類も好ましい。
なお、上述のアリルグリシジルエーテル、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル等のように、一分子中に複数のアルケニル基を有するアルケン類(C)に関しては、何れのアルケニル基においてもヒドロシリル化は進行し得るが、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の高い触媒活性に起因して、相当程度の収率で目的のヒドロシリル化生成物(アリル基のみがヒドロシリル化された化合物)が得られる。
Specific alkenes (C) include 1-propene, 1-heptene, 3-methyl-1-butene, 3,3-dimethyl-1-butene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 4 -Phenyl-1-butene, 6,6-dimethyl-1-heptene, 4,4-dimethyl-1-hexene, styrene, allyl glycidyl ether, allyl methacrylate, allyl acrylate, allylamine, allyl urea, allyl mercaptan, etc. Examples include α-olefins. Among these, 1-dodecene is preferred. Also preferred are alkenes that can be used as raw materials for silane coupling agents, such as allyl glycidyl ether, allyl methacrylate, allyl acrylate, allylamine, allyl urea, and allyl mercaptan.
In addition, regarding alkenes (C) having multiple alkenyl groups in one molecule, such as the above-mentioned allyl glycidyl ether, allyl methacrylate, allyl acrylate, etc., hydrosilylation can proceed in any alkenyl group. However, due to the high catalytic activity of the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst, the desired hydrosilylation product (a compound in which only the allyl group is hydrosilylated) can be obtained in a considerable yield.

[第2のヒドロシラン類]
基質として用いられる第2のヒドロシラン類の具体的種類は、特に限定されず、製造目的である有機ケイ素化合物に応じて適宜選択することができる。第2のヒドロシラン類としては、例えば下記式(D)で表される化合物(以下、「ヒドロシラン類(D)」と称することがある。)が挙げられる。なお、第2のヒドロシラン類は、公知であるか、公知の製造方法に準じた方法により容易に製造し得るものである。
[Second hydrosilanes]
The specific type of the second hydrosilane used as the substrate is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the organosilicon compound to be produced. Examples of the second hydrosilanes include compounds represented by the following formula (D) (hereinafter sometimes referred to as "hydrosilanes (D)"). Note that the second hydrosilanes are known or can be easily produced by a method similar to a known production method.

Figure 0007392927000009
Figure 0007392927000009

式(D)中、R10及びmは、それぞれ、式(E1)又は(E2)におけるR10及びmと同様に定義され、好ましい態様も同様である。 In formula (D), R 10 and m are defined similarly to R 10 and m in formula (E1) or (E2), respectively, and preferred embodiments are also the same.

具体的なヒドロシラン類(D)としては、メチルシラン、エチルシラン、プロピルシラン等のモノアルキルシラン類;ジメチルシラン、ジエチルシラン、エチルメチルシラン等のジアルキルシラン類;トリメチルシラン、トリエチルシラン等のトリアルキルシラン類;フェニルシラン、ナフチルシラン等のモノアリールシラン類;ジフェニルシラン、ジナフチルシラン等のジアリールシラン類;トリフェニルシラン、トリナフチルシラン等のトリアリールシラン類;メトキシシラン、エトキシシラン、プロポキシシラン等のモノアルコキシシラン類;ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、エトキシメトキシシラン、ジプロポキシシラン等のジアルコキシシラン類;トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ジエトキシメトキシシラン等のトリアルコキシシラン類;メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン等のアルキルジアルコキシシラン類;ジメチルメトキシシラン、ジメチルエトキシシラン等のジアルキルアルコキシシラン類;等が挙げられる。 Specific hydrosilanes (D) include monoalkylsilanes such as methylsilane, ethylsilane, and propylsilane; dialkylsilanes such as dimethylsilane, diethylsilane, and ethylmethylsilane; and trialkylsilanes such as trimethylsilane and triethylsilane. ; Monoarylsilanes such as phenylsilane and naphthylsilane; Diarylsilanes such as diphenylsilane and dinaphthylsilane; Triarylsilanes such as triphenylsilane and trinaphthylsilane; Monoarylsilanes such as methoxysilane, ethoxysilane, and propoxysilane Alkoxysilanes; dialkoxysilanes such as dimethoxysilane, diethoxysilane, ethoxymethoxysilane, dipropoxysilane; trialkoxysilanes such as trimethoxysilane, triethoxysilane, diethoxymethoxysilane; methyldimethoxysilane, methyldimethoxysilane; Examples include alkyldialkoxysilanes such as ethoxysilane; dialkylalkoxysilanes such as dimethylmethoxysilane and dimethylethoxysilane; and the like.

これらのうち、ヒドロシラン類(D)は、ジアルコキシシラン類、トリアルコキシシラン類又はアルキルジアルコキシシラン類であることが好ましく、トリアルコキシシラン類であることがより好ましい。すなわち、ヒドロシラン類(D)は、mが2、かつ、2つのR10がアルコキシ基である態様;mが3、かつ、3つのR10がアルコキシ基である態様;又はmが3、かつ、R10のうち2つがアルコキシ基であり1つがアルキル基である態様;であることが好ましく、3つのR10がアルコキシ基である態様であることがより好ましい。 Among these, the hydrosilanes (D) are preferably dialkoxysilanes, trialkoxysilanes or alkyldialkoxysilanes, and more preferably trialkoxysilanes. That is, the hydrosilanes (D) have an embodiment in which m is 2 and two R 10s are alkoxy groups; an embodiment in which m is 3 and three R 10s are alkoxy groups; or m is 3 and, An embodiment in which two of R 10 are an alkoxy group and one is an alkyl group is preferable, and an embodiment in which three R 10 are an alkoxy group is more preferable.

[含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の量]
ヒドロシリル化反応に用いる含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の量は、特に限定されないが、アルケン類に対して総金属換算(鉄換算及び白金換算の合計)で通常0.01mol%以上、好ましくは0.03mol%以上、より好ましくは0.05mol%以上、さら
に好ましくは0.1mol%以上、また、通常5.0mol%以下、好ましくは2.0mol%以下、より好ましくは1.0mol%以下、さらに好ましくは0.5mol%以下で
ある。触媒量を上記範囲内とすることにより、基質の転化率、有機ケイ素化合物の収率、有機ケイ素化合物精製の容易性等を向上させることができる。
[Amount of silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst]
The amount of the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst used in the hydrosilylation reaction is not particularly limited, but is usually 0.01 mol% or more, preferably 0.01 mol% or more in terms of total metal (total of iron equivalent and platinum equivalent) based on the alkenes. .03 mol% or more, more preferably 0.05 mol% or more, even more preferably 0.1 mol% or more, and usually 5.0 mol% or less, preferably 2.0 mol% or less, more preferably 1.0 mol% or less, and Preferably it is 0.5 mol% or less. By controlling the amount of catalyst within the above range, the conversion rate of the substrate, the yield of the organosilicon compound, the ease of purification of the organosilicon compound, etc. can be improved.

[基質のモル比]
ヒドロシリル化工程において、第2のアルケン類に対する第2のヒドロシラン類の量は、特に制限されないが、通常1.0モル当量以上6.0モル当量未満である。シランガスの生成量抑制の観点からは、第2のアルケン類に対する第2のヒドロシラン類の量は、好ましくは5.0モル当量以下、より好ましくは4.0モル当量以下、さらに好ましくは3.0モル当量以下である。また、有機ケイ素化合物の収率向上の観点からは、第2のアルケン類に対する第2のヒドロシラン類の量は、好ましくは1.5モル当量以上、より好ましくは2.0モル当量以上である。
本実施形態においては、ヒドロシリル化反応の触媒として含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を用いることにより、従来触媒を用いる場合よりもヒドロシラン類の量(仕込み量)が少なくても円滑にヒドロシリル化反応を進行させることができ、効率よく有機ケイ素化合物を製造することができる。
[Molar ratio of substrate]
In the hydrosilylation step, the amount of the second hydrosilane relative to the second alkene is not particularly limited, but is usually 1.0 molar equivalent or more and less than 6.0 molar equivalent. From the viewpoint of suppressing the amount of silane gas produced, the amount of the second hydrosilanes relative to the second alkenes is preferably 5.0 molar equivalents or less, more preferably 4.0 molar equivalents or less, and even more preferably 3.0 molar equivalents. It is less than the molar equivalent. Further, from the viewpoint of improving the yield of the organosilicon compound, the amount of the second hydrosilane relative to the second alkene is preferably 1.5 molar equivalent or more, more preferably 2.0 molar equivalent or more.
In this embodiment, by using a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst as a catalyst for the hydrosilylation reaction, the hydrosilylation reaction can be smoothly carried out even when the amount of hydrosilanes (the amount charged) is smaller than when using a conventional catalyst. The organic silicon compound can be produced efficiently.

[雰囲気ガス等]
ヒドロシリル化工程は、常圧下で行ってもよく、加圧下で行ってもよい。
また、ヒドロシリル化反応の従来触媒(特許文献1に記載の触媒)は、活性化に酸素を要し、不活性雰囲気下では十分な触媒活性が得られないところ、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒は、不活性雰囲気下でも高い触媒活性を示す。従って、本実施形態に係る製造方法では、ヒドロシリル化反応は、酸素、空気等の酸素含有雰囲気下で行うことができるのは勿論のこと、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下でも行うことができる。
本実施形態においては、ヒドロシリル化反応は、不活性雰囲気下で行うことが好ましい。不活性雰囲気下でヒドロシリル化反応を行うことにより、ヒドロシラン類の不均化が抑制される結果、シランガスの発生が抑制されるという利点がある。
[Atmospheric gas, etc.]
The hydrosilylation step may be performed under normal pressure or under increased pressure.
In addition, conventional catalysts for hydrosilylation reactions (catalysts described in Patent Document 1) require oxygen for activation and cannot obtain sufficient catalytic activity in an inert atmosphere, whereas silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalysts shows high catalytic activity even under an inert atmosphere. Therefore, in the production method according to the present embodiment, the hydrosilylation reaction can be carried out not only in an oxygen-containing atmosphere such as oxygen or air, but also in an inert atmosphere such as nitrogen or argon. .
In this embodiment, the hydrosilylation reaction is preferably performed under an inert atmosphere. Carrying out the hydrosilylation reaction in an inert atmosphere has the advantage that disproportionation of hydrosilanes is suppressed, and as a result, generation of silane gas is suppressed.

[反応溶媒]
ヒドロシリル化工程は、無溶媒で行ってもよく、反応溶媒中で行ってもよいが、無溶媒で行うことが好ましい。なお、本明細書において「無溶媒」とは、反応溶媒を意図的に反応系内に加えないことを意味し、反応系内に一切の溶媒が存在しないことを意味するものではない。
反応溶媒としては、特に限定されず、例えばヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素溶媒;ジエチルエーテル、1,4-ジオキサン、ジグリム、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒;1,2-ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒;アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル溶媒;酢酸、エタノール、ブタノール、エチレングリコール、グリセリン等のプロトン性極性溶媒;アセトン、ジメチルアセトアミド(DMA)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチルピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の非プロトン性極性溶媒;等が挙げられる。これらの反応溶媒は、1種類に限られず、2種類以上を組み合わせた混合溶媒であってもよい。また、反応溶媒は、脱水脱酸素化して用いることが好ましい。
[Reaction solvent]
The hydrosilylation step may be carried out without a solvent or in a reaction solvent, but it is preferably carried out without a solvent. In this specification, "solvent-free" means that no reaction solvent is intentionally added to the reaction system, and does not mean that no solvent is present in the reaction system.
The reaction solvent is not particularly limited, and includes, for example, hydrocarbon solvents such as hexane, benzene, and toluene; ether solvents such as diethyl ether, 1,4-dioxane, diglyme, cyclopentyl methyl ether (CPME), and tetrahydrofuran (THF); acetic acid. Ester solvents such as ethyl and butyl acetate; halogenated hydrocarbon solvents such as 1,2-dichloroethane and chloroform; nitrile solvents such as acetonitrile and benzonitrile; protic polar solvents such as acetic acid, ethanol, butanol, ethylene glycol, and glycerin; Examples include aprotic polar solvents such as acetone, dimethylacetamide (DMA), N,N-dimethylformamide (DMF), N-methylpyrrolidone (NMP), and dimethylsulfoxide (DMSO). These reaction solvents are not limited to one type, and may be a mixed solvent of two or more types. Further, the reaction solvent is preferably used after being dehydrated and deoxygenated.

[反応温度]
反応温度は、触媒の種類、基質の反応性、反応溶媒の種類、反応時間等の反応条件に応
じて適宜選択すればよく、通常70℃以上150℃以下である。反応温度の下限は、反応速度の観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上、さらに好ましくは100℃以上である。また、反応温度の上限は、ヒドロシラン類の不均化抑制の観点から、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、さらに好ましくは120℃以下である。
[Reaction temperature]
The reaction temperature may be appropriately selected depending on the reaction conditions such as the type of catalyst, the reactivity of the substrate, the type of reaction solvent, and the reaction time, and is usually 70°C or more and 150°C or less. From the viewpoint of reaction rate, the lower limit of the reaction temperature is preferably 80°C or higher, more preferably 90°C or higher, and still more preferably 100°C or higher. Further, the upper limit of the reaction temperature is preferably 140°C or less, more preferably 130°C or less, and still more preferably 120°C or less, from the viewpoint of suppressing disproportionation of hydrosilanes.

[反応時間]
反応時間は、触媒の種類、基質の反応性、反応溶媒の種類、反応温度等の反応条件に応じて適宜選択すればよく、通常1時間以上48時間以下である。有機ケイ素化合物の収率向上の観点から、反応時間の下限は、好ましくは4時間以上、より好ましくは10時間以上、さらに好ましくは15時間以上である。また、精製が容易となる点で、反応時間の上限は、好ましくは42時間以下、より好ましくは36時間以下、さらに好ましくは30時間以下である。
[Reaction time]
The reaction time may be appropriately selected depending on the reaction conditions such as the type of catalyst, the reactivity of the substrate, the type of reaction solvent, and the reaction temperature, and is usually 1 hour or more and 48 hours or less. From the viewpoint of improving the yield of the organosilicon compound, the lower limit of the reaction time is preferably 4 hours or more, more preferably 10 hours or more, and still more preferably 15 hours or more. Further, from the viewpoint of facilitating purification, the upper limit of the reaction time is preferably 42 hours or less, more preferably 36 hours or less, and still more preferably 30 hours or less.

2-4.その他工程
本実施態様に係る有機ケイ素化合物の製造方法においては、上記触媒製造工程及びヒドロシリル化工程の他、任意の工程を含んでいてもよい。任意の工程としては、有機ケイ素化合物の純度を高めるための精製工程が挙げられる。精製工程においては、ろ過、吸着、カラムクロマトグラフィー、蒸留等の有機合成分野で通常行われる精製方法を採用することができる。
2-4. Other Steps The method for producing an organosilicon compound according to this embodiment may include any other steps in addition to the catalyst production step and hydrosilylation step. The optional step includes a purification step to increase the purity of the organosilicon compound. In the purification step, purification methods commonly used in the field of organic synthesis, such as filtration, adsorption, column chromatography, and distillation, can be employed.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
なお、実施例におけるガスクロマトグラフィー(GC)の測定方法は、以下の通りである。
The present invention will be described in more detail with reference to Examples below, but changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the specific examples shown below.
In addition, the measurement method of gas chromatography (GC) in Examples is as follows.

<GC測定条件>
装置名:GC-2025(株式会社島津製作所)
カラム:BP-5(Trajan Scientific and Medical)
キャリアガス:窒素
<GC measurement conditions>
Equipment name: GC-2025 (Shimadzu Corporation)
Column: BP-5 (Trajan Scientific and Medical)
Carrier gas: nitrogen

<含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の合成>
(合成例1:表面にDMFが配位した鉄ナノ粒子の分散液の調製)
スクリュー管にFe(OAc)0.1mmol及びエタノール1mLを加え、Fe
(OAc)が高分散状態になるまで静置することで、Fe(OAc)分散液を得た。次いで、DMFで共洗いした三ツ口丸底フラスコに、空気雰囲気下で量り取ったDMF50mLを加え、1500rpmで攪拌しながらDMFを140℃で10分間予備加熱した。続いて、この三ツ口丸底フラスコにFe(OAc)分散液500μLを加え、8時間加熱還流することにより、表面にDMFが配位した鉄ナノ粒子(以下、「FeNPs」と称することがある。)の分散液を得た。
Fe(OAc)が全て酸化鉄ナノ粒子に変換されたと仮定すると、得られた分散液の鉄元素の濃度は、1.0mmol/Lとなる。
<Synthesis of silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst>
(Synthesis Example 1: Preparation of dispersion of iron nanoparticles with DMF coordinated on the surface)
Add 0.1 mmol of Fe(OAc) 2 and 1 mL of ethanol to a screw tube, and
By allowing the mixture to stand until (OAc) 2 became highly dispersed, a Fe(OAc) 2 dispersion was obtained. Next, 50 mL of DMF weighed out under an air atmosphere was added to a three-necked round bottom flask that had been co-washed with DMF, and the DMF was preheated at 140° C. for 10 minutes while stirring at 1500 rpm. Subsequently, 500 μL of the Fe(OAc) 2 dispersion was added to the three-necked round-bottomed flask and heated under reflux for 8 hours to produce iron nanoparticles (hereinafter sometimes referred to as “FeNPs”) whose surfaces were coordinated with DMF. ) was obtained.
Assuming that all Fe(OAc) 2 is converted into iron oxide nanoparticles, the concentration of elemental iron in the resulting dispersion is 1.0 mmol/L.

(合成例2:表面にDMFが配位した白金ナノ粒子の分散液の調製)
スクリュー管にHPtCl・6HO 0.1mmol及びDMF1mLを加え、
PtCl・6HOが高分散状態になるまで静置することで、HPtCl・6HO分散液を得た。次いで、DMFで共洗いした三ツ口丸底フラスコに、空気雰囲気下で量り取ったDMF50mLを加え、1500rpmで攪拌しながらDMFを140℃で
10分間予備加熱した。続いて、この三ツ口丸底フラスコにHPtCl・6HO分散液500μLを加え、10時間加熱還流することにより、表面にDMFが配位した白金ナノ粒子(以下、「PtNPs」と称することがある。)の分散液を得た。
PtClが全て金属白金ナノ粒子に変換されたと仮定すると、得られた分散液の白金元素の濃度は、1.0mmol/Lとなる。
(Synthesis Example 2: Preparation of a dispersion of platinum nanoparticles with DMF coordinated on the surface)
Add 0.1 mmol of H 2 PtCl 6.6H 2 O and 1 mL of DMF to a screw tube,
A H 2 PtCl 6.6H 2 O dispersion was obtained by allowing the mixture to stand until H 2 PtCl 6.6H 2 O became highly dispersed. Next, 50 mL of DMF weighed out under an air atmosphere was added to a three-necked round bottom flask that had been co-washed with DMF, and the DMF was preheated at 140° C. for 10 minutes while stirring at 1500 rpm. Next, 500 μL of the H 2 PtCl 6.6H 2 O dispersion was added to the three-necked round-bottomed flask and heated under reflux for 10 hours to form platinum nanoparticles (hereinafter referred to as "PtNPs") with DMF coordinated on the surface. ) was obtained.
Assuming that all H 2 PtCl 6 is converted into metallic platinum nanoparticles, the concentration of elemental platinum in the resulting dispersion will be 1.0 mmol/L.

(合成例3:含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の合成)
シュレンク管に合成例1で得た分散液250μL(Fe換算で0.25μmol)及び合成例2で得た分散液250μL(Pt換算で0.25μmol)を加え、真空下でDMFを留去した。次いで、シュレンク管に1-ドデセン0.5mmol及びトリエトキシシラン3.0mmolを入れ、空気雰囲気下、100℃で24時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却した。続いて、シュレンク管にヘキサン8mL及びDMF2mLを加えて撹拌し、静置した後に上澄み液をパスツールピペットで取り除いた。さらにシュレンク管にヘキサン8mLを加えて撹拌し、静置した後に上澄み液をパスツールピペットで取り除いた。沈殿物を真空下で乾燥することにより、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒(以下、「Fe-Pt-Si」と称することがある。)を得た。
(Synthesis Example 3: Synthesis of silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst)
250 μL (0.25 μmol in terms of Fe) of the dispersion obtained in Synthesis Example 1 and 250 μL (0.25 μmol in terms of Pt) of the dispersion obtained in Synthesis Example 2 were added to a Schlenk tube, and DMF was distilled off under vacuum. Next, 0.5 mmol of 1-dodecene and 3.0 mmol of triethoxysilane were placed in a Schlenk tube, and the mixture was stirred at 100° C. for 24 hours in an air atmosphere. The resulting reaction solution was cooled to room temperature. Subsequently, 8 mL of hexane and 2 mL of DMF were added to the Schlenk tube, stirred, and allowed to stand, and then the supernatant liquid was removed with a Pasteur pipette. Further, 8 mL of hexane was added to the Schlenk tube, stirred, and left to stand, and then the supernatant liquid was removed with a Pasteur pipette. By drying the precipitate under vacuum, a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst (hereinafter sometimes referred to as "Fe-Pt-Si") was obtained.

得られた含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を走査型透過電子顕微鏡(STEM)により観察した。結果を図1に示す。また、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒におけるケイ素(Si)、鉄(Fe)及び白金(Pt)の元素マッピング像を、それぞれ、図2~4に示した。 The obtained silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst was observed using a scanning transmission electron microscope (STEM). The results are shown in Figure 1. Furthermore, elemental mapping images of silicon (Si), iron (Fe), and platinum (Pt) in the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst are shown in FIGS. 2 to 4, respectively.

(合成例4:含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の合成)
シュレンク管に合成例1で得た分散液500μL(Fe換算で0.5μmol)及び合成例2で得た分散液500μL(Pt換算で0.5μmol)を加え、真空下でDMFを留去した。次いで、シュレンク管にトリエトキシシラン3.0mmolを加え、空気雰囲気下、100℃で10時間撹拌した。その後、真空下で、反応液から未反応のトリエトキシシラン等の揮発性成分を留去することにより、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒(以下、「Fe-Pt-[Si]」と称することがある。)を得た。
(Synthesis Example 4: Synthesis of silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst)
500 μL (0.5 μmol in terms of Fe) of the dispersion obtained in Synthesis Example 1 and 500 μL (0.5 μmol in terms of Pt) of the dispersion obtained in Synthesis Example 2 were added to a Schlenk tube, and DMF was distilled off under vacuum. Next, 3.0 mmol of triethoxysilane was added to the Schlenk tube, and the mixture was stirred at 100° C. for 10 hours in an air atmosphere. Thereafter, by distilling off volatile components such as unreacted triethoxysilane from the reaction solution under vacuum, a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst (hereinafter referred to as "Fe-Pt-[Si]") is removed. ) was obtained.

<有機ケイ素化合物の製造1>

Figure 0007392927000010
<Production of organosilicon compound 1>
Figure 0007392927000010

(実施例1)
合成例3で得た含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒(Fe換算で0.25μmol、Pt換算で0.25μmol)が入ったシュレンク管内をアルゴンで置換した。シュレンク管に1-ドデセン1.0mmol(0.168g)及びトリエトキシシラン1.0mmol(0.164g)を加え、100℃に設定したオイルバスで加熱しながら、24時間攪拌した。反応液を氷浴にて冷却した後、反応液にヘキサン約10mL及び内部基準物質としてノナンを加え、GC測定を行った。GC測定結果より算出した基質の転化率及び生成物の収率を表1に示す。
(Example 1)
The interior of the Schlenk tube containing the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst (0.25 μmol in terms of Fe, 0.25 μmol in terms of Pt) obtained in Synthesis Example 3 was replaced with argon. 1.0 mmol (0.168 g) of 1-dodecene and 1.0 mmol (0.164 g) of triethoxysilane were added to a Schlenk tube, and the mixture was stirred for 24 hours while heating in an oil bath set at 100°C. After cooling the reaction solution in an ice bath, about 10 mL of hexane and nonane as an internal reference substance were added to the reaction solution, and GC measurement was performed. Table 1 shows the substrate conversion rate and product yield calculated from the GC measurement results.

(実施例2)
反応条件を表1の通りとした以外は、実施例1と同様の方法でヒドロシリル化反応を行った。GC-MSの測定結果より算出した基質の転化率及び生成物の収率を表1に示す。
(Example 2)
A hydrosilylation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction conditions were as shown in Table 1. Table 1 shows the substrate conversion rate and product yield calculated from the GC-MS measurement results.

(比較例1)
シュレンク管に合成例1で得た分散液250μL(Fe換算で0.25μmol)及び合成例2で得た分散液250μL(Pt換算で0.25μmol)を加え、真空下で攪拌しながら分散媒を留去することで、FeNPs-PtNPs混合触媒を得た。
触媒をFeNPs-PtNPs混合触媒(Fe換算で0.25μmol、Pt換算で0.25μmol)に代えた以外は実施例1と同様の方法でヒドロシリル化反応を行った。GC-MSの測定結果より算出した基質の転化率及び生成物の収率を表1に示す。
(Comparative example 1)
Add 250 μL of the dispersion obtained in Synthesis Example 1 (0.25 μmol in terms of Fe) and 250 μL of the dispersion obtained in Synthesis Example 2 (0.25 μmol in terms of Pt) to a Schlenk tube, and add the dispersion medium while stirring under vacuum. By distilling off, a FeNPs-PtNPs mixed catalyst was obtained.
A hydrosilylation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the catalyst was replaced with a FeNPs-PtNPs mixed catalyst (0.25 μmol in terms of Fe, 0.25 μmol in terms of Pt). Table 1 shows the substrate conversion rate and product yield calculated from the GC-MS measurement results.

(比較例2)
反応条件を表1の通りとした以外は、比較例1と同様の方法でヒドロシリル化反応を行った。GC-MSの測定結果より算出した基質の転化率及び生成物の収率を表1に示す。
なお、表1には、参考のため、国際公開第2018/131430号の実施例18の結果を併せて示す。
(Comparative example 2)
A hydrosilylation reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that the reaction conditions were as shown in Table 1. Table 1 shows the substrate conversion rate and product yield calculated from the GC-MS measurement results.
Note that Table 1 also shows the results of Example 18 of International Publication No. 2018/131430 for reference.

Figure 0007392927000011
Figure 0007392927000011

表1に示した結果から、触媒としてFeNPs-PtNPs混合触媒を用いた場合(比較例1、2)には、アルケン類に対するヒドロシラン類の量を1.0モル当量又は2.0モル当量とすると、目的の有機ケイ素化合物は低収率でしか得られなかった。従って、高収率で有機ケイ素化合物を得るためには、国際公開第2018/131430号の実施例18に示されるように、アルケン類に対して6モル当量程度の多量のヒドロシラン類を使用する必要があるといえる。 From the results shown in Table 1, when FeNPs-PtNPs mixed catalyst is used as a catalyst (Comparative Examples 1 and 2), when the amount of hydrosilanes is 1.0 molar equivalent or 2.0 molar equivalent relative to alkenes, However, the desired organosilicon compound was obtained only in low yield. Therefore, in order to obtain organosilicon compounds in high yield, it is necessary to use a large amount of hydrosilanes, about 6 molar equivalents relative to alkenes, as shown in Example 18 of International Publication No. 2018/131430. It can be said that there is.

一方、触媒として含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を用いた場合(実施例1、2)には、アルケン類に対するヒドロシラン類の量を1.0モル当量とすると、33%の収率で有機ケイ素化合物が得られ、2.0モル当量とすると、82%の高収率で有機ケイ素化合物が得られることがわかった。すなわち、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の存在下では、ヒドロシラン類の使用量を、従来の触媒を用いた場合の6分の1~3分の1程度としても、アルケン類のヒドロシリル化反応が円滑に進行することが示された。
また、触媒として含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を用いることで、不活性雰囲気下でもヒドロシリル化は円滑に進行することも示された。
さらに、実施例1、2では、GC測定においてシランガスは検出されなかった。
On the other hand, when silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalysts were used as catalysts (Examples 1 and 2), when the amount of hydrosilanes was 1.0 molar equivalent to alkenes, organosilicon was produced with a yield of 33%. It was found that when a compound was obtained and the molar equivalent was 2.0, an organosilicon compound could be obtained with a high yield of 82%. In other words, in the presence of a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst, the hydrosilylation reaction of alkenes can be suppressed even if the amount of hydrosilane used is about one-sixth to one-third of that when using a conventional catalyst. It was shown that the process proceeded smoothly.
It was also shown that by using a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst as a catalyst, hydrosilylation proceeded smoothly even under an inert atmosphere.
Furthermore, in Examples 1 and 2, silane gas was not detected in the GC measurement.

<有機ケイ素化合物の製造2>

Figure 0007392927000012
<Production of organosilicon compound 2>
Figure 0007392927000012

(実施例3)
合成例4で得た含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒(Fe換算で0.25μmol、Pt換算で0.25μmol)が入ったシュレンク管内をアルゴンで置換した。シュレンク管に1-ドデセン0.5mmol(0.084g)及びトリエトキシシラン3.0mmol(0.493g)を加え、100℃に設定したオイルバスで加熱しながら、14時間攪拌した。反応液を氷浴にて冷却した後、反応液にヘキサン約10mL及び内部基準物質としてノナンを加え、GC測定を行った。GC測定結果より算出した基質の転化率及び生成物の収率を表2に示す。
(Example 3)
The interior of the Schlenk tube containing the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst (0.25 μmol in terms of Fe, 0.25 μmol in terms of Pt) obtained in Synthesis Example 4 was replaced with argon. 0.5 mmol (0.084 g) of 1-dodecene and 3.0 mmol (0.493 g) of triethoxysilane were added to a Schlenk tube, and the mixture was stirred for 14 hours while heating in an oil bath set at 100°C. After cooling the reaction solution in an ice bath, about 10 mL of hexane and nonane as an internal reference substance were added to the reaction solution, and GC measurement was performed. Table 2 shows the substrate conversion rate and product yield calculated from the GC measurement results.

(実施例4)
トリエトキシシランの量を表2の通りとした以外は、実施例3と同様の方法でヒドロシリル化反応を行った。GC-MSの測定結果より算出した基質の転化率及び生成物の収率を表2に示す。
(Example 4)
A hydrosilylation reaction was carried out in the same manner as in Example 3, except that the amount of triethoxysilane was changed as shown in Table 2. Table 2 shows the substrate conversion rate and product yield calculated from the GC-MS measurement results.

Figure 0007392927000013
Figure 0007392927000013

実施例3及び4において用いた含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒は、第1のアルケン類の非存在下で合成された点において、実施例1及び2で用いた触媒とは異なるものである。実施例3及び4より、この含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を用いることによっても、不活性雰囲気下でアルケン類のヒドロシリル化が速やかに進行することがわかった。
また、当該含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を用いることで、アルケン類に対するヒドロシラン類の量を6.0モル当量とした場合(実施例3)は勿論のこと、5.0モル当量に低減した場合(実施例4)であっても、高収率で目的の有機ケイ素化合物が得られることが示された。
The silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalysts used in Examples 3 and 4 differ from the catalysts used in Examples 1 and 2 in that they were synthesized in the absence of the first alkenes. From Examples 3 and 4, it was found that even by using this silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst, the hydrosilylation of alkenes proceeded rapidly in an inert atmosphere.
Furthermore, by using the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst, the amount of hydrosilanes relative to alkenes was not only reduced to 6.0 molar equivalents (Example 3) but also reduced to 5.0 molar equivalents. It was shown that even in the case (Example 4), the desired organosilicon compound could be obtained in high yield.

本発明によれば、触媒反応後に回収でき、空気中での取り扱いが可能であり、触媒反応において多量の基質を必要とせず、かつ、トリアルコキシシラン類を用いたヒドロシリル化反応の触媒活性を有する含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を製造することができる。
また、本発明によれば、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を利用することにより、過剰量のヒドロシラン類を要することなく、不活性雰囲気下でもアルケン類とヒドロシラン類との反応が進行し、効率的に所望の有機ケイ素化合物を製造することができる。この触媒反応では、多量のヒドロシラン類を使用しないため、反応の原子効率が高く、ヒドロシラン類の不均化物であるシランガスの発生も少ないため、工業的実施に有用である。さらには、当該触媒反応は、ヒドロシラン類としてトリアルコキシシラン類を用いた場合にも反応が円滑に進行するため、トリアルコキシ型のシランカップリング剤、その原料又はその中
間体の製造に特に有効に利用し得る。
According to the present invention, it can be recovered after the catalytic reaction, can be handled in air, does not require a large amount of substrate in the catalytic reaction, and has catalytic activity for hydrosilylation reactions using trialkoxysilanes. A silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst can be produced.
Further, according to the present invention, by using a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst, the reaction between alkenes and hydrosilanes proceeds even under an inert atmosphere without requiring an excessive amount of hydrosilanes, and is efficient. Desired organosilicon compounds can be produced in a controlled manner. This catalytic reaction does not use a large amount of hydrosilanes, so the atomic efficiency of the reaction is high, and less silane gas, which is a disproportionate product of hydrosilanes, is generated, so it is useful for industrial implementation. Furthermore, the catalytic reaction proceeds smoothly even when trialkoxysilanes are used as the hydrosilanes, making it particularly effective for producing trialkoxy-type silane coupling agents, raw materials thereof, or intermediates thereof. It can be used.

Claims (10)

表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子、表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子及び第1のヒドロシラン類を含有する混合物を加熱する加熱工程(ただし、アルケンの存在下で行われるものを除く。)を含む、含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。 A heating step of heating a mixture containing iron nanoparticles whose surface is coordinated with a first coordinating organic solvent, platinum nanoparticles whose surface is coordinated with a second coordinating organic solvent, and a first hydrosilane. A method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst, including (excluding those carried out in the presence of an alkene) . 前記第1のヒドロシラン類が、式(A)で表される化合物である、請求項1に記載の含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。
Figure 0007392927000014

(式(A)中、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基又は置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルコキシ基を表し;nは、1~3の整数を表す。)
The method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst according to claim 1, wherein the first hydrosilane is a compound represented by formula (A).
Figure 0007392927000014

(In formula (A), R 1 is each independently a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a carbon atom which may have a substituent) An aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. (Representation; n represents an integer from 1 to 3.)
前記第1の配位性有機溶媒及び前記第2の配位性有機溶媒が、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)である、請求項1又は2に記載の含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。 The silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst according to claim 1 or 2 , wherein the first coordinating organic solvent and the second coordinating organic solvent are N,N-dimethylformamide (DMF). Production method. 前記混合物において、前記表面に第2の配位性有機溶媒が配位した白金ナノ粒子に対する前記表面に第1の配位性有機溶媒が配位した鉄ナノ粒子の金属換算での混合比(モル比)が、0.1以上10.0以下である、請求項1~の何れか1項に記載の含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の製造方法。 In the mixture, the mixing ratio (in terms of metal) of iron nanoparticles whose surface is coordinated with the first coordinating organic solvent to platinum nanoparticles whose surface is coordinated with the second coordinating organic solvent is The method for producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst according to any one of claims 1 to 3 , wherein the ratio) is 0.1 or more and 10.0 or less. 請求項1~の何れか1項に記載の製造方法により含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒を製造する触媒製造工程と、
前記含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の存在下で、第2のアルケン類と第2のヒドロシラン類とを反応させるヒドロシリル化工程と、
を含む、有機ケイ素化合物の製造方法。
A catalyst production step of producing a silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst by the production method according to any one of claims 1 to 4 ;
a hydrosilylation step of reacting a second alkene and a second hydrosilane in the presence of the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst;
A method for producing an organosilicon compound, comprising:
請求項1~の何れか1項に記載の製造方法により得られる含ケイ素鉄-白金ナノ粒子触媒の存在下で、第2のアルケン類と第2のヒドロシラン類とを反応させるヒドロシリル化工程を含む、有機ケイ素化合物の製造方法。 A hydrosilylation step in which the second alkenes and the second hydrosilanes are reacted in the presence of the silicon-containing iron-platinum nanoparticle catalyst obtained by the production method according to any one of claims 1 to 4 . A method for producing an organosilicon compound. 前記第2のアルケン類が、式(C)で表される化合物である、請求項又はに記載の有機ケイ素化合物の製造方法。
Figure 0007392927000015

(式(C)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基を表す。)
The method for producing an organosilicon compound according to claim 5 or 6 , wherein the second alkene is a compound represented by formula (C).
Figure 0007392927000015

(In formula (C), R 6 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent-bearing aliphatic hydrocarbon group) represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent.)
前記第2のヒドロシラン類が、式(D)で表される化合物である、請求項の何れか1項に記載の有機ケイ素化合物の製造方法。
Figure 0007392927000016

(式(D)中、R10は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香族複素環基又は置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルコキシ基を表し;mは、1~3の整数を表す。)
The method for producing an organosilicon compound according to any one of claims 5 to 7 , wherein the second hydrosilane is a compound represented by formula (D).
Figure 0007392927000016

(In formula (D), R 10 is each independently a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a carbon atom which may have a substituent) An aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. (Representation; m represents an integer from 1 to 3.)
前記ヒドロシリル化工程が、不活性雰囲気下で行われる、請求項の何れか1項に記載の有機ケイ素化合物の製造方法。 The method for producing an organosilicon compound according to any one of claims 5 to 8 , wherein the hydrosilylation step is performed under an inert atmosphere. 前記ヒドロシリル化工程において、前記第2のアルケン類に対する前記第2のヒドロシラン類の量が、1.0モル当量以上6.0モル当量未満である、請求項の何れか1項に記載の有機ケイ素化合物の製造方法。 According to any one of claims 5 to 9 , in the hydrosilylation step, the amount of the second hydrosilanes relative to the second alkenes is 1.0 molar equivalent or more and less than 6.0 molar equivalents. A method for producing an organosilicon compound.
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