WO1998000463A1 - Use of platinum complexes particularly as homogeneous and heat activable catalysts for hydrosilylation - Google Patents

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WO1998000463A1
WO1998000463A1 PCT/FR1997/001157 FR9701157W WO9800463A1 WO 1998000463 A1 WO1998000463 A1 WO 1998000463A1 FR 9701157 W FR9701157 W FR 9701157W WO 9800463 A1 WO9800463 A1 WO 9800463A1
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platinum
reactive
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alkyl
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PCT/FR1997/001157
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French (fr)
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Gérard Mignani
John Osborn
Pascal Steffanut
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Rhodia Chimie
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Definitions

  • the present invention relates to the field of catalysis of crosslinking or functionalization reactions of polymer chains, e.g. silicones. It is more particularly question, in the present description, of substrates to be crosslinked of polyorganosiloxane type A having, per molecule, at least one reactive radical Si-H, while being free of silicon atoms bonded to more than two atoms of hydrogen. These substrates A are intended to react with substrates of type B having, per molecule, at least one reactive unsaturated aliphatic group and / or at least one reactive function, eg epoxide, in the presence of a catalyst comprising at least one platinum complex, such a reaction being initiated or activated thermally.
  • a catalyst comprising at least one platinum complex
  • the present invention relates, first of all, to the use of thermoactive organoplatinic complexes in crosslinking by hydrosilylation of polyorganosiloxanes A of Si-H type and of compounds B with aliphatic unsaturation and / or with reactive function.
  • the present invention also relates to a hydrosilylation process in which the above complexes are used, as well as compositions crosslinkable by thermoactivation and containing, inter alia, the substrates A and B as well as the above complexes.
  • the invention also encompasses the functionalization of silicone oils containing SiH units by terminal unsaturated derivatives. These can include other functions other than unsaturation, for example: epoxide, alcohol, ester, amino, etc.
  • this KARSTEDT catalyst suffers from its too weak activity.
  • the loss of activity is due to the formation of inactive species in catalysis and insoluble in the reaction medium.
  • This catalyst can also be improved, as regards the reaction rate and its effective lifetime in the reaction medium.
  • KARSTEDT catalyst has relatively poor storage stability (gel time at 25 ° C less than or equal to 1 min)
  • Another objective of the invention is to provide a hydrosilylation process by thermoactivation of reactive products , and in particular of silicones, in which the abovementioned catalytic systems are used, said process having to be implemented a easy, fast, and inexpensive
  • Another objective of the invention is to provide compositions of silicone oils crosslinkable by thermoactivation - which comprise the above homogeneous catalytic systems,
  • compositions stable in storage, can be used, for example, for paper anti-adhesion, dental impressions, sealing or jointing materials, adhesives, or for any other application in which it is advantageous to use performs cross-linking in situ (solvent-free) of silicone elastomers.
  • platinum complexes with a formal oxidation state 0 as a heat-activated, homogeneous catalyst, based on platinum and useful in particular in hydrosilylation.
  • silanes and / or siloxanes A having, per molecule, at least one reactive radical SiH and free of silicon atom bonded to more than two hydrogen atoms and, on the other hand, compounds B having at least one reactive group and / or at least one reactive function, of at least one platinum complex of formula:
  • n 1 or 2
  • ⁇ L ⁇ and L ⁇ . are identical or different and are selected from among the binding olefins, preferably from the following olefinic residues, substituted or not: • + norbornene
  • L ⁇ and L ⁇ . can also together form a single diolefin ligand, preferably formed by:
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 are different or similar to each other and represent an alkyl and or acyl group, preferably an alkyl having from 1 to 18 carbon atoms, the methyl, ethyl, propyl, pentyl groups , hexyl, allyl, acetyl, propionyie being particularly preferred and especially methyl,
  • L is chosen from ligands ⁇ , L 2 defined below
  • Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 independently represents a hydrogen, a halogen, an alkyl, an aryl, an alkoxyl, a hydroxyl, or else Y 1 and Y 4 or Y 2 and Y 3 can also form together at least a cyclic group, aromatic or not, and comprising one or more rings, condensed or not, the said cycles being optionally substituted by monovalent radicals corresponding to the definition given above for Y 1 to Y 4 , ⁇ E 1 , E 2 are identical or different and represent.
  • NR 5 with R 5 C r C 6 alkyl or alkenyl
  • the present invention therefore consists of an advantageous and inventive selection of platinum complexes (I) which are particularly suitable for reaction catalysis, in particular of the hydrosilylation type, and which can be activated thermally.
  • heat-activated catalysts envisaged in the context of the use according to the invention are particularly advantageous in the context of crosslinking or functionalization, for example of silicones of the SiH and SIVI type, by hydrosilylation.
  • the ligands L platinum complexes (I) are selected from the following L 1 and L 2 subgroups ⁇ L,
  • L ⁇ and L ⁇ . together form (II).
  • the catalyst is advantageously used in a reaction medium consisting of a stable solution of said catalyst and of the reactants , in at least one organic solvent.
  • this organic solvent can for example be an alkane such as hexane, cyclohexane, methylcyclohexane or their mixtures.
  • the solvent can also be chosen from the following products: toluene, xylene, chlorobenzene, and mixtures thereof, eg
  • the catalyst contains, in the free state, at least one stabilizing agent formed by at least one ligand Ls of formula L, or L 2 as defined above.
  • the ligand Ls forming the stabilizing agent can be identical or different to the ligands (L ,, L 2 ) of the complexes (I).
  • Ls radical ligands mention may be made of naphthoquinone, methylnaphthoquinone, chloronaphthoquinone or tetracyanoethylene. According to the invention, it is advantageous to use the compound Ls in the catalytic system in an excess of 1 to 30, preferably 10 to 20 molar equivalents relative to the platinum present.
  • This Ls compound can in fact be considered as a catalyst inhibitor. It is moreover possible to use in combination or as a replacement for Ls other conventional inhibitors of hydrosilylation catalysts. These inhibitors also known under the name of thermal blockers make it possible to increase the "pot life" of the compositions considered (stabilities greater than 3-5 days) without harming the kinetics of hydrosililation.
  • R is a linear or branched alkyl radical, or a phenyl radical; . R 'is H or a linear or branched alkyl radical, or a phenyl radical; the radicals R, R 1 and the carbon atom located at ⁇ of the triple bond which can optionally form a ring; the total number of carbon atoms contained in R and R 1 being at least 5, preferably from 9 to 20.
  • Said alcohols are preferably chosen from those having a boiling point above 250 ° C. Mention may be made, by way of examples:. ethynyl-1-cyclohexanol 1;
  • the synthesis of the platinum complexes (I) according to the invention consists in reacting a ligand L with products of average formula [Pt 2 ] [V ⁇ e 2 Si - O - Si Me 2 V ⁇ ] 3 These products are preferably formed by a KARSTEDT catalyst solution. This reaction can be carried out in bulk or in a solvent, such as toluene, ethanol or isopropanol.
  • the invention also relates to new platinum complexes of formula (I) as defined above, in which L ⁇ and L ⁇ are identical or different and are selected from binding olefins, preferably from the following olefin residues, substituted or not + norbornene
  • the present invention also relates to a heat-activatable catalyst based on platinum and useful in particular in hydrosilylation between, on the one hand, silanes and / or siloxanes A having, per molecule, at least a reactive radical SiH and free of silicon atom bonded to more than two hydrogen atoms and, on the other hand, compounds B having at least one reactive group and / or at least one reactive function, characterized
  • This catalyst can be one of those suitable for use in accordance with the invention and set out above.
  • One of the forms of presentation of the above heat-activated catalyst can be, in accordance with the invention, a stable and homogeneous solution of said catalyst in at least one organic solvent, preferably chosen from alkanes, for example hexane, cyclohexane or methylcyclohexane and their mixtures or even among the following products: toluene, xylene, chlorobenzene, eg and their mixtures.
  • the platinum complexes (I) are homogeneous and have a high efficiency in hydrosilylation. olefins. They generate a high reaction speed and are endowed with a long effective life which results in their capacity for catalysis for a large number of cycles.
  • the catalyst can comprise a precursor of the complexes (I).
  • a precursor is advantageously constituted by a composition of the starting materials for the synthesis of the complexes (I), namely: catalyst of KARSTEDT and ligand L in excess for (I) and for example (nbn) 3 Pt for ( II).
  • the formation of the platinum complexes takes place in situ, before and / or during the use of the crosslinkable composition containing the precursor composition. This greatly simplifies the preparation.
  • the present invention relates to a hydrosilylation process between, on the one hand, silanes and / or siloxanes such as polyorganosiloxanes A having, per molecule, at least one reactive radical Si-H and free silicon atoms linked to more than two hydrogen atoms, and on the other hand, compounds B preferably chosen from polyorganosiloxanes and having, per molecule, at least one reactive unsaturated aliphatic group and / or at least one function reactive, process in which at least one platinum complex is used as catalyst.
  • silanes and / or siloxanes such as polyorganosiloxanes A having, per molecule, at least one reactive radical Si-H and free silicon atoms linked to more than two hydrogen atoms
  • compounds B preferably chosen from polyorganosiloxanes and having, per molecule, at least one reactive unsaturated aliphatic group and / or at least one function reactive, process in which at least one platinum complex is used as catalyst.
  • This process differs from its similar in that it consists essentially in reacting compounds A and B in the presence of a catalytic system of the type of that according to the invention described above, and / or by using simultaneously a synthesis of either complexes (I) in which a precursor is formed, as described above, formed by a composition of the starting materials (excess ligand + KARSTEDT catalyst or (nbn) 3 Pt, the initiation of the reaction being carried out by thermoactivation.
  • the compounds A are chosen from polyorganohydrogensiloxanes comprising: * units of the following formula:
  • W are similar or different and representing a monovalent hydrocarbon group, free from any adverse action on the activity of the catalyst and preferably chosen from (cyclo) alkyl groups having from 1 to 18 carbon atoms inclusive and, advantageously, from methyl, ethyl, propyl, octyl and 3,3,3-trifluoropropyl groups and also from C 6 -C 12 aryl or aralkyl groups and, advantageously, among the xylyl and totyl and phenyl radicals, all of these groups being optionally halogenated (eg fluorine) and / or hydroxylated and / or alkoxylated.
  • a is 1 or 2
  • b is 0, 1 or 2
  • the sum (a + b) has a value between 1 and 3, * and possibly other units of average formula: W c SiQ 4 .
  • Organopolysiloxane A can only be formed of units of formula (1) or additionally comprise units of formula (2)
  • Organopolysiloxane A can have a linear, branched or unbranched, cyclic or network structure.
  • the degree of polymerization is greater than or equal to 2. More generally, it is less than 5,000.
  • Examples of units of formula (1) are: H (CH 3 ) Si0 1/2 , HCH 3 Si0 2/2 , H (C 6 H 5 ) Si0 2/2 ,
  • linear polymers When linear polymers are involved, these essentially consist of "D" W 2 Si0 2/2 , WHSi0 2/2 , and “M” W 3 Si0 1/2 or W 2 HSi0 1/2 units. , WH 2 Si0 1/2 ; the blocking terminal "M” units can be trialkylsiloxy, dialkylarylsiloxy groups.
  • terminal "M” units mention may be made of trimethylsiloxy, dimethylphenylsiloxy, dimethylethoxysiloxy, dimethylethyltriethoxy-silylsiloxy groups, etc.
  • Said linear polyorganosiloxanes A can be oils of dynamic viscosity at 25 ° C of the order of 1 to 100,000 mPa.s at 25 ° C, generally of the order of 10 to 5,000 mPa.s at 25 ° C, or gums having a molecular mass of the order of 1,000,000.
  • cyclic polyorganosiloxanes these consist of units
  • Said cyclic polyorganosiloxanes have a viscosity of the order of 1 to 5000 mPa.s
  • the dynamic viscosity at 25 ° C all the silicone polymers considered in this presentation can be measured using a BROOKFIELD viscometer, according to AFNOR standard NFT 76 102 of February 1972
  • the viscosity in question in this presentation is the dynamic viscosity at 25 ° C called “Newtonian”, that is to say the dynamic viscosity which is measured, in a manner known per se, at a shear rate gradient low enough for the viscosity measured to be independent of the speed gradient
  • organopolysiloxanes A are examples of organopolysiloxanes A.
  • compounds B they are selected from polyorganosiloxanes comprising similar or different units of formula W ′ d X e YfSi ⁇ 4. (d + e + f) (3)
  • the symbols X are similar or different and represent a hydrogen atom or a reactive function, preferably epoxyfunctional, linked to silicon by a divalent radical eg C 1 -C 20 optionally comprising at least one heteroatom, the radicals X more particularly preferred being 3-glyc ⁇ doxypropyl, 4-éthaned ⁇ yle
  • Y residues they are advantageously chosen from the following list vinyl, propenyl, 3-butenyl, 5-hexenyl, 9 decenyl, 10-undecenyl, 5.9 - decadienyl, 6-11-dodecad ⁇ enyl
  • Organopolysiloxanes B can have a linear (branched or not) cyclic or network structure. Their degree of polymerization is preferably between 2 and 5000
  • linear polymers When linear polymers are concerned, these essentially consist of units "D" W 2 S ⁇ 0 2/2 , XSiO 2/2 , YSiO 2/2 , and "M" W 3 Si0 1/2 , W 2 YSiO 1/2 , W 2 XS ⁇ O 1/2 , the terminal blocking "M” units can be t ⁇ alkylsiloxy, dialkylarylsiloxy, dialkylvinylsiloxy, dialkylalkenylsiloxy groups
  • terminal "M" units mention may be made of tnmethylsiloxy, dimethylphenylsiloxy, dimethylvinylsiloxy, dimethylhexenylsiloxy, dimethylethoxysiloxy, dimethylethyltnethoxysilylsiloxy groups
  • units "D” mention may be made of dimethylsiloxy, methylphenylsiloxy, methylvinylsiloxy, methylbutenylsiloxy, methylhexenylsiloxy, methyldecenylesiloxy, methyldecadienylsiloxy, methyl-3-hydroxypropyls ⁇ loxy, methyl-3-glycidoxypropyl , 4'-epoxycyclohexyl) ethylsiloxy, methyl-butoxysiloxy, methyl- ⁇ -tnmethoxysilylethylsiloxy, methyl- ⁇ -t ⁇ ethoxysilylethylsiloxy
  • Said linear polyorganosiloxanes B can be oils of dynamic viscosity at 25 ° C of the order of 1 to 100,000 mPa s at 25 ° C, generally of the order of 10 to 5,000 mPa s at 25 ° C, or gums with a molecular mass of the order of 1,000,000
  • cyclic polyorganosiloxanes B consist of "D" units W 2 S ⁇ 0 2/2 , WS ⁇ 0 2/2 , WYS ⁇ 0 2/2 , which may be of the dialkylsiloxy, alkylarylsiloxy, alkylvinylsiloxy, alkylYsiloxy, alkylXsiloxy type, examples of such units have already been mentioned above
  • Said cyclic polyorganosiloxanes B have a viscosity ⁇ e of the order of 1 to 5000 mPa s
  • aliphatic unsaturated compounds B useful in the context of the process according to the invention are, for example, those with olefinic or acetylenic unsaturation well known in the technical field under consideration In this regard, reference may be made to American patents Nos .
  • the reaction mixture comprises compounds A and compounds B in an amount such that the molar ratio Si-H / unsaturated groups and / or reactive function eg epoxy, ie between 0.4 and 10 preferably between 1 and 4 and, more preferably still, of the order of 1.7
  • the catalyst being present in an amount of 1 to 400, preferably from 10 to 300 and, more preferably, from 20 to 200 ppm of platinum metal, exp ⁇ més by weight relative to the compounds A and B present
  • crosslinking reactions of silicone oils in particular hydrosilylation (e g SI-H / SI-VI), catalyzed by heat-sensitive platinum complexes, in accordance with the invention, obey a process of homogeneous catalysis
  • thermoreticutable composition characterized in that it comprises the compounds A and B and a catalyst and / or a precursor thereof, as defined above
  • the weight quantities of compounds A and B and of the catalyst are also given above
  • compositions according to the invention are prepared either before (or even long before) or even immediately before the implementation of the hydrosilylation process
  • compositions are particularly stable on storage and that, in accordance with the process of the invention, they offer rapid crosslinking kinetics. In addition, they offer great ease of handling, application or placement. on different supports or other shaping molds
  • compositions and / or the process according to the invention can incorporate different additives, chosen according to the intended final application.
  • II can be, for example, mineral fillers or not and / or pigments such as fibers. crushed or natural (polymers) calcium carbonate, talc, titanium dioxide clay or fumed silica This can improve eg the mechanical characteristics of the final materials
  • Soluble dyes, oxidation inhibitors and or any other material which does not interfere with the catalytic activity of the platinum complex can also be added to the composition or used in the context of the process according to the invention Once prepared by mixing all the compounds referred to above, the composition can be applied, for vanity purposes, on the surface of any solid substrate.
  • These solid supports can be paper, cardboard, wood, plastic (eg polyester, nylon, polycarbonate), fibrous supports woven or not made of cotton, polyester, nylon etc, or a metal, glass or ceramic
  • compositions according to the invention are, in particular, those of crosslinkable silicone oils, useful for the preparation of non-stick coatings on fibrous supports of any kind and in particular on paper
  • the above compositions make it possible to achieve very high coating speeds, due to their very rapid crosslinking kinetics
  • the operating method used consists in reacting a ligand of type ⁇ on the KARSTEDT complex of ideal formula Pt 2 (V ⁇ Me 2 S ⁇ -0-S ⁇ Me 2 V ⁇ ) 3 This reaction can be carried out in bulk or in a solvent such as toluene, ethanol or isopropanol,
  • Additional purification can be carried out by chromatography on silica using a diethyl ether / hexane mixture as eluent.
  • the crystals of the various products are obtained by slow evaporation of a hexane solution.
  • TETCE Tetra-ethyl tetra-carboxylato ethylene
  • MeNQ Methyl-naphthoquinone YId: 64.8%
  • ADB 9.10 dihydro-9, 10-ortho-benzenoanthracene-1, 4-dione (dihydro 9, 10 triptycenequinone)
  • nbn norbomylene or bicyclo [2.2.1] hept-2-ene
  • EXAMPLE II EVALUATION OF CATALYSTS (I) AND (II) IN HYDROSILYLATION.
  • the temperature is regulated by reflux of a solvent. This removes the calories generated during the reaction and allows greater reproducibility of the catalysis.
  • the solvent chosen is hexane. Its boiling point is 72 ° C. Following various tests carried out in the laboratory and in industry, the optimum alkene / silane ratio has a value of 2.
  • the quantity of catalyst will be fixed at 6, 6. 10 " 6 mole of platinum for 3. 10 _ 3 mo
  • the temperature is regulated at 30 ° C.
  • the substrates are introduced at the same time.
  • the substrates used are models for hydrosilylation, namely trimethylvinylsilane and triethylhydrogenosilane.
  • the catalysts tested will be: (MeNQ) Pt (diene), (TCNE) Pt (diene), (FN) Pt (diene), (TETCE) Pt (diene), (NQ) Pt (diene), (DCNQ) Pt ( diene) and (P1) Pt (diene).
  • the manipulations are carried out protected from light. Solvents and reagents are degassed before use. A comparison to the Karstedt catalyst is made. For the nomenclature, see example 1.
  • the most effective catalyst is the platinum complex carrying Naphtoquinone.
  • the ligand reactivity orders, thereafter, are TETCE> TCNE> FN.
  • Several derivatives of this type have been synthesized and complexed.
  • diene tetramethyldivinylsiloxane
  • Fig. 2 appended shows a curve of the% of SiH consumed as a function of time.
  • the various catalysts used have proven to be very effective in catalyzing the hydrosilylation of trimethylvinylsilane by triethylsilane. The most reactive is the complex (MeNQ) Pt (diene).
  • the new synthesized catalysts are more effective than the Karstedt catalyst.
  • the most reactive seem to be the quinone complexes. Their average half-reaction time is of the order of 35 minutes.
  • the tetraethyl-tetracarboxylato-ethylene complex is also of comparable reactivity.
  • the platinum complex (MeNQ) Pt (diene) was compared under the same operating conditions to the existing Karstedt catalyst in dimé ⁇ que type Pt2 (TMDVS) 3 Two tests were carried out at identical platinum concentration on the substrates previously used. The results are shown in the attached FIG. 3, which shows the curve of the% of silane SiH consumed as a function of time.
  • the catalyst according to the invention has a longer lifespan than that of its known counterparts. In other words, this catalyst is recyclable
  • Fig. 5 appended gives the curve of% of SiH consumed as a function of time, with ( ⁇ ) and without Hg (+) for the MeNQ Pt diene catalyst.
  • Fig. 7 appended gives the% of SiH consumed as a function of time.

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Abstract

The invention concerns the sphere of cross-linking and functionalizing reaction catalysis of polymer chains e.g. combined with silicon. In particular the invention discloses the use of novel platinum based catalytic systems that are heat activatable, homogeneous, stable, long lasting and highly efficient as catalysts. The reagents involved are polyorganosiloxanes (POS) SiH and POS SiVi. The platinum complexes employed are, for example, as in (A).

Description

UTILISATION DE COMPLEXES DU PLATINE NOTAMMENT A TITRE DE CATALYSEURS DΗYDROSILYLATION HOMOGENES ET THERMOACTIVABLES USE OF PLATINUM COMPLEXES, IN PARTICULAR AS HOMOGENEOUS AND THERMOACTIVABLE DEHYDROSILYLATION CATALYSTS
La présente invention concerne le domaine de la catalyse de réactions de réticulation ou de fonctionnalisation de chaînes de polymères, e.g. siliciés. II est plus particulièrement question, dans le présent exposé, de substrats à réticuler de type polyorganosiloxanes A ayant, par molécule, au moins un radical réactif Si-H, tout en étant exempts d'atomes de silicium lié à plus de deux atomes d'hydrogène. Ces substrats A sont destinés à réagir avec des substrats de type B présentant, par molécule, au moins un groupement réactif aliphatique insaturé et/ou au moins une fonction réactive e.g. époxyde, en présence d'un catalyseur comprenant au moins un complexe du platine, une telle réaction étant initiée ou activée par voie thermique.The present invention relates to the field of catalysis of crosslinking or functionalization reactions of polymer chains, e.g. silicones. It is more particularly question, in the present description, of substrates to be crosslinked of polyorganosiloxane type A having, per molecule, at least one reactive radical Si-H, while being free of silicon atoms bonded to more than two atoms of hydrogen. These substrates A are intended to react with substrates of type B having, per molecule, at least one reactive unsaturated aliphatic group and / or at least one reactive function, eg epoxide, in the presence of a catalyst comprising at least one platinum complex, such a reaction being initiated or activated thermally.
Plus précisément encore, la présente invention concerne, tout d'abord, l'utilisation de complexes organoplatiniques thermoactifs dans ta réticulation par hydrosilylation de polyorganosiloxanes A de type Si-H et de composés B à insaturation aliphatique et/ou à fonction réactive.More precisely still, the present invention relates, first of all, to the use of thermoactive organoplatinic complexes in crosslinking by hydrosilylation of polyorganosiloxanes A of Si-H type and of compounds B with aliphatic unsaturation and / or with reactive function.
La présente invention vise également un procédé d'hydrosilylation dans lequel les susdits complexes sont mis en oeuvre, ainsi que des compositions réticulables par thermoactivation et contenant, entre autres, les substrats A et B ainsi que les susdits complexes. Outre la réticulation, l'invention englobe également la fonctionnalisation d'huiles silicones à motifs SiH par des dérivés insaturés terminaux. Ces derniers peuvent comporter d'autres fonctions différentes de l'insaturation, comme par exemple : époxyde, alcool, ester, aminé, etc.The present invention also relates to a hydrosilylation process in which the above complexes are used, as well as compositions crosslinkable by thermoactivation and containing, inter alia, the substrates A and B as well as the above complexes. In addition to crosslinking, the invention also encompasses the functionalization of silicone oils containing SiH units by terminal unsaturated derivatives. These can include other functions other than unsaturation, for example: epoxide, alcohol, ester, amino, etc.
Parmi les applications envisageables dans le cadre de l'invention, on peut citer, par exemple les enduits formés d'un mélange d'huiles silicones réticulables entre elles et destinés à former des couches anti-adhérentes sur des supports fibreux, tels que le papier, les empreintes dentaires, les adhésifs, les matériaux d'étanchéification, de jointage, etc.Among the applications that can be envisaged in the context of the invention, mention may be made, for example, of coatings formed from a mixture of silicone oils which can be crosslinked together and which are intended to form non-stick layers on fibrous supports, such as paper. , dental impressions, adhesives, sealing, jointing materials, etc.
A ce jour, la plupart des réactions industrielies d'hydrosilylation sont catalysées par la solution de KARSTEDT (US-A-3 775 452) qui est constituée par des complexes de platine au degré d'oxydation formel et réel = 0 avec du tétraméthyldivinylesiloxane (TMDVS), utile comme ligand. La formule moyenne de ces complexes peut s'énoncer comme suit : [Pt°2 (TMDVS)3]. La source du platine dans cette solution, est formée par le catalyseur de SPEIER ou acide hexachloroplatinique. L'activation propre à ce catalyseur de KARSTEDT est la thermoactivation. Ce catalyseur présente cependant l'inconvénient majeur de conduire à la précipitation de platine métallique dans le milieu réactionnel Ce catalyseur connu n'est donc pas homogène. Son caractère hétérogène a pour conséquence directe de nuire à ses performances catalytiques en hydrosilylation. En d'autres termes, ce catalyseur de KARSTEDT pèche par sa trop faible activité. Durant la catalyse la perte d'activité est due à la formation d'espèces inactives en catalyse et insolubles dans le milieu réactionnel Ce catalyseur est également perfectible, en ce qui concerne la vitesse de réaction et sa durée de vie efficace dans le milieu réactionnelTo date, most industrial hydrosilylation reactions are catalyzed by the KARSTEDT solution (US-A-3,775,452), which consists of platinum complexes with a formal and real oxidation state = 0 with tetramethyldivinylesiloxane ( TMDVS), useful as a ligand. The average formula of these complexes can be stated as follows: [Pt ° 2 (TMDVS) 3 ]. The source of the platinum in this solution is formed by the catalyst of SPEIER or hexachloroplatinic acid. The activation specific to this KARSTEDT catalyst is thermoactivation. This catalyst however has the major drawback of leading to precipitation of metallic platinum in the reaction medium. This known catalyst is therefore not homogeneous. Its heterogeneous nature has the direct consequence of adversely affecting its catalytic performance in hydrosilylation. In other words, this KARSTEDT catalyst suffers from its too weak activity. During catalysis, the loss of activity is due to the formation of inactive species in catalysis and insoluble in the reaction medium. This catalyst can also be improved, as regards the reaction rate and its effective lifetime in the reaction medium.
Un autre défaut majeur du catalyseur de KARSTEDT est de posséder une stabilité au stockage relativement médiocre (temps de gel à 25° C inférieur ou égal à 1 min)Another major defect of the KARSTEDT catalyst is that it has relatively poor storage stability (gel time at 25 ° C less than or equal to 1 min)
Dans cet état de faits, l'un des objectifs essentiels de la présente invention est de proposer l'utilisation de nouveaux systèmes catalytiques à base de complexes du platine, de préférence de degré d'oxydation formel = O, lesdits systèmes étant utiles, notamment dans l'hydrosilylation de polyorganosiloxanes de type Si-H et de composes à insaturation aliphatique (de préférence éthylénique, e g SI-VI) et/ou à fonctions réactives et se devant en outre d'être thermoactivables, homogènes, stables en atmosphère et à température ambiantes sur de longues durées, et catalytiquement performants, (vitesse de réaction/durée de vie) sans sacrifier aux impératifs de faisabilité et de rentabilité industrielles Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé d'hydrosilylation par thermoactivation de produits réactifs, et en particulier de silicones, dans lequel on a recours aux susdits systèmes catalytiques, ledit procède se devant d'être de mise en oeuvre aisée, rapide, et peu onéreuseIn this state of the facts, one of the essential objectives of the present invention is to propose the use of new catalytic systems based on platinum complexes, preferably with a formal oxidation state = 0, said systems being useful, in particular in the hydrosilylation of polyorganosiloxanes of Si-H type and of compounds with aliphatic unsaturation (preferably ethylenic, eg SI-VI) and / or with reactive functions and which must moreover be thermoactivatable, homogeneous, stable in atmosphere and at ambient temperature over long periods of time, and catalytically efficient, (reaction speed / lifetime) without sacrificing the imperatives of industrial feasibility and profitability Another objective of the invention is to provide a hydrosilylation process by thermoactivation of reactive products , and in particular of silicones, in which the abovementioned catalytic systems are used, said process having to be implemented a easy, fast, and inexpensive
Un autre objectif de l'invention est de proposer des compositions d'huiles silicones réticulables par thermoactivation - qui comprennent les susdits systèmes catalytiques homogènes,Another objective of the invention is to provide compositions of silicone oils crosslinkable by thermoactivation - which comprise the above homogeneous catalytic systems,
- qui soient stables jusqu'à des températures supérieures à la température ambiante, de préférence supérieures ou égales à 30-40° C, et ce sur de longues durées,- which are stable up to temperatures above room temperature, preferably greater than or equal to 30-40 ° C, and this over long periods,
- et qui soient très réactives sans forte activation thermique De telles compositions, stables au stockage sont utilisables, par exemple, pour l'anti-adhérence papier, les empreintes dentaires, les matériaux d'étanchéification ou de jointage, les adhésifs, ou pour toute autre application dans laquelle il est intéressant de mettre en oeuvre une réticulation in situ (sans solvant) d'élastomères silicones.- and which are very reactive without strong thermal activation Such compositions, stable in storage, can be used, for example, for paper anti-adhesion, dental impressions, sealing or jointing materials, adhesives, or for any other application in which it is advantageous to use performs cross-linking in situ (solvent-free) of silicone elastomers.
Ces objectifs, parmi d'autres, sont atteints par la présente invention qui concerne l'utilisation de complexes du platine de degré d'oxydation formel = 0 à titre de catalyseur thermoactivable, homogène, à base de platine et utile notamment dans l'hydrosilylation entre, d'une part, de silanes et/ou siloxanes A ayant, par molécule, au moins un radical réactif SiH et exempts d'atome de silicium lié à plus de deux atomes d'hydrogène et, d'autre part, des composés B présentant au moins un groupement réactif et/ou au moins une fonction réactive, d'au moins un complexe platinique de formule :These objectives, among others, are achieved by the present invention which relates to the use of platinum complexes with a formal oxidation state = 0 as a heat-activated, homogeneous catalyst, based on platinum and useful in particular in hydrosilylation. between, on the one hand, silanes and / or siloxanes A having, per molecule, at least one reactive radical SiH and free of silicon atom bonded to more than two hydrogen atoms and, on the other hand, compounds B having at least one reactive group and / or at least one reactive function, of at least one platinum complex of formula:
Figure imgf000005_0001
n = 1 ou 2
Figure imgf000005_0001
n = 1 or 2
dans laquelle : Δ Lα et Lα. sont identiques ou différents et sont sélectionnés parmi les oléfines ligantes, de préférence parmi les restes oléfiniques suivants, substitués ou non : + norbornènein which: Δ L α and L α . are identical or different and are selected from among the binding olefins, preferably from the following olefinic residues, substituted or not: + norbornene
Figure imgf000005_0002
Figure imgf000005_0002
+ (cyclo)hexène,+ (cyclo) hexene,
+ éthylène ;+ ethylene;
Lα et Lα. pouvant également former ensemble un seul ligand dioléfinique, de préférence formé par :L α and L α . can also together form a single diolefin ligand, preferably formed by:
Figure imgf000005_0003
Figure imgf000005_0003
RR
R4 R 4
(H) dans laquelle R1, R2, R3, R4 sont différents ou semblables entre eux et représentent un groupement alkyle et ou acyle, de préférence un alkyle ayant de 1 à 18 atomes de carbone, les groupements méthyle, éthyle, propyle, pentyle, hexyle, allyle, acétyle, propionyie étant particulièrement préférés et surtout le méthyle,(H) in which R 1 , R 2 , R 3 , R 4 are different or similar to each other and represent an alkyl and or acyl group, preferably an alkyl having from 1 to 18 carbon atoms, the methyl, ethyl, propyl, pentyl groups , hexyl, allyl, acetyl, propionyie being particularly preferred and especially methyl,
L est choisi parmi les ligands ^ , L2 définis ci-aprèsL is chosen from ligands ^, L 2 defined below
* L, étant un ligand de formule suivante * L, being a ligand of the following formula
Figure imgf000006_0001
d) dans laquelle m Z\ Z2, Z3, Z4, représente indépendamment l'hydrogène, un aryle, un
Figure imgf000006_0001
d) in which m Z \ Z 2 , Z 3 , Z 4 independently represents hydrogen, an aryl, a
alkyle, un halogène, un hydroxyalkyle ou un groupement électroattracteur, de préférence sélectionne parmi les groupements suivants COR, CN, COOR avec R = hydrogène, alkyle, aryle , au moins un, de préférence au moins deux, des substituants Z1 à Z4 correspondant a un groupement électroattracteur , L2 étant un ligand constitué par le reste (2) suivantalkyl, halogen, hydroxyalkyl or an electron-withdrawing group, preferably selected from the following groups COR, CN, COOR with R = hydrogen, alkyl, aryl, at least one, preferably at least two, of the substituents Z 1 to Z 4 corresponding to an electron-withdrawing group, L 2 being a ligand constituted by the following residue (2)
Y y-Y y-
Y1 Y 1
(2) dans laquelle(2) in which
Y1, Y2, Y3, Y4 représente indépendamment un hydrogène, un halogène, un alkyle, un aryle, un alcoxyle, un hydroxyle, ou bien Y1 et Y4 ou Y2 et Y3 pouvant également former ensemble au moins un groupement cyclique aromatique ou non, et comprenant un ou plusieurs cycles condensés ou non , iesdits cyles étant éventuellement substitues par des radicaux monovalents répondant à la définition donnée ci-dessus pour Y1 à Y4 , Δ E1, E2 sont identiques ou différents et représentent . O, NR5 avec R5 = alkyle ou alkényle en CrC6 , CR6R7 avec R6, R7 identiques ou différents et correspondant à un alkyle en CrC6, un alkoxyle, un halogène, l'oxygène étant plus particulièrement préféré pour E, , E2. La présente invention consiste donc en une sélection avantageuse et inventive de complexes platiniques (I) particulièrement adaptés à la catalyse de réaction, notamment du type hydrosilylation, et activables par voie thermiqueY 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 independently represents a hydrogen, a halogen, an alkyl, an aryl, an alkoxyl, a hydroxyl, or else Y 1 and Y 4 or Y 2 and Y 3 can also form together at least a cyclic group, aromatic or not, and comprising one or more rings, condensed or not, the said cycles being optionally substituted by monovalent radicals corresponding to the definition given above for Y 1 to Y 4 , Δ E 1 , E 2 are identical or different and represent. O, NR 5 with R 5 = C r C 6 alkyl or alkenyl, CR 6 R 7 with R 6 , R 7 identical or different and corresponding to C r C 6 alkyl, alkoxyl, halogen, oxygen being more particularly preferred for E,, E 2 . The present invention therefore consists of an advantageous and inventive selection of platinum complexes (I) which are particularly suitable for reaction catalysis, in particular of the hydrosilylation type, and which can be activated thermally.
Plus précisément, des iigands spécifiques Lα, Lα-, L., et L2 ont été isolés conformément à l'invention Ils confèrent aux complexes platiniques auxquels ils appartiennent des propriétés catalytiques tout à fait intéressantes En effet, les catalyseurs comprenant ces complexes platiniques (I) sont homogènes et stables dans le milieu réactionnel, sont doues d'une haute activité par exemple en hydrosilylation et sont également stables au stockageMore specifically, specific iigands L α , L α -, L., and L 2 were isolated in accordance with the invention. They confer to the platinum complexes to which they belong quite attractive catalytic properties. Indeed, the catalysts comprising these complexes platinics (I) are homogeneous and stable in the reaction medium, are endowed with a high activity for example in hydrosilylation and are also stable in storage
Ce caractère homogène est un atout remarquable pour les catalyseurs platiniques (I) mis en oeuvre dans le cadre de l'utilisation selon l'invention Cela leur donne notamment une supéπorité incontestable sur le plan, e g , de la vitesse de réaction et de la durée de vie efficace, par rapport aux catalyseurs de KARSTEDT connus et activables eux-aussi par voie thermiqueThis homogeneous nature is a remarkable advantage for the platinum catalysts (I) used in the context of the use according to the invention. This gives them in particular an undeniable superiority in terms of, eg, the reaction speed and the duration. compared to known KARSTEDT catalysts which can also be activated thermally
Ces catalyseurs thermoactivables envisages dans le cadre de l'utilisation selon l'invention, sont particulièrement intéressants dans le cadre de réticulation ou de fonctionnalisation, par exemple de silicones de type SiH et SIVI, par hydrosilylationThese heat-activated catalysts envisaged in the context of the use according to the invention are particularly advantageous in the context of crosslinking or functionalization, for example of silicones of the SiH and SIVI type, by hydrosilylation.
Ils permettent d'obtenir un milieu réactionnel homogène et stable, formé par une solution du catalyseur et des réactifs dans au moins un solvant organique A aucun moment, il ne se produit de précipitation de platine métallique, susceptible d'entraver la réaction considéréeThey make it possible to obtain a homogeneous and stable reaction medium, formed by a solution of the catalyst and of the reagents in at least one organic solvent. At no time does precipitation of metallic platinum occur, liable to hinder the reaction considered.
Cette amélioration des performances conduit à une maîtrise des conditions de réticulation et donc des propriétés mécaniques finales visées pour les compositions élastomères réticulées II est ainsi possible d'adapter ces dernières à l'application visée Suivant une disposition préférée de l'invention, les ligands L des complexes platiniques (I) sont sélectionnés parmi les sous-groupes L1 et L2 suivants → L,This improvement in performance leads to control of the crosslinking conditions and therefore of the final mechanical properties targeted for the crosslinked elastomeric compositions. It is thus possible to adapt the latter to the intended application. According to a preferred arrangement of the invention, the ligands L platinum complexes (I) are selected from the following L 1 and L 2 subgroups → L,
NC CN NC HNC CN NC H
>=< >=<> = <> = <
(11) NC CN (12) H CN(11) NC CN (12) H CN
EtOOC COOEt EtOOC H (13) EtOOC COOEt (14) H COOEt PhOC HEtOOC COOEt EtOOC H (13) EtOOC COOEt (14 ) H COOEt PhOC H
(15) H COPh(15) H COPh
-2 -2
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0002
Figure imgf000008_0002
Figure imgf000008_0003
Figure imgf000008_0003
→ et les mélanges de ligands L, et/ou L2 → and mixtures of ligands L, and / or L 2
Tous les complexes platiniques (I) dont les ligands L sont constitués par un ou plusieurs des composés (11) à (15) et (21) à (26) rentrent dans le cadre de l'invention en tant que catalyseurs thermoactivables notamment d'hydrosilylation. Suivant une disposition préférée de l'inventnn, soit Lα = Lα. = nbn, soit Lα et Lα. forment ensemble (II). Compte tenu du caractère homogène de ces complexes platiniques (I), il est prévu dans le cadre de l'utilisation selon l'invention, que le catalyseur est avantageusement mis en oeuvre dans un milieu réactionnel constitué par une solution stable dudit catalyseur et des réactifs, dans au moins un solvant organique.All the platinum complexes (I) of which the ligands L consist of one or more of the compounds (11) to (15) and (21) to (26) fall within the scope of the invention as heat-activatable catalysts, in particular of hydrosilylation. According to a preferred arrangement of the invention, let L α = L α . = nbn, let L α and L α . together form (II). Given the homogeneous nature of these platinum complexes (I), it is expected in the context of the use according to the invention, that the catalyst is advantageously used in a reaction medium consisting of a stable solution of said catalyst and of the reactants , in at least one organic solvent.
En pratique, ce solvant organique peut par exemple être un alcane tel que l'hexane, le cyclohexane, le méthylcyclohexane ou leurs mélanges. Le solvant peut également être choisi parmi les produits suivants : toluène, xylène, chlorobenzène, et leurs mélanges, e.g.In practice, this organic solvent can for example be an alkane such as hexane, cyclohexane, methylcyclohexane or their mixtures. The solvent can also be chosen from the following products: toluene, xylene, chlorobenzene, and mixtures thereof, eg
Conformément à une caractéristique avantageuse de l'invention, le catalyseur contient, à l'état libre, au moins un agent stabilisant formé par au moins un ligand Ls de formule L, ou L2 telles que définies supra.In accordance with an advantageous characteristic of the invention, the catalyst contains, in the free state, at least one stabilizing agent formed by at least one ligand Ls of formula L, or L 2 as defined above.
Dans un même catalyseur, le ligand Ls formant l'agent stabilisant peut être identique ou différent aux ligands (L,, L2) des complexes (I).In the same catalyst, the ligand Ls forming the stabilizing agent can be identical or different to the ligands (L ,, L 2 ) of the complexes (I).
Parmi les ligands radicaux Ls préférés, on peut citer la naphtoquinone, la méthylnaphtoquinone, la chloronaphtoquinone ou le tétracyanoéthylène. Conformément à l'invention, il est avantageux d'employer le composé Ls dans le système catalytique dans un excès de 1 à 30, de préférence 10 à 20 équivalents molaires par rapport au platine présent.Among the preferred Ls radical ligands, mention may be made of naphthoquinone, methylnaphthoquinone, chloronaphthoquinone or tetracyanoethylene. According to the invention, it is advantageous to use the compound Ls in the catalytic system in an excess of 1 to 30, preferably 10 to 20 molar equivalents relative to the platinum present.
Ce composé Ls peut en fait être considéré comme un inhibiteur du catalyseur. Il est d'ailleurs possible d'employer en combinaison ou en remplacement de Ls d'autres inhibiteurs conventionnels des catalyseurs d'hydrosilylation. Ces inhibiteurs également connus sous le nom de bloqueurs thermiques permettent d'accroître la "vie de pot" des compositions considérées (stabilités supérieures à 3-5 j) sans nuire à la cinétique d'hydrosililation.This Ls compound can in fact be considered as a catalyst inhibitor. It is moreover possible to use in combination or as a replacement for Ls other conventional inhibitors of hydrosilylation catalysts. These inhibitors also known under the name of thermal blockers make it possible to increase the "pot life" of the compositions considered (stabilities greater than 3-5 days) without harming the kinetics of hydrosililation.
A titre d'exemples de tels composés, on peut mentionner certains siloxanes polyoléfiniques, la pyridine, les phosphines et les phosphites organiques, les amides insaturés, les maléates alkylés et les alcools acétyléniques (Cf FR-B-1 528 464 et FR-A-2 372 874).As examples of such compounds, mention may be made of certain polyolefinic siloxanes, pyridine, organic phosphines and phosphites, unsaturated amides, alkylated maleates and acetylenic alcohols (Cf FR-B-1 528 464 and FR-A -2 372 874).
Ces alcools acétyléniques qui font partie des bloqueurs thermiques de réaction d'hydrosilylation préférés, ont pour formule : R - (R') C (OH) - C s CH formule dans laquelle,These acetylenic alcohols, which are part of the preferred hydrosilylation reaction thermal blockers, have the formula: R - (R ') C (OH) - C s CH formula in which,
. R est un radical alkyle linéaire ou ramifié, ou un radical phényle ; . R' est H ou un radical alkyle linéaire ou ramifié, ou un radical phényle ; les radicaux R, R1 et l'atome de carbone situé en α de la triple liaison pouvant éventuellement former un cycle ; le nombre total d'atomes de carbone contenu dans R et R1 étant d'au moins 5, de préférence de 9 à 20.. R is a linear or branched alkyl radical, or a phenyl radical; . R 'is H or a linear or branched alkyl radical, or a phenyl radical; the radicals R, R 1 and the carbon atom located at α of the triple bond which can optionally form a ring; the total number of carbon atoms contained in R and R 1 being at least 5, preferably from 9 to 20.
Lesdits alcools sont de préférence choisis parmi ceux présentant un point d'ébullition supérieur à 250° C. On peut citer à titre d'exemples : . l'éthynyl-1-cyclohexanol 1 ;Said alcohols are preferably chosen from those having a boiling point above 250 ° C. Mention may be made, by way of examples:. ethynyl-1-cyclohexanol 1;
. le méthyl-3 dodécyne-1 ol-3 ; . le triméthyl-3,7,11 dodécyne-1 ol-3 ; . le diphényl-1 ,1 propyne-2 ol-1 ; l'éthyl-3 éthyl-6 nonyne-1 ol-3 , le méthyl-3 pentadécyne-1 ol-3 Ces alcools α-acétyléniques sont des produits du commerce Dans le cas ou Lα et Lα. forment (II) ensemble, la synthèse des complexes du platine (I) selon l'invention, consiste à faire réagir un ligand L avec des produits de formule moyenne [Pt2] [Vι e2 Si - O - Si Me2 Vι]3 Ces produits sont, de préférence, formés par une solution de catalyseur de KARSTEDT Cette réaction peut être réalisée en masse ou dans un solvant, tel que le toluène, l'ethanol ou l'isopropanol. 3-methyl-dodecy-1 ol-3; . trimethyl-3,7,11 dodécyne-1 ol-3; . diphenyl-1, 1 propyne-2 ol-1; 3-ethyl-6-ethyl nonyne-1 ol-3, 3-methyl pentadecyne-1 ol-3 These α-acetylenic alcohols are commercial products In the case where L α and L α . form (II) together, the synthesis of the platinum complexes (I) according to the invention, consists in reacting a ligand L with products of average formula [Pt 2 ] [Vι e 2 Si - O - Si Me 2 Vι] 3 These products are preferably formed by a KARSTEDT catalyst solution. This reaction can be carried out in bulk or in a solvent, such as toluene, ethanol or isopropanol.
Dans l'autre cas particulier préfère où Lα = Lα = nbn =
Figure imgf000010_0001
, on prépare les complexes (I) en faisant réagir (nbn)3 Pt avec le ligand L Ce procède est décrit par DREW & COLL dans Iπorg Synth , 13 (1972) p 148
In the other particular case prefers where L α = L α = nbn =
Figure imgf000010_0001
, the complexes (I) are prepared by reacting (nbn) 3 Pt with the ligand L This process is described by DREW & COLL in Iπorg Synth, 13 (1972) p 148
Ces synthèses sont simples et font intervenir des produits qui ne sont ni toxiques, ni onéreux A priori, elles satisfont tous les critères requis pour être considères comme industriellement faisables, d'autant qu'elles sont caractérisées par de bons rendements isolés, qui peuvent être supérieurs ou égaux à 50 %These syntheses are simple and involve products which are neither toxic nor expensive A priori, they meet all the criteria required to be considered as industrially feasible, especially since they are characterized by good isolated yields, which can be greater than or equal to 50%
L'invention concerne également de nouveaux complexes platiniques de formule (I) tels que définis supra, dans lesquels Lα et Lα sont identiques ou différents et sont sélectionnes parmi les oléfines ligantes, de préférence parmi les restes oléfiniques suivants, substitués ou non + norbornèneThe invention also relates to new platinum complexes of formula (I) as defined above, in which L α and L α are identical or different and are selected from binding olefins, preferably from the following olefin residues, substituted or not + norbornene
Figure imgf000010_0002
Figure imgf000010_0002
+ (cyclo)hexene,+ (cyclo) hexene,
+ ethylène ,+ ethylene,
Selon un autre de ces aspects, la présente invention a également pour objet un catalyseur thermoactivable à base de platine et utile notamment dans l'hydrosilylation entre, d'une part, des silanes et/ou des siloxanes A ayant, par molécule, au moins un radical reactif SiH et exempts d'atome de silicium lie a plus de deux atomes d'hydrogène et, d'autre part, des composes B présentant au moins un groupement reactif et/ou au moins une fonction réactive, caractériséAccording to another of these aspects, the present invention also relates to a heat-activatable catalyst based on platinum and useful in particular in hydrosilylation between, on the one hand, silanes and / or siloxanes A having, per molecule, at least a reactive radical SiH and free of silicon atom bonded to more than two hydrogen atoms and, on the other hand, compounds B having at least one reactive group and / or at least one reactive function, characterized
- en ce qu'il comprend au moins un complexe platinique (I) tel que défini supra,- in that it comprises at least one platinum complex (I) as defined above,
- et en ce qu'il est homogène- and in that it is homogeneous
Ce catalyseur peut être l'un de ceux adaptes a l'utilisation conforme à l'invention et exposé ci-avant L'une des formes de présentation du susdit catalyseur thermoactivable peut être, conformément à l'invention, une solution stable et homogène dudit catalyseur dans au moins un solvant organique, choisi de préférence parmi les alcanes, par exemple l'hexane, le cyclohexane ou le méthylcyclohexane et leurs mélanges ou bien encore parmi les produits suivants : toluène, xylène, chlorobenzène, e.g. et leurs mélanges.This catalyst can be one of those suitable for use in accordance with the invention and set out above. One of the forms of presentation of the above heat-activated catalyst can be, in accordance with the invention, a stable and homogeneous solution of said catalyst in at least one organic solvent, preferably chosen from alkanes, for example hexane, cyclohexane or methylcyclohexane and their mixtures or even among the following products: toluene, xylene, chlorobenzene, eg and their mixtures.
En tout état de cause, qu'ils soient appréhendés sous l'angle de leur utilisation en catalyse thermique ou sous l'angle de catalyseurs thermoactivables pris en tant que tels, les complexes platiniques (I) sont homogènes et ont une grande efficacité en hydrosilylation des oléfines. Ils engendrent une grande vitesse de réaction et sont doués d'une longue durée de vie efficace qui se traduit par leur aptitude à la catalyse pour un nombre de cycles importants.In any event, whether they are understood from the point of view of their use in thermal catalysis or from the point of view of heat-activated catalysts taken as such, the platinum complexes (I) are homogeneous and have a high efficiency in hydrosilylation. olefins. They generate a high reaction speed and are endowed with a long effective life which results in their capacity for catalysis for a large number of cycles.
Ces complexes (I) sont par ailleurs aisément obtenables, stables à l'air. Ils sont facilement manipulables, car ils se présentent soit sous forme de solution, soit sous forme de poudre. Selon une variante de l'invention, le catalyseur peut comprendre un précurseur des complexes (I). Un tel précurseur est, avantageusement, constitué par une composition des produits de départ de la synthèse des complexes (I), à savoir : catalyseur de KARSTEDT et ligand L en excès pour (I) et par exemple du (nbn)3 Pt pour (II). Dans ce cas, la formation des complexes platiniques s'opère in situ, avant et/ou pendant l'utilisation de ta composition réticulable contenant la composition précurseur. Cela simplifie considérablement la préparation.These complexes (I) are moreover easily obtainable, stable in air. They are easy to handle, because they come either in the form of a solution or in the form of a powder. According to a variant of the invention, the catalyst can comprise a precursor of the complexes (I). Such a precursor is advantageously constituted by a composition of the starting materials for the synthesis of the complexes (I), namely: catalyst of KARSTEDT and ligand L in excess for (I) and for example (nbn) 3 Pt for ( II). In this case, the formation of the platinum complexes takes place in situ, before and / or during the use of the crosslinkable composition containing the precursor composition. This greatly simplifies the preparation.
Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne un procédé d'hydrosilylation entre, d'une part, des silanes et/ou des siloxanes tels que des polyorganosiloxanes A ayant, par molécule, au moins un radical réactif Si-H et exempts d'atomes de silicium liés à plus de deux atomes d'hydrogène, et d'autre part, des composés B choisis de préférence parmi les polyorganosiloxanes et présentant, par molécule, au moins un groupement réactif aliphatique insaturé et/ou au moins une fonction réactive, procédé dans lequel on met en oeuvre au moins un complexe du platine à titre de catalyseur.According to another of its aspects, the present invention relates to a hydrosilylation process between, on the one hand, silanes and / or siloxanes such as polyorganosiloxanes A having, per molecule, at least one reactive radical Si-H and free silicon atoms linked to more than two hydrogen atoms, and on the other hand, compounds B preferably chosen from polyorganosiloxanes and having, per molecule, at least one reactive unsaturated aliphatic group and / or at least one function reactive, process in which at least one platinum complex is used as catalyst.
Ce procédé se distingue de ses semblables en ce qu'il consiste essentiellement à faire réagir des composés A et B en présence d'un système catalytique du type de celui conforme à l'invention décrite ci-dessus, et/ou en mettant en oeuvre simultanément une synthèse soit de complexes (I) dans laquelle on fait intervenir, comme décrit ci-dessus, un précurseur formé par une composition des produits de départs (Ligand en excès + catalyseur de KARSTEDT ou (nbn)3 Pt, l'initiation de la réaction étant effectuée par thermoactivation. Avantageusement, les composés A sont choisis parmi les polyorganohydrogénosiloxanes comportant : * des motifs de formule suivante :This process differs from its similar in that it consists essentially in reacting compounds A and B in the presence of a catalytic system of the type of that according to the invention described above, and / or by using simultaneously a synthesis of either complexes (I) in which a precursor is formed, as described above, formed by a composition of the starting materials (excess ligand + KARSTEDT catalyst or (nbn) 3 Pt, the initiation of the reaction being carried out by thermoactivation. Advantageously, the compounds A are chosen from polyorganohydrogensiloxanes comprising: * units of the following formula:
HaWbSiO4 . (a + b) (1) 2 dans laquelle : les symboles W sont semblables ou différents et représentant un groupe hydrocarboné monovalent, exempt d'action défavorable sur l'activité du catalyseur et choisi, de préférence, parmi les groupes (cyclo) alkyles ayant de 1 à 18 atomes de carbone inclus et, avantageusement, parmi les groupes méthyle, éthyle, propyle, octyle et 3,3,3-trifluoropropyle et ainsi que parmi les groupes aryles ou aralkyles en C6-C12 et, avantageusement, parmi les radicaux xylyle et totyle et phényle, tous ces groupes étant éventuellement halogènes (fluor e.g.) et/ou hydroxylés et/ou alcoxylés. a est 1 ou 2, b est 0, 1 ou 2, la somme (a + b) a une valeur comprise entre 1 et 3, * et éventuellement d'autres motifs de formule moyenne : WcSiQ4 . c (2)H a W b SiO 4 . (a + b) (1) 2 in which: the symbols W are similar or different and representing a monovalent hydrocarbon group, free from any adverse action on the activity of the catalyst and preferably chosen from (cyclo) alkyl groups having from 1 to 18 carbon atoms inclusive and, advantageously, from methyl, ethyl, propyl, octyl and 3,3,3-trifluoropropyl groups and also from C 6 -C 12 aryl or aralkyl groups and, advantageously, among the xylyl and totyl and phenyl radicals, all of these groups being optionally halogenated (eg fluorine) and / or hydroxylated and / or alkoxylated. a is 1 or 2, b is 0, 1 or 2, the sum (a + b) has a value between 1 and 3, * and possibly other units of average formula: W c SiQ 4 . c (2)
2 dans laquelle W a la même signification que ci-dessus et c a une valeur comprise entre 0 et 3.2 in which W has the same meaning as above and c has a value between 0 and 3.
L'organopolysiloxane A peut être uniquement formé de motifs de formule (1) ou comporter en plus des motifs de formule (2)Organopolysiloxane A can only be formed of units of formula (1) or additionally comprise units of formula (2)
L'organopolysiloxane A peut présenter une structure linéaire, ramifiée ou non, cyclique ou en réseau. Le degré de polymérisation est supérieur ou égal à 2. Plus généralement, il est inférieur à 5 000.Organopolysiloxane A can have a linear, branched or unbranched, cyclic or network structure. The degree of polymerization is greater than or equal to 2. More generally, it is less than 5,000.
Des exemples de motifs de formule (1) sont : H(CH3)Si01/2, HCH3Si02/2, H(C6H5)Si02/2,Examples of units of formula (1) are: H (CH 3 ) Si0 1/2 , HCH 3 Si0 2/2 , H (C 6 H 5 ) Si0 2/2 ,
Lorsqu'il s'agit de polymères linéaires, ceux-ci sont essentiellement constitués de motifs "D" W2Si02/2, WHSi02/2, et "M" W3Si01/2 ou W2HSi01/2,WH2Si01/2 ; les motifs "M" terminaux bloqueurs peuvent être des groupes trialkylsiloxy, dialkylarylsiloxy.When linear polymers are involved, these essentially consist of "D" W 2 Si0 2/2 , WHSi0 2/2 , and "M" W 3 Si0 1/2 or W 2 HSi0 1/2 units. , WH 2 Si0 1/2 ; the blocking terminal "M" units can be trialkylsiloxy, dialkylarylsiloxy groups.
A titre d'exemple de motifs "M" terminaux, on peut citer les groupes triméthylsiloxy, diméthylphénylsiloxy, diméthyléthoxysiloxy, diméthyléthyltriéthoxy-silylsiloxy...By way of example of terminal "M" units, mention may be made of trimethylsiloxy, dimethylphenylsiloxy, dimethylethoxysiloxy, dimethylethyltriethoxy-silylsiloxy groups, etc.
A titre d'exemple de motifs "D", on peut citer les groupes diméthylsiloxy, méthylphénylsiloxy. Lesdits polyorganosiloxanes A linéaires peuvent être des huiles de viscosité dynamique à 25° C de l'ordre de 1 à 100 000 mPa.s à 25°C, généralement de l'ordre de 10 à 5000 mPa.s à 25°C, ou des gommes présentant une masse moléculaire de l'ordre de 1 000 000. Lorsqu'il s'agit de polyorganosiloxanes cycliques, ceux-ci sont constitués de motifsAs examples of units "D", mention may be made of dimethylsiloxy, methylphenylsiloxy groups. Said linear polyorganosiloxanes A can be oils of dynamic viscosity at 25 ° C of the order of 1 to 100,000 mPa.s at 25 ° C, generally of the order of 10 to 5,000 mPa.s at 25 ° C, or gums having a molecular mass of the order of 1,000,000. When it is cyclic polyorganosiloxanes, these consist of units
"D" W2Si02/2, et WHSi02/2, qui peuvent être du type dialkylsiloxy ou alkylarylsiloxy"D" W 2 Si0 2/2 , and WHSi0 2/2 , which may be of the dialkylsiloxy or alkylarylsiloxy type
Lesdits polyorganosiloxanes cycliques présentent une viscosité de l'ordre de 1 à 5000 mPa.sSaid cyclic polyorganosiloxanes have a viscosity of the order of 1 to 5000 mPa.s
La viscosité dynamique à 25° C tous les polymères silicones considérés dans le présent exposé peut être mesurée à l'aide d'un viscosimètre BROOKFIELD, selon la norme AFNOR NFT 76 102 de Février 1972The dynamic viscosity at 25 ° C all the silicone polymers considered in this presentation can be measured using a BROOKFIELD viscometer, according to AFNOR standard NFT 76 102 of February 1972
La viscosité dont il est question dans le présent exposé est la viscosité dynamique à 25° C dite "Newtonienne", c'est-à-dire la viscosité dynamique qui est mesurée, de manière connue en soi, à un gradient de vitesse de cisaillement suffisamment faible pour que la viscosité mesurée soit indépendante du gradient de vitesseThe viscosity in question in this presentation is the dynamic viscosity at 25 ° C called "Newtonian", that is to say the dynamic viscosity which is measured, in a manner known per se, at a shear rate gradient low enough for the viscosity measured to be independent of the speed gradient
Des exemples d'organopolysiloxanes A sontExamples of organopolysiloxanes A are
- les diméthylpolysiloxanes à extrémités hydrogénodiméthylsilyles,- dimethylpolysiloxanes with hydrogenodimethylsilyl ends,
- les copolymères diméthylhydrogénométhylpolysiloxanes à extrémités tπméthyl-silyles,- dimethylhydrogenomethylpolysiloxane copolymers with tπmethyl-silyl ends,
- les copolymères diméthylhydrogénométhylpolysiloxanes à extrémités hydrogéno- diméthylsilyles,- dimethylhydrogenomethylpolysiloxane copolymers with hydrogenodimethylsilyl ends,
- les hydrogénométhylpolysiloxanes à extrémités tπméthylsilyles,- hydrogenomethylpolysiloxanes with tπmethylsilyl ends,
- les hydrogénométhylpolysiloxanes cycliques- cyclic hydrogenethylpolysiloxanes
S'agissant des composés B, ils sont sélectionnés parmi les polyorganosiloxanes comprenant des motifs semblables ou différents de formule W'dXeYfSiθ4 . (d + e + f) (3)As regards compounds B, they are selected from polyorganosiloxanes comprising similar or different units of formula W ′ d X e YfSiθ4. (d + e + f) (3)
2 dans laquelle 2 in which
Δ Les symboles W répondent à la même définition que celle donnée ci-dessus pourΔ The symbols W correspond to the same definition as that given above for
W, Δ Les symboles X sont semblables ou différents et représentent un atome d'hydrogène ou une fonction réactive, de préférence époxyfonctionnelle, reliée au silicium par un radical divalent e g en C1-C20 comportant éventuellement au moins un hétéroatome, les radicaux X plus particulièrement préférés étant 3-glycιdoxypropyl, 4-éthanedιyleW, Δ The symbols X are similar or different and represent a hydrogen atom or a reactive function, preferably epoxyfunctional, linked to silicon by a divalent radical eg C 1 -C 20 optionally comprising at least one heteroatom, the radicals X more particularly preferred being 3-glycιdoxypropyl, 4-éthanedιyle
(1 ,2-époxycylohexyl)? Δ Les symboles Y sont semblables ou différents et représentent un reste alcényle linéaire ou ramifié en C.,-C12, et présentant au moins une insaturation éthylénique en extrémité de chaîne et/ou dans la chaîne et éventuellement au moins un hétéroatome , Δ d, e et f sont égaux à 0, 1, 2 ou 3 , Δ d + e + f = 0- 1, 2 ou 3 . le taux de motifs SiO4/2 étant inféneur à 30 % en moles ;(1,2-epoxycylohexyl)? Δ The symbols Y are similar or different and represent a linear or branched alkenyl residue at C., - C 12 , and having at least one ethylenic unsaturation at the chain end and / or in the chain and optionally at least one heteroatom, Δ d , e and f are 0, 1, 2 or 3, Δ d + e + f = 0- 1, 2 or 3. the rate of SiO 4/2 units being less than 30% by moles;
S'agissant des restes Y, ils sont avantageusement choisis parmi la liste suivante vinyle, propényle, 3-butényle, 5-hexenyle, 9 décényle, 10-undécényle, 5,9 - décadiényle, 6-11-dodécadιényleAs regards the Y residues, they are advantageously chosen from the following list vinyl, propenyl, 3-butenyl, 5-hexenyl, 9 decenyl, 10-undecenyl, 5.9 - decadienyl, 6-11-dodecadιenyl
Les organopolysiloxanes B peuvent présenter une structure linéaire (ramifiée ou non) cyclique ou en réseau Leur degré de polymérisation est, de préférence, compris entre 2 et 5 000Organopolysiloxanes B can have a linear (branched or not) cyclic or network structure. Their degree of polymerization is preferably between 2 and 5000
Lorsqu'il s'agit de polymères linéaires, ceux-ci sont essentiellement constitues de motifs "D" W2Sι02/2, XSiO2/2, YSiO2/2, et "M" W3Si01/2, W2YSiO1/2, W2XSιO1/2, les motifs "M" terminaux bloqueurs peuvent être des groupes tπalkylsiloxy, dialkylarylsiloxy, dialkylvinylsiloxy, dialkylalcénylsiloxyWhen linear polymers are concerned, these essentially consist of units "D" W 2 Sι0 2/2 , XSiO 2/2 , YSiO 2/2 , and "M" W 3 Si0 1/2 , W 2 YSiO 1/2 , W 2 XSιO 1/2 , the terminal blocking "M" units can be tπalkylsiloxy, dialkylarylsiloxy, dialkylvinylsiloxy, dialkylalkenylsiloxy groups
A titre d'exemples de motifs "M" terminaux, on peut citer les groupes tnmethylsiloxy, diméthylphénylsiloxy, dimethylvinylsiloxy, diméthylhexénylsiloxy, diméthyléthoxysiloxy, dimethyléthyltnéthoxysilylsiloxyAs examples of terminal "M" units, mention may be made of tnmethylsiloxy, dimethylphenylsiloxy, dimethylvinylsiloxy, dimethylhexenylsiloxy, dimethylethoxysiloxy, dimethylethyltnethoxysilylsiloxy groups
A titre d'exemples de motifs "D", on peut citer les groupes diméthylsiloxy, méthylphenylsiloxy, méthylvinylsiloxy, méthylbutènylsiloxy, méthylhexénylsiloxy, méthyldécénylesiloxy, méthyldécadienylsiloxy, methyl-3-hydroxypropylsιloxy, méthyl-3- glycidoxypropyl-siloxy, methyl-2 (3', 4'-epoxycyclohexyl) ethylsiloxy, méthyl-butoxysiloxy, méthyl-β-tnméthoxysilyléthylsiloxy, méthyl-β-tπethoxysilylethylsiloxyAs examples of units "D", mention may be made of dimethylsiloxy, methylphenylsiloxy, methylvinylsiloxy, methylbutenylsiloxy, methylhexenylsiloxy, methyldecenylesiloxy, methyldecadienylsiloxy, methyl-3-hydroxypropylsιloxy, methyl-3-glycidoxypropyl , 4'-epoxycyclohexyl) ethylsiloxy, methyl-butoxysiloxy, methyl-β-tnmethoxysilylethylsiloxy, methyl-β-tπethoxysilylethylsiloxy
Lesdits polyorganosiloxanes B linéaires peuvent être des huiles de viscosité dynamique à 25°C de l'ordre de 1 a 100 000 mPa s à 25° C, généralement de l'ordre de 10 à 5 000 mPa s à 25°C, ou des gommes présentant une masse moléculaire de l'ordre de 1 000 000 Lorsqu'il s'agit de polyorganosiloxanes B cycliques, ceux-ci sont constitues de motifs "D" W2Sι02/2, WSι02/2, WYSι02/2, qui peuvent être du type dialkylsiloxy, alkylarylsiloxy, alkylvinylsiloxy, alkylYsiloxy, alkylXsiloxy , des exemples de tels motifs ont déjà été cites ci-dessusSaid linear polyorganosiloxanes B can be oils of dynamic viscosity at 25 ° C of the order of 1 to 100,000 mPa s at 25 ° C, generally of the order of 10 to 5,000 mPa s at 25 ° C, or gums with a molecular mass of the order of 1,000,000 When cyclic polyorganosiloxanes B are used, these consist of "D" units W 2 Sι0 2/2 , WSι0 2/2 , WYSι0 2/2 , which may be of the dialkylsiloxy, alkylarylsiloxy, alkylvinylsiloxy, alkylYsiloxy, alkylXsiloxy type, examples of such units have already been mentioned above
Lesdits polyorganosiloxanes B cycliques présentent une viscosité αe l'ordre de 1 à 5000 mPa sSaid cyclic polyorganosiloxanes B have a viscosity αe of the order of 1 to 5000 mPa s
Disposant de cette grande variété de polyorganosiloxanes B, il est parfaitement envisageable de mettre en oeuvre un mélange de différents produits de formule (3), tels que définis ci-dessusHaving this large variety of polyorganosiloxanes B, it is perfectly conceivable to use a mixture of different products of formula (3), as defined above
Les composés B à insaturation aliphatique utiles dans le cadre du procédé selon l'invention sont, par exemple, ceux à insaturation oléfinique ou acétylenique bien connus dans le domaine technique considéré A cet égard, on peut se référer aux brevets américains Nos 3 159 662, 3 220 272 et 3410 886, qui décrivent les susdits composés Suivant une modalité intéressante de l'invention le mélange réactionnel comprend des composés A et des composés B en quantité telle que le ratio molaire Si- H/groupements insaturés et/ou fonction réactive e.g époxy, soit compns entre 0,4 et 10 de préférence entre 1 et 4 et, plus préférentiellement encore, soit de l'ordre de 1,7 Le catalyseur étant présent à raison de 1 à 400, de préférence de 10 à 300 et, plus préférentiellement, de 20 à 200 ppm de platine métal, expπmés en poids par rapport aux composés A et B présentsThe aliphatic unsaturated compounds B useful in the context of the process according to the invention are, for example, those with olefinic or acetylenic unsaturation well known in the technical field under consideration In this regard, reference may be made to American patents Nos . 3,159,662 , 3,220,272 and 3,410,886, which describe the above compounds According to an advantageous embodiment of the invention, the reaction mixture comprises compounds A and compounds B in an amount such that the molar ratio Si-H / unsaturated groups and / or reactive function eg epoxy, ie between 0.4 and 10 preferably between 1 and 4 and, more preferably still, of the order of 1.7 The catalyst being present in an amount of 1 to 400, preferably from 10 to 300 and, more preferably, from 20 to 200 ppm of platinum metal, expπmés by weight relative to the compounds A and B present
La littérature technique du domaine considéré donne toutes les autres informations utiles, quant aux conditions réactionnelles d'hydrosilylation par thermoactivationThe technical literature of the field considered gives all the other useful information, as for the reaction conditions of hydrosilylation by thermoactivation.
Les reactions de réticulation des huiles silicones, en particulier d'hydrosilylation (e g SI-H/SI-VI), catalysées par des complexes thermosensibles du platine, conformes à l'invention, obéissent a un processus de catalyse homogèneThe crosslinking reactions of silicone oils, in particular hydrosilylation (e g SI-H / SI-VI), catalyzed by heat-sensitive platinum complexes, in accordance with the invention, obey a process of homogeneous catalysis
Un dernier aspect de l'invention, qui est évoqué de façon non limitative dans le présent expose, concerne une composition thermoreticutable, caractérisée en ce qu'elle comporte les composes A et B et un catalyseur et/ou un précurseur de celui-ci, tels que définis supra Les quantités pondérales des composés A et B ainsi que du catalyseur sont également données ci-avantA final aspect of the invention, which is mentioned in a nonlimiting manner in the present description, relates to a thermoreticutable composition, characterized in that it comprises the compounds A and B and a catalyst and / or a precursor thereof, as defined above The weight quantities of compounds A and B and of the catalyst are also given above
Ces compositions conformes à l'invention sont préparées indifféremment avant (voire même longtemps avant) ou bien encore immédiatement avant la mise en oeuvre du procédé d'hydrosilylationThese compositions according to the invention are prepared either before (or even long before) or even immediately before the implementation of the hydrosilylation process
Il est a noter que ces compositions sont particulièrement stables au stockage et qu'elles offrent, conformément au procédé de l'invention, des cinétiques de réticulation rapides En outre, elles offrent de grandes facilites de manipulation, d'application ou de mise en place sur différents supports ou autres moules de façonnageIt should be noted that these compositions are particularly stable on storage and that, in accordance with the process of the invention, they offer rapid crosslinking kinetics. In addition, they offer great ease of handling, application or placement. on different supports or other shaping molds
Classiquement, les compositions et/ou le procède selon l'invention peuvent incorporer différents additifs, choisis en fonction de l'application finale visée II peut s'agir, par exemple, de charges minérales ou non et/ou de pigments tels que des fibres synthétiques ou naturelles (polymères) broyées du carbonate de calcium, du talc, de l'argile du dioxyde de titane ou de la silice fumée Cela peut permettre d'améliorer e g les caractéristiques mécaniques des matériaux finauxConventionally, the compositions and / or the process according to the invention can incorporate different additives, chosen according to the intended final application. II can be, for example, mineral fillers or not and / or pigments such as fibers. crushed or natural (polymers) calcium carbonate, talc, titanium dioxide clay or fumed silica This can improve eg the mechanical characteristics of the final materials
Les colorants solubles, les inhibiteurs d'oxydation et ou tout autre maténau n'interférant pas avec l'activité catalytique du complexe de platine, peuvent être ajoutés également à la composition ou mis en oeuvre dans le cadre du procédé selon l'invention Une fois préparée par mélange de tous les composés visés ci-dessus, la composition peut être appliquée, à des fins vanées, sur la surface de tout substrat solide. Ces supports solides peuvent être le papier, le carton, le bois, le plastique (e.g polyester, nylon, polycarbonate), des supports fibreux tissés ou non en coton, polyester, nylon etc, ou un métal, du verre ou une céramiqueSoluble dyes, oxidation inhibitors and or any other material which does not interfere with the catalytic activity of the platinum complex can also be added to the composition or used in the context of the process according to the invention Once prepared by mixing all the compounds referred to above, the composition can be applied, for vanity purposes, on the surface of any solid substrate. These solid supports can be paper, cardboard, wood, plastic (eg polyester, nylon, polycarbonate), fibrous supports woven or not made of cotton, polyester, nylon etc, or a metal, glass or ceramic
Les applications, plus particulièrement, visées par le catalyseur, le procédé et les compositions selon l'invention sont, notamment, celles des huiles silicones réticulables, utiles pour la préparation de revêtements anti-adhérents sur des supports fibreux de toute nature et en particulier sur du papier Dans cette application, les susdites compositions permettent d'atteindre des vitesses d'enduction très élevées, du fait de leur cinétique de réticulation très rapideThe applications, more particularly, targeted by the catalyst, the process and the compositions according to the invention are, in particular, those of crosslinkable silicone oils, useful for the preparation of non-stick coatings on fibrous supports of any kind and in particular on paper In this application, the above compositions make it possible to achieve very high coating speeds, due to their very rapid crosslinking kinetics
Les autres applications envisageables sont, par exemple, les matéπaux d'empreintes dentaires, les adhésifs, les produits d'étanchéification, de jointage, les apprêts d'adhésionOther possible applications are, for example, dental impression materials, adhesives, sealants, sealants, adhesion primers
Les exemples qui suivent, des systèmes catalytiques, de compositions et de mises en oeuvre du procède selon l'invention, permettront une meilleure compréhension de cette dernière et fourniront une illustration de ses nombreux avantages et de ses variantesThe examples which follow, of catalytic systems, of compositions and of implementations of the process according to the invention, will allow a better understanding of the latter and will provide an illustration of its numerous advantages and of its variants.
EXEMPLESEXAMPLES
EXEMPLE I : PRÉPARATION DES COMPLEXES ORGANOMETALLIQUES DUEXAMPLE I: PREPARATION OF ORGANOMETALLIC COMPLEXES OF
PLATINE(O) MIS EN OEUVRE DANS LE CADRE DE L'UTILISATION SELON L'INVENTION.PLATINUM (O) IMPLEMENTED IN THE CONTEXT OF USE ACCORDING TO THE INVENTION.
- 1 - COMPLEXES DE FORMULE (I) AVEC Lα ET Lα = TMDVS- 1 - COMPLEXES OF FORMULA (I) WITH L α AND L α = TMDVS
Le mode opératoire utilise consiste à faire réagir un ligand de type π sur le complexe de KARSTEDT de formule idéale Pt2 (VιMe2Sι-0-SιMe2Vι)3 Cette réaction peut être reaiisée en masse ou dans un solvant comme le toluène, l'ethanol ou l'isopropanol,The operating method used consists in reacting a ligand of type π on the KARSTEDT complex of ideal formula Pt 2 (VιMe 2 Sι-0-SιMe 2 Vι) 3 This reaction can be carried out in bulk or in a solvent such as toluene, ethanol or isopropanol,
Figure imgf000016_0001
R2(VιSiMe -0-S.Ms2V.)3 + 2
Figure imgf000016_0001
R 2 (VιSiMe -0-S.Ms 2 V.) 3 + 2
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001
+ VιMe2Si-OSi e2 i+ VιMe2Si-OSi e 2 i
1.1. MODE OPÉRATOIRE : 1 ,1 équivalent d'une solution de catalyseur de Karstedt à 12 % en masse de platine dans l'hexane est mis à évaporer sous vide. Après volatilisation du solvant, on ajoute à l'huile obtenue, 1 équivalent de l'oléfine ligande (L, ou L2) complexante. Le mélange est alors porté à une température variant entre 50 et 90° C pendant une durée de 15 à 90 minutes. Après refroidissement à température ambiante, le précipité formé est lavé successivement par 2 x 5 ml de TetraMethylDiVinylSiloxane TMDVS, 2 x 10 ml d' HexaMéthylDisiloxane HMDS et 2 x 10 ml de pentane. Après filtration, la poudre est séchée sous vide.1.1. PROCEDURE: 1, 1 equivalent of a Karstedt catalyst solution at 12% by mass of platinum in hexane is evaporated under vacuum. After volatilization of the solvent, 1 equivalent of the ligand olefin (L, or L 2 ) complexing agent is added to the oil obtained. The mixture is then brought to a temperature varying between 50 and 90 ° C for a period of 15 to 90 minutes. After cooling to room temperature, the precipitate formed is washed successively with 2 x 5 ml of TetraMethylDiVinylSiloxane TMDVS, 2 x 10 ml of HexaMethylDisiloxane HMDS and 2 x 10 ml of pentane. After filtration, the powder is dried under vacuum.
Une purification supplémentaire peut être effectuée par chromatographie sur silice en utilisant comme éluant un mélange diéthyle oxyde/hexane. Les cristaux des différents produits sont obtenus par évaporation lente d'une solution d'hexane.Additional purification can be carried out by chromatography on silica using a diethyl ether / hexane mixture as eluent. The crystals of the various products are obtained by slow evaporation of a hexane solution.
Les analyses spectrales de RMN 1H (300 MHz, CDCI3), RMN 13 C (200 MHz, CβDβ), RMN 195Pt {1H} (85 MHz, CDCI3) et FT-IR (nujol) sont en accord avec les structures proposées, diène : tetraméthyldivinylsiloxane : TMDVSThe 1 H NMR spectral analyzes (300 MHz, CDCI 3 ), 13 C NMR (200 MHz, CβDβ), 195 Pt { 1 H} NMR (85 MHz, CDCI3) and FT-IR (nujol) are in agreement with the proposed structures, diene: tetramethyldivinylsiloxane: TMDVS
(DBE) Pt (diène)(DBE) Pt (diene)
DBE : Dibenzoyl éthylèneDBE: Dibenzoyl ethylene
PhOC HPhOC H
H COPh (i 5)H COPh ( i 5)
Rdt: 57 %YId: 57%
Point de Fusion : 156,1 °C (décomposition)Melting Point: 156.1 ° C (decomposition)
Analyse élémentaire, trouvée (calculée); C : 46, 81 (47, 08); H : 4, 95 (5, 08) → (TETCE) Pt (diène)Elementary analysis, found (calculated); C: 46, 81 (47.08); H: 4, 95 (5, 08) → (TETCE) Pt (diene)
TETCE : Tetra-éthyl tetra-carboxylato éthylèneTETCE: Tetra-ethyl tetra-carboxylato ethylene
EtOOC COOEtEtOOC COOEt
EtOOC COOEt 13) Rdt : 69 %EtOOC COOEt 13 ) Yield: 69%
Point de Fusion : 138,4 °C (décomposition)Melting Point: 138.4 ° C (decomposition)
Analyse élémentaire, trouvée (calculée); Pt : 22, 05 (23, 56)Elementary analysis, found (calculated); Pt: 22, 05 (23, 56)
→ (DCNQ) Pt (diène)→ (DCNQ) Pt (diene)
DCNQ : Dichloro naphtoquinoneDCNQ: Dichloro naphthoquinone
Figure imgf000018_0001
Rdt: 69,5 % Point de Fusion : 152,0 °C (décomposition)
Figure imgf000018_0001
Yield: 69.5% Melting Point: 152.0 ° C (decomposition)
Analyse élémentaire, trouvée (calculée); C : 36, 18 (35, 53); H : 3, 65 (3, 64)Elementary analysis, found (calculated); C: 36, 18 (35, 53); H: 3.65 (3.64)
→ (NQ) Pt (diène) NQ : naphtoquinone→ (NQ) Pt (diene) NQ: naphthoquinone
Figure imgf000018_0002
Rdt: 47% Point de Fusion : 138,4 °C (décomposition)
Figure imgf000018_0002
YId: 47% Melting Point: 138.4 ° C (decomposition)
→ (MeNQ) Pt (diène)→ (MeNQ) Pt (diene)
MeNQ : Méthyl-naphtoquinone
Figure imgf000019_0001
Rdt: 64, 8%
MeNQ: Methyl-naphthoquinone
Figure imgf000019_0001
YId: 64.8%
Point de Fusion : 144,3 ° C (décomposition)Melting Point: 144.3 ° C (decomposition)
Analyse élémentaire, trouvée (calculée); C : 41, 81 (41 , 95); H : 4, 77 (4, 76) ; Pt : 33, 70 (33, 83)Elementary analysis, found (calculated); C: 41, 81 (41, 95); H: 4.77 (4.76); Pt: 33, 70 (33, 83)
-> (P1) Pt (diène)-> (P1) Pt (diene)
P1 : 1 ,2,3,4 tetraméthyl-4a,8a dihydro-en o-1 ,4-méthylmethanonaphtalène-5,8-dioneP1: 1,2,3,4 tetramethyl-4a, 8a dihydro-en-1,4-methylmethanonaphthalene-5,8-dione
Figure imgf000019_0002
Rdt: 59,7%
Figure imgf000019_0002
YId: 59.7%
IR (nujol) n (cm-1) : 1672 fs (CO), 1258 Fs, 839 Fs, 794 Fs (Me2Si-0), 1654 Fs, 1007 FsIR (nujol) n (cm- 1 ): 1672 fs (CO), 1258 Fs, 839 Fs, 794 Fs (Me 2 Si-0), 1654 Fs, 1007 Fs
(CH2 = CH-Si).(CH 2 = CH-Si).
Point de Fusion : 152 °C (décomposition)Melting Point: 152 ° C (decomposition)
→ (BAD) Pt (diène)→ (BAD) Pt (diene)
BAD 9,10 dihydro-9, 10-ortho-benzenoanthracène-1 ,4-dione ( dihydro 9, 10 triptycenequinone)ADB 9.10 dihydro-9, 10-ortho-benzenoanthracene-1, 4-dione (dihydro 9, 10 triptycenequinone)
Figure imgf000019_0003
Figure imgf000019_0003
Rdt : 68,4%YId: 68.4%
Point de Fusion : 202,7 "C (décomposition)Melting Point: 202.7 "C (decomposition)
- 2 - COMPLEXES DE FORMULE (I) Lα = Lα . = nbn modification du ligand diène avec un ligand L2 = (21)- 2 - COMPLEXES OF FORMULA (I) L α = L α . = nbn modification of the diene ligand with an L 2 ligand = (21)
(nbn)2 Pt (MeNQ) nbn = norbomylène ou bicyclo [2.2.1]hept-2-ène(nbn) 2 Pt (MeNQ) nbn = norbomylene or bicyclo [2.2.1] hept-2-ene
En boite à gants, 200 mg de Pt (nbn)3 (0,42 mmol) et 72 mg de Méthyl naphtoquinone (0,42 mmol) sont mis en solution dans 20 ml de toluène. Le mélange est agité pendant 3 heures en maintenant un léger chauffage. Par la suite, le solvant est lentement évaporé pour conduire à une poudre brun-jaunâtre. Le produit obtenu est lavé avec 2 x 10 ml de pentane et séché sous vide. 152 mg de complexe sont obtenus. Rdt : 65 % Point de Fusion : 135,9°C (décomposition)In a glove box, 200 mg of Pt (nbn) 3 (0.42 mmol) and 72 mg of Methyl naphthoquinone (0.42 mmol) are dissolved in 20 ml of toluene. The mixture is stirred for 3 hours while maintaining a slight heating. Thereafter, the solvent is slowly evaporated to yield a yellowish-brown powder. The product obtained is washed with 2 x 10 ml of pentane and dried under vacuum. 152 mg of complex are obtained. Yield: 65% Melting Point: 135.9 ° C (decomposition)
EXEMPLE II : EVALUATION DES CATALYSEURS (I) ET (II) EN HYDROSILYLATION.EXAMPLE II: EVALUATION OF CATALYSTS (I) AND (II) IN HYDROSILYLATION.
Hydrosilylation "haute température" mode opératoire Toutes les réactions d'hydrosilylation sont réalisées sur le même modèle opératoire. Le montage est un ballon tricol munis d'une ampoule à brome et d'un réfrigérant. Il est passé à l'étuve (180°C) et conditionné sous argon avant chaque manipulation. Le chauffage se fait par bain d'huile et l'agitation par barreau magnétique."High temperature" hydrosilylation procedure All hydrosilylation reactions are carried out on the same operating model. The assembly is a three-necked flask fitted with a dropping funnel and a coolant. It is passed through an oven (180 ° C) and conditioned under argon before each handling. Heating is done by oil bath and stirring by magnetic bar.
La température est régulée par reflux d'un solvant. Cela évacue les calories générées lors de la réaction et permet une plus grande reproductibilité de la catalyse.The temperature is regulated by reflux of a solvent. This removes the calories generated during the reaction and allows greater reproducibility of the catalysis.
Le solvant choisi est l'hexane. Son point d'ébullition est de 72°C. Suite aux différents essais réalisés au laboratoire et dans l'industrie, le ratio optimum alcène/silane a pour valeur 2. La quantité de catalyseur sera fixé à 6, 6. 10"6 mole de platine pour 3. 10_3 mo|e de sjiane. Toutes les catalyses seront suivies par CPG, exceptés les études mécanistiques suivies par RMN 1H. On ajoutera à chaque échantillon prélevé une petite quantité d'aminé tertiaire aliphatique. Elle aura pour but d'étouffer ta réaction au temps du prélèvement. L'aminé utilisé sera la trihéxylamineThe solvent chosen is hexane. Its boiling point is 72 ° C. Following various tests carried out in the laboratory and in industry, the optimum alkene / silane ratio has a value of 2. The quantity of catalyst will be fixed at 6, 6. 10 " 6 mole of platinum for 3. 10 _ 3 mo | e All the catalysts will be monitored by CPG, except the mechanistic studies followed by 1 H NMR. A small amount of aliphatic tertiary amine will be added to each sample taken, which will be used to stifle your reaction at the time of sampling. The amine used will be trihexylamine
Hydrosilylation "basse température" mode opératoire"Low temperature" hydrosilylation procedure
Ces hydrosilylations sont réalisées en tubes de Schlenck sous atmosphère inerte.These hydrosilylations are carried out in Schlenck tubes under an inert atmosphere.
La température est régulée à 30° C. Les substrats sont introduits dans le même temps.The temperature is regulated at 30 ° C. The substrates are introduced at the same time.
La concentration en silane dans le milieu réactionnel est donc maximale dés le départ de la réaction. Les conditions stoechiométriques sont identiques à celles des manipulations haute température. EXEMPLE III : ESSAISThe concentration of silane in the reaction medium is therefore maximum from the start of the reaction. The stoichiometric conditions are identical to those of high temperature handling. EXAMPLE III: TESTS
Les substrats employés sont des modèles pour Phydrosilylation à savoir le triméthylvinylsilane et le triéthylhydrogénosilane. Les catalyseurs testés seront : (MeNQ) Pt (diène), (TCNE) Pt (diène), (FN) Pt (diène), (TETCE) Pt (diène), (NQ) Pt (diène), (DCNQ) Pt (diène) et (P1) Pt (diène). Les manipulations sont réalisées à l'abri de la lumière. Les solvants et réactifs sont dégazés avant utilisation. Une comparaison au catalyseur de Karstedt est faite. Pour la nomenclature, Cf exemple 1.The substrates used are models for hydrosilylation, namely trimethylvinylsilane and triethylhydrogenosilane. The catalysts tested will be: (MeNQ) Pt (diene), (TCNE) Pt (diene), (FN) Pt (diene), (TETCE) Pt (diene), (NQ) Pt (diene), (DCNQ) Pt ( diene) and (P1) Pt (diene). The manipulations are carried out protected from light. Solvents and reagents are degassed before use. A comparison to the Karstedt catalyst is made. For the nomenclature, see example 1.
111.1. ESSAIS 1 A 3 : VITESSE D'HYDROSILYLATION : ///. 1. 1. Hydrosilylation du triméthylvinylsilane parle triéthylhydrogénosilane :111.1. TESTS 1 TO 3: HYDROSILYLATION SPEED: ///. 1. 1. Hydrosilylation of trimethylvinylsilane by triethylhydrogenosilane:
CONDITIONS OPERATOIRES :OPERATING CONDITIONS:
T°C = 30"C, [Si-H]o = 0,5 [C=C]o : 0, 15 mole. L' 1 solvant : hexane 20 ml, catalyseurs (TCNE) R (diène), (NQ) Pt (diène), (FN) Pt (diène), (TCNE) Pt (diène). [Si-H]o R]θ = 500, diène = tétraméthyldivinylsiloxane. La fig. 1 annexée montre une courbe du % de SiH consommé en fonction du temps.T ° C = 30 "C, [Si-H] o = 0.5 [C = C] o: 0.15 mole. L '1 solvent: hexane 20 ml, catalysts (TCNE) R (diene), (NQ ) Pt (diene), (FN) Pt (diene), (TCNE) Pt (diene). [Si-H] o R] θ = 500, diene = tetramethyldivinylsiloxane Fig. 1 appended shows a curve of the% of SiH consumed as a function of time.
Le catalyseur le plus efficace est le complexe de platine portant la Naphtoquinone. Les ordres de réactivité des ligands, par la suite, sont TETCE > TCNE > FN. Plusieurs dérivés de ce type ont été synthétisés et complexés.The most effective catalyst is the platinum complex carrying Naphtoquinone. The ligand reactivity orders, thereafter, are TETCE> TCNE> FN. Several derivatives of this type have been synthesized and complexed.
3. 1.2. Hydrosilylation du triméthylvinylsilane parle triéthylhydrogénosilane: CONDITIONS OPERATOIRES :3. 1.2. Hydrosilylation of trimethylvinylsilane by triethylhydrogenosilane: OPERATING CONDITIONS:
T"C = 30"C, [Si-H]o = 0, 5 [C=C]o : 0, 15 mole. L' 1 solvant : hexane 20 ml, catalyseursT "C = 30" C, [Si-H] o = 0.5, [C = C] o: 0.15 mole. 1 solvent: 20 ml hexane, catalysts
(MeNQ) Pt (diène), (NQ) Pt (diène), (DCNQ) Pt (diène), (P1) R (diène), [Si-H]o /[R]θ =(MeNQ) Pt (diene), (NQ) Pt (diene), (DCNQ) Pt (diene), (P1) R (diene), [Si-H] o / [R] θ =
500. diène = tétraméthyldivinylsiloxane.500. diene = tetramethyldivinylsiloxane.
La fig. 2 annexée montre une courbe du % de SiH consommé en fonction du temps. Les différents catalyseurs employés se sont avérés très efficaces en catalyse d'hydrosilylation du triméthylvinylsilane par le triéthylsilane. Le plus réactif est le complexe (MeNQ) Pt (diène).Fig. 2 appended shows a curve of the% of SiH consumed as a function of time. The various catalysts used have proven to be very effective in catalyzing the hydrosilylation of trimethylvinylsilane by triethylsilane. The most reactive is the complex (MeNQ) Pt (diene).
///.1.3. Temps de demi réaction :///.1.3. Half reaction time:
Ils sont indiqués sur le tableau 1 suivant. Ils correspondent à la consommation de 50 % du silane introduit. Tableau 1 : Hydrosilylation du triméthyl vinyl silane par le triéthylhydrogénosilane: T°C = 30"C, [Si-HJo - 0, 5 [C=CJo : 0, 15 mole. L' 1 t solvant : hexane 20 ml. Complexes plus efficaces que le catalyseur de Karstedt.They are shown in Table 1 below. They correspond to the consumption of 50% of the silane introduced. Table 1: Hydrosilylation of trimethyl vinyl silane with triethylhydrogenosilane: T ° C = 30 "C, [Si-HJo - 0.5 [C = CJo: 0.15 mol. The 1 t solvent: hexane 20 ml. Complexes more as effective as the Karstedt catalyst.
Ligands 1 1/2 (min)1 1/2 ligands (min)
Méthylnaphtoquinone 22,5Methylnaphthoquinone 22.5
Dichloronaphtoquinone 30Dichloronaphthoquinone 30
Ligand P1 (diels aider) 44Ligand P1 (diels help) 44
TETCE 58,5HEAD 58.5
Naphtoquinone 61Naphtoquinone 61
Catalyseur de Karstedt 65Karstedt 65 catalyst
III.1.4. ConclusionIII.1.4. Conclusion
En conclusion, il convient de noter que les nouveaux catalyseurs synthétisés sont plus efficaces que le catalyseur de Karstedt. Les plus réactifs semblent être les complexes quinones. Leur temps de demi réaction moyen est de l'ordre de 35 minutes. Le complexe du tétraéthyl-tétracarboxylato-éthylène est également d'une réactivité comparable.In conclusion, it should be noted that the new synthesized catalysts are more effective than the Karstedt catalyst. The most reactive seem to be the quinone complexes. Their average half-reaction time is of the order of 35 minutes. The tetraethyl-tetracarboxylato-ethylene complex is also of comparable reactivity.
Le tableau 2 ci-après donne les efficacités des différents catalyseurs testés. TableauTable 2 below gives the efficiencies of the various catalysts tested. Board
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0001
III.2. VITESSE DE REACTION / DUREE DE VIE : COMPARAISON AU CATALYSEUR DE KARSTEDT 11132. 1. IntroductionIII.2. REACTION SPEED / LIFETIME: COMPARISON TO KARSTEDT 11132 CATALYST. 1. Introduction
Il est nécessaire de comparer ces nouveaux systèmes catalytiques au catalyseur déjà utilisé industriellement. On a réalisé deux études principalement basées sur la vitesse de réaction et la durée de vie du catalyseur. Le catalyseur choisi pour effectuer cette comparaison est le (MeNQ c(21)) Pt (diène), Il 1.2.2. Vitesse de réactionIt is necessary to compare these new catalytic systems with the catalyst already used industrially. Two studies were carried out mainly based on the reaction rate and the lifetime of the catalyst. The catalyst chosen to carry out this comparison is (MeNQ c (21)) Pt (diene), It 1.2.2. Reaction speed
Le complexe de platine (MeNQ) Pt (diene) a été comparé dans les mêmes conditions opératoires au catalyseur de Karstedt existant sous forme diméπque de type Pt2(TMDVS)3 Deux tests ont été effectués a concentration en platine identique sur les substrats précédemment utilisés. Les résultats sont montrés sur la Fig 3 annexée, qui montre la courbe du % de silane SiH consommé en fonction du tempsThe platinum complex (MeNQ) Pt (diene) was compared under the same operating conditions to the existing Karstedt catalyst in diméπque type Pt2 (TMDVS) 3 Two tests were carried out at identical platinum concentration on the substrates previously used. The results are shown in the attached FIG. 3, which shows the curve of the% of silane SiH consumed as a function of time.
CONDITIONS OPERATOIRES Hydrosilylation du tnméthyl vmyl silane parle tnéthylhydrogénosilane T°C = 30"C,OPERATING CONDITIONS Hydrosilylation of tnmethyl vmyl silane by tnethylhydrogenosilane T ° C = 30 "C,
[Si-HJo = 0,5 [C=C]o 0, 15 mole L'1 1 solvant hexane 20 ml, catalyseurs (MeNQ) Pt (diène), Catalyseur de Karstedt Pt∑ (TMDVS)3 [Sι-H]o/[Pt]o = 500 diene = tétraméthyldivinylsiloxane Par deux fois, le complexe portant la méthylnaphtoquinone s'est avère plus efficace que le catalyseur de Karstedt Enfin, la couleur de la solution en fin de reaction est plus claire dans notre cas Ceci indique, qu'en opposition au catalyseur de Karstedt, beaucoup moins de décomposition en colloïdes inactifs apparaît en fin de reaction /// 2 3 durée de vie du catalyseur La durée de vie du catalyseur est caractéristique de l'évolution de l'espèce active dans le milieu En hydrosilylation, depuis le catalyseur de Speier, le platine est considéré actif en catalyse après réduction au degré d'oxydation (0) monométallique Cette réduction conduit aussi généralement à la précipitation de métal inactif en fin de réaction Le but recherché d'une étude est souvent de repousser ce point limite L'expérience menée, en parallèle, sur le catalyseur de Karstedt et sur celui selon l'invention, a été d'additionner une forte quantité de silane et d'oléfine et de mesurer leur disparition Chaque fois qu'une fraction est convertie en totalité, on en additionne une autre Le Tableau 3 ci-apres donne les résultats obtenus[Si-HJo = 0.5 [C = C] o 0.15 mole L '1 1 hexane solvent 20 ml, catalysts (MeNQ) Pt (diene), Karstedt Pt∑ catalyst (TMDVS) 3 [Sι-H] o / [Pt] o = 500 diene = tetramethyldivinylsiloxane Twice, the complex carrying methylnaphthoquinone proved to be more effective than the Karstedt catalyst Finally, the color of the solution at the end of the reaction is lighter in our case This indicates , that in opposition to the Karstedt catalyst, much less decomposition into inactive colloids appears at the end of the reaction /// 2 3 lifetime of the catalyst The lifetime of the catalyst is characteristic of the evolution of the active species in the medium In hydrosilylation, from the Speier catalyst, platinum is considered active in catalysis after reduction to the degree of (0) monometallic oxidation This reduction also generally leads to the precipitation of inactive metal at the end of the reaction. study is often to push this point lim ite The experiment carried out, in parallel, on the Karstedt catalyst and on that according to the invention, was to add a large amount of silane and olefin and to measure their disappearance Each time that a fraction is converted into all, another is added Table 3 below gives the results obtained
CONDITIONS OPERATOIRES Hydrosilylation du tnméthyl vinylsilane par le tnéthylhydrogenosilane en présence de (MeNQ) Pt (diène) ou du catalyseur de Karstedt Méthode des ajouts successifs Conditions de réaction, Concentrations initiales alcène = 6 W3 mole, silane = 3 10~3 mole, catalyseur = 6 10'6 mole Solvant hexane , 20 ml, T 30 'C, diène = tétraméthyldivinylsiloxane Tableau 3OPERATING CONDITIONS Hydrosilylation of tnmethyl vinylsilane by tnethylhydrogenosilane in the presence of (MeNQ) Pt (diene) or of the Karstedt catalyst Method of the successive additions Reaction conditions, Initial concentrations alkene = 6 W 3 mole, silane = 3 10 ~ 3 mole, catalyst = 6 10 '6 mole Hexane solvent, 20 ml, T 30' C, diene = tetramethyldivinylsiloxane Table 3
Cat. (MeNQ) Pt (diène) Pt2fTMDVS)3 ajout n° atcène * silane * alcène * silane *Cat. (MeNQ) Pt (diene) Pt2fTMDVS) 3 addition atcene number * silane * alkene * silane *
1 1000 500 1000 5001 1000 500 1000 500
2 +1000 +500 +1000 +5002 +1000 +500 +1000 +500
3 +500 +500 +500 +5003 +500 +500 +500 +500
4 +500 +500 +500 +5004 +500 +500 +500 +500
5 + 1000 + 1000 +1000 +10005 + 1000 + 1000 +1000 +1000
6 + 1000 + 1000 arrêt ** 6 + 1000 + 1000 stop * *
7 +1000 + 1000 arrêt ** 7 +1000 + 1000 stop **
Conversion 4200 * 2900 * Conversion 4200 * 2900 *
* Les quantités sont expnmés en fonction du nombre d'équivalents par rapport au platine. La conversion est donnée par rapport au silane introduit ** L'arrêt de la manipulation est déclaré lorsqu'il n'y a plus de variation constatée de la concentration de silane dans le milieu après 2 heures. Dans le cas du complexe de Karstedt, on a obtenu un tour de rotation maximal d'environ 3000 équivalents. Cette conversion est obtenue après 5 ajouts successifs de substrat. Le catalyseur devenant inactif au temps t = 2880 minutes, il est impossible alors de continuer l'addition. La couleur de la solution est brun-noir, indiquant une décomposition totale Par contre, en employant le (MeNQ) Pt (diène), la conversion maximale sur le même substrat est de 4200 équivalents en 7 ajouts successifs. La couleur est éventuellement brune mais la durée de vie est augmentée de 50 %. Le complexe selon l'invention, de par la coordination de la méthylnaphtoquinone, subit beaucoup moins rapidement que le catalyseur de Karstedt, une dégradation en platine métallique.* The quantities are expnm according to the number of equivalents compared to platinum. The conversion is given relative to the silane introduced ** The handling is stopped when there is no longer any observed variation in the concentration of silane in the medium after 2 hours. In the case of the Karstedt complex, a maximum rotation of approximately 3000 equivalents was obtained. This conversion is obtained after 5 successive additions of substrate. The catalyst becoming inactive at time t = 2880 minutes, it is then impossible to continue the addition. The color of the solution is brown-black, indicating a total decomposition On the other hand, by using (MeNQ) Pt (diene), the maximum conversion on the same substrate is 4200 equivalents in 7 successive additions. The color may be brown but the lifespan is increased by 50%. The complex according to the invention, by the coordination of methylnaphthoquinone, undergoes much less quickly than the Karstedt catalyst, degradation to metallic platinum.
Ainsi, le catalyseur selon l'invention, a une durée de vie plus longue que celle de ses homologues connus. En d'autres termes, ce catalyseur est recyclableThus, the catalyst according to the invention has a longer lifespan than that of its known counterparts. In other words, this catalyst is recyclable
III.3. INFLUENCE D'UN EXCES EN LIGAND L2 = (21) = METHYL-NAPHTOQUINONEIII.3. INFLUENCE OF AN EXCESS IN LIGAND L 2 = (21) = METHYL-NAPHTOQUINONE
La coordination de la quinone semble donc faiblir en fin de réaction On ajoute un excès de ligand dans le milieu, en vue de stabiliser l'espèce active et éviter cette dégradation. Plusieurs expériences sont réalisées dans cette optique On additionne au mélange réactionnel- a) 50 équivalents de MeNQ par rapport au platine b) 100 équivalents de MeNQ par rapport au platine c) 150 équivalents de MeNQ par rapport au platine On additionne, à ces trois différents mélanges, 2000 équivalents de substrats successivement. Après addition, on contrôle le pourcentage converti toutes les heures. Lorsque 100 % du silane a disparu, on procède à une nouvelle addition de 2000 équivalents. Le Tableau 4 ci-après donne les résultats obtenus en terme de vitesse moyenne d'hydrosilylation.The coordination of quinone therefore seems to weaken at the end of the reaction. An excess of ligand is added to the medium, in order to stabilize the active species and avoid this degradation. Several experiments are carried out with this in mind. The reaction mixture is added to: a) 50 equivalents of MeNQ relative to platinum b) 100 equivalents of MeNQ relative to platinum c) 150 equivalents of MeNQ relative to platinum To these three different mixtures, 2000 equivalents of substrates are added successively. After addition, the percentage converted is checked every hour. When 100% of the silane has disappeared, another 2000 equivalent is added. Table 4 below gives the results obtained in terms of average hydrosilylation rate.
CONDITIONS OPERATOIRES :OPERATING CONDITIONS:
Hydrosilylation du triméthyl vinyl silane parle triéthylhydrogénosilane: TC = 30'C, [Si-HJo = 0,5 [C=CJo: 0, 15 mole. L' 1 1 solvant : hexane 20 ml. Valeurs des Vitesses moyennes Vm d'hydrosilylation en présence de 50, 100, 150 équivalents de MeNQ. diène = tétraméthyldivinylsiloxane.Hydrosilylation of trimethyl vinyl silane by triethylhydrogenosilane: TC = 30'C, [Si-HJo = 0.5 [C = CJo: 0.15 mole. L 1 1 solvent: hexane 20 ml. Values of the Average Vm Hydrosilylation Speeds in the Presence of 50, 100, 150 MeNQ Equivalents. diene = tetramethyldivinylsiloxane.
Tableau 4 nb équivalents V moy * V2moy * V3moy * Table 4 nb equivalent V mean V2moy * * * V3moy
2000 1040 820 7602000 1040 820 760
4000 684 480 4754000 684 480 475
6000 470 395 3906000 470 395 390
12000 330 280 27012000 330 280 270
16000 266 220 20016000 266 220 200
26000 166 125 11026,000 166 125 110
* V moy : vitesse moyenne d'hydrosilylation en présence de n = 50, 100, 150 équivalents de MeNQ par rapport au platine Lorsque la concentration en alcène diminue, la solution reste claire, la réaction reprend lorsqu'on ajoute à nouveau 2000 équivalents de silane. La manipulation industrielle du catalyseur de Karstedt implique une addition très lente du silane ce qui fixe une concentration de Si-H en solution très faible. Lorsque cette concentration augmente, le catalyseur meurt progressivement. Dans le cas, de l'invention, l'ajout est très important au temps initial, mais on n'observe pas de dégradation brutale du complexe de platine. En outre, on peut constater que la dure de vie est fortement augmentée par l'addition de 50, 100, 150 équivalents de Méthylnaphtoquinone. La vitesse de réaction diminue légèrement avec l'augmentation de la concentration en quinone dans le milieu. En conclusion, même après 26000 équivalents en Si-H convertis, le catalyseur selon l'invention est toujours actif (comparaison avec le tableau 3). * V avg: average hydrosilylation speed in the presence of n = 50, 100, 150 equivalents of MeNQ relative to platinum When the alkene concentration decreases, the solution remains clear, the reaction resumes when 2000 equivalents of silane. Industrial handling of the Karstedt catalyst involves very slow addition of the silane, which fixes a very low concentration of Si-H in solution. When this concentration increases, the catalyst gradually dies. In the case of the invention, the addition is very important at the initial time, but no abrupt degradation of the platinum complex is observed. In addition, it can be seen that the lifespan is greatly increased by the addition of 50, 100, 150 equivalents of Methylnaphthoquinone. The reaction rate decreases slightly with the increase in the concentration of quinone in the medium. In conclusion, even after 26,000 equivalents of Si-H converted, the catalyst according to the invention is still active (comparison with Table 3).
III.4. CONVERSION MAXIMALEIII.4. MAXIMUM CONVERSION
Il est possible de connaître la quantité maximale de silane que le système catalytique selon l'invention pourrait convertir. En utilisant le même stabilisant, un test supplémentaire a été réalisé pour évaluer le nombre de cycles maximals. Pour ce faire, on introduit au temps initial, une quantité beaucoup plus importante en substrat. On choisit des conditions stoechiométriques de reaction pour minimiser les effets d'un excès en alcène et un ratio de méthyl naphtoquinone de 50 équivalents /Platine. Le catalyseur est mis en solution dans du toluène La fig. 4 annexée donne le nombre d'équivalents SiH convertis en fonction du temps CONDITIONS OPERATOIRESIt is possible to know the maximum amount of silane that the catalytic system according to the invention could convert. Using the same stabilizer, an additional test was performed to assess the maximum number of cycles. To do this, a much larger amount of substrate is introduced at the initial time. We chooses stoichiometric reaction conditions to minimize the effects of an excess of alkene and a methyl naphthoquinone ratio of 50 equivalents / Platinum. The catalyst is dissolved in toluene FIG. 4 appended gives the number of SiH equivalents converted as a function of time. OPERATING CONDITIONS
Cinétique d'hydrosilylation du tnméthylvmylsilane par le triéthylhydrogénosilane en présence de (MeNQ) R (diène) et 50 équivalents de Méthylnaphtoquinone Détermination du nombre de rotations maximal. [Si-HJo = [C = CJo = 1, 2 10~2 mole L'1 Hexane : 20 ml. diène = tétraméthyldivinylsiloxane Tableau 5 ci-après donne la valeur de la Vitesse maximale Vmax d'hydrosilylation du tnméthyl vinylsilane parle tnéthylhydrogénosilane en présence de (MeNQ) Pt (diène) et 50 équivalents de MeNQ Tableau 5Hydrosilylation kinetics of tnmethylvmylsilane by triethylhydrogenosilane in the presence of (MeNQ) R (diene) and 50 equivalents of Methylnaphthoquinone Determination of the maximum number of rotations. [Si-HJo = [C = CJo = 1, 2 10 ~ 2 mole L ' 1 Hexane: 20 ml. diene = tetramethyldivinylsiloxane Table 5 below gives the value of the Maximum speed V m ax of hydrosilylation of methyl vinylsilane by methyl hydrogenosilane in the presence of (MeNQ) Pt (diene) and 50 equivalents of MeNQ Table 5
Vitesse initiale 1400 équ/hrInitial speed 1400 equ / hr
Vitesse maximale 2800 equ/hrMaximum speed 2800 equ / hr
Nb de rotations max 38000 équMaximum number of rotations 38,000 equ
En conditions stoechiométriques, on peut arriver à une conversion maximale deUnder stoichiometric conditions, a maximum conversion of
38000 équivalents par atome de platine L'apport de la quinone dans le milieu est considérable et permet d'augmenter la tolérance de l'espèce active En effet, lorsque 20000 équivalents en silane sont additionnes en une seule fois, le catalyseur reste actif et n'est pas affecté par la concentration importante en fonctionnalités Si-H contrairement au complexe de Karstedt38,000 equivalents per platinum atom The contribution of quinone to the medium is considerable and makes it possible to increase the tolerance of the active species In fact, when 20,000 equivalents of silane are added at one time, the catalyst remains active and n is not affected by the high concentration of Si-H functionalities unlike the Karstedt complex
III.5 INFLUENCE DU MERCUREIII.5 INFLUENCE OF MERCURY
L'utilisation du mercure comme inhibiteur de catalyse hétérogène a été proposé pour la première fois par G Whitesides (J. Am Chem Soc , 110 (1988) 3164) et par T Miller, (J Am. Chem. Soc , 110 (1988), 3156-3163) Il semble évident que l'amalgame provoque par l'addition de Hg rend le catalyseur hétérogène totalement inefficace en ayant qu'un faible effet sur le catalyseur homogèneThe use of mercury as a heterogeneous catalysis inhibitor was first proposed by G Whitesides (J. Am Chem Soc, 110 (1988) 3164) and by T Miller, (J Am. Chem. Soc, 110 (1988) , 3156-3163) It seems obvious that the amalgam caused by the addition of Hg makes the heterogeneous catalyst totally ineffective by having only a weak effect on the homogeneous catalyst
L. Boardman arrive à la même constatation lorsqu'il effectue une expérience similaire sur son catalyseur photochimique CpPtMe3 (Organometallics, 11 , 1992, 4194). L'hydrosilylation est totalement inhibée Prigano et Trogler remarquent que seul le catalyseur de platine colloïdal supporté sur silice est sensible à l'addition de Hg, celui constitué de Platine phosphme monoméπque n'étant pas influencé (Organometallics, 4,L. Boardman arrives at the same observation when he performs a similar experiment on his photochemical catalyst CpPtMe3 (Organometallics, 11, 1992, 4194). Hydrosilylation is completely inhibited Prigano and Trogler note that only the colloidal platinum catalyst supported on silica is sensitive to the addition of Hg, that consisting of Monoméπque platinum phosphme not being influenced (Organometallics, 4,
1985, 647-657) , (Organometallics, 1 , 1982, 768-770) L'empoisonnement au mercure est donc la preuve d'une catalyse de type hétérogène, ce que constate L. Lewis lors d'une étude sur le catalyseur de Karstedt (Am. Chem. Soc, 108, 1986, 7228). On a donc réalisé cette expérience en utilisant le catalyseur selon l'invention et, on l'a comparé.dans les mêmes conditions, au catalyseur de Karstedt.1985, 647-657), (Organometallics, 1, 1982, 768-770) Mercury poisoning is therefore proof of a heterogeneous type of catalysis, which L. Lewis observed during a study on the Karstedt catalyst (Am. Chem. Soc, 108, 1986, 7228). This experiment was therefore carried out using the catalyst according to the invention and, it was compared, under the same conditions, to the Karstedt catalyst.
111.5.1. La Fig. 5 annexée donne la courbe de % de SiH consommé en fonction du temps, avec (Δ) et sans Hg (+) pour le catalyseur MeNQ Pt diène.111.5.1. Fig. 5 appended gives the curve of% of SiH consumed as a function of time, with (Δ) and without Hg (+) for the MeNQ Pt diene catalyst.
CONDITIONS OPERATOIRES :OPERATING CONDITIONS:
Influence du mercure sur l'hydrosilylation du triméthylvinyl silane par le triéthylhydrogénosilane: (+) sans Hg, (D) avec Hg, T"C = 30"C, [Si-HJo = 0,5 [C=CJo : 0, 15 mole. L'1 1 solvant : hexane 20 ml. diène = tétraméthyldivinylsiloxane. catalyseur (MeNQ) Pt (diène), volume de Mercure : 0, 1 ml.Influence of mercury on the hydrosilylation of trimethylvinyl silane by triethylhydrogenosilane: (+) without Hg, (D) with Hg, T "C = 30" C, [Si-HJo = 0.5 [C = CJo: 0.15 mole. L 1 1 solvent: hexane 20 ml. diene = tetramethyldivinylsiloxane. catalyst (MeNQ) Pt (diene), volume of Mercury: 0.1 ml.
111.5.2. La Fig. 6 annexée donne la courbe de % de SiH consommé en fonction, avec (Δ ) et sans Hg (+) pour le catalyseur de KARSTEDT CONDITIONS OPERATOIRES :111.5.2. Fig. 6 appended gives the curve of% of SiH consumed as a function, with (Δ) and without Hg (+) for the KARSTEDT catalyst OPERATING CONDITIONS:
Influence du mercure sur l'hydrosilylation du triméthyl vinyl silane par le triéthylhydrogénosilane: (+) sans Hg, (D) avec Hg, T°C = 30°C,Influence of mercury on the hydrosilylation of trimethyl vinyl silane by triethylhydrogenosilane: (+) without Hg, (D) with Hg, T ° C = 30 ° C,
[Si-HJo = 0, 5 [C = CJo : 0, 15 mole. L' 1 1 solvant : hexane 20 ml, catalyseur Pt2(TMDVS)3 (Karstedt), volume de Mercure : 0, 1 ml. ///.5.3. Conclusion[Si-HJo = 0, 5 [C = CJo: 0, 15 mole. L 1 1 solvent: hexane 20 ml, catalyst Pt2 (TMDVS) 3 (Karstedt), volume of Mercury: 0.1 ml. ///.5.3. Conclusion
Aucun effet du mercure n'a pu être mis en évidence lorsqu'on utilise le système selon l'invention. Par contre, l'effet est dramatique sur le catalyseur de Karstedt. Dans ce cas, l'hydrosilylation est arrêtée. On peut affirmer que notre système garde sa nature homogène au cours du temps contrairement au complexe de Karstedt qui évolue vers un système hétérogène beaucoup moins actif.No effect of mercury could be demonstrated when using the system according to the invention. However, the effect is dramatic on Karstedt's catalyst. In this case, the hydrosilylation is stopped. We can say that our system keeps its homogeneous nature over time unlike the Karstedt complex which evolves towards a heterogeneous system much less active.
111.6. EFFET DE LA NATURE DU LIGAND DIENE - COMPLEXES PLATINIQUES DE TYPE I AVEC111.6. EFFECT OF THE NATURE OF LIGAND DIENE - PLATINUM COMPLEXES TYPE I WITH
Lα = Lα. = nbnL α = L α . = nbn
On compare le complexe (I) préparé selon l'Exemple I.2 au catalyseur de Karstedt et auThe complex (I) prepared according to Example I.2 is compared with the Karstedt catalyst and the
(TMDVS) Pt (MeNQ). On constate que la vitesse de réaction en catalyse est plus importante dans ce cas. On peut en déduire que le ligand Lα = Lαp = nbn rend le composé plus efficace.(TMDVS) Pt (MeNQ). It can be seen that the rate of reaction in catalysis is greater in this case. We can deduce that the ligand L α = L α p = nbn makes the compound more effective.
La Fig. 7 annexée donne le % de SiH consommé en fonction du temps.Fig. 7 appended gives the% of SiH consumed as a function of time.
CONDITIONS OPERATOIRES :OPERATING CONDITIONS:
Cinétique d'hydrosilylation du triméthylvinylsilane par l'heptaméthyltrisiloxane (MD'M) en présence de (MeNQ) Pt (diène)Δ , (MeNQ)Pt(nbn)2 o , Catalyseur de Karstedt + . T'C = 30°C, [Si-HJo = 0, 5 [C = CJo : 0, 15 mole. L' 1 solvant : hexane 20 ml.Kinetics of trimethylvinylsilane hydrosilylation by heptamethyltrisiloxane (MD'M) in the presence of (MeNQ) Pt (diene) Δ, (MeNQ) Pt (nbn) 2 o, Karstedt + catalyst. T'C = 30 ° C, [Si-HJo = 0, 5 [C = CJo: 0.15 mole. 1 solvent: hexane 20 ml.
111.7. Le fait marquant, est que le catalyseur de l'invention marche en mode homogène. 111.7. The striking fact is that the catalyst of the invention works in homogeneous mode.

Claims

REVENDICATIONS : 1 - Utilisation, à titre de catalyseur thermoactivable, homogène, à base de platine et utile notamment dans l'hydrosilylation entre, d'une part, des silanes et/ou des siloxanes A ayant, par molécule, au moins un radical réactif SiH et exempts d'atome de silicium lié à plus de deux atomes d'hydrogène et, d'autre part, des composés B présentant au moins un groupement réactif et/ou au moins une fonction réactive, d'au moins un complexe platinique de formule : CLAIMS: 1 - Use, as a heat-activated, homogeneous catalyst, based on platinum and useful in particular in hydrosilylation between, on the one hand, silanes and / or siloxanes A having, per molecule, at least one reactive radical SiH and free of silicon atom linked to more than two hydrogen atoms and, on the other hand, of compounds B having at least one reactive group and / or at least one reactive function, of at least one platinum complex of formula :
Figure imgf000028_0001
n - l ou 2
Figure imgf000028_0001
n - l or 2
dans laquelle Δ Lα et Lα. sont identiques ou différents et sont sélectionnés parmi les oléfines ligantes, de préférence parmi les restes oléfmiques suivants, substitués ou non : + norbornènein which Δ L α and L α . are identical or different and are selected from among the binding olefins, preferably from the following olefinic residues, substituted or not: + norbornene
Figure imgf000028_0002
+ (cyclo)hexène, + éthylène ; Δ Lα et Lα. pouvant également former ensemble un seul ligand dioléfinique, de préférence formé par
Figure imgf000028_0002
+ (cyclo) hexene, + ethylene; Δ L α and L α . can also form together a single diolefin ligand, preferably formed by
Figure imgf000028_0003
Figure imgf000028_0003
SiYes
//
R'R '
R4 R 4
(II)(II)
dans laquelle R1, R2, R3, R4 sont différents ou semblables entre eux et représentent un groupement alkyle et/ou acyle, de préférence un alkyle ayant de 1 à 18 atomes de carbone, les groupements méthyle, éthyie, propyle, pentyle, hexyle, allyle, acétyle, propionyie étant particulièrement préférés et surtout le méthyle, Δ L est choisi parmi les ligands L., , L2 définis ci-après L., étant un ligand de formule suivante :in which R 1 , R 2 , R 3 , R 4 are different or similar to each other and represent an alkyl and / or acyl group, preferably an alkyl having from 1 to 18 carbon atoms, methyl, ethyl, propyl, pentyl, hexyl, allyl, acetyl, propionyie being particularly preferred and especially methyl, Δ L is chosen from ligands L.,, L 2 defined below L., being a ligand of the following formula:
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000029_0001
(D dans laquelle : m Z1, Z2, Z3, Z4, représente indépendamment l'hydrogène, un aryle, un alkyle, un halogène, un hydroxyalkyle ou un groupement électroattracteur, de préférence sélectionné parmi les groupements suivants : COR, CN, COOR avec R = hydrogène, alkyle, aryle ; au moins un, de préférence au moins deux, des substituants Z1 à Z4 correspondant à un groupement électroattracteur ; * L2 étant un ligand constitué par le reste (2) suivant :(D in which: m Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , independently represents hydrogen, an aryl, an alkyl, a halogen, a hydroxyalkyl or an electron-withdrawing group, preferably selected from the following groups: COR, CN, COOR with R = hydrogen, alkyl, aryl; at least one, preferably at least two, of the substituents Z 1 to Z 4 corresponding to an electron-withdrawing group; * L 2 being a ligand consisting of the following residue (2):
Figure imgf000029_0002
Figure imgf000029_0002
(2) dans laquelle :(2) in which:
Y1, Y2, Y3, Y4 représente indépendamment un hydrogène, un halogène, un alkyle, un aryle, un alcoxyle, un hydroxyle, ou bien Y1 et Y4 ou Y2 et Y3 pouvant également former ensemble au moins un groupement cyclique aromatique ou non, et comprenant un ou plusieurs cycles condensés ou non ; lesdits cyles étant éventuellement substitués par des radicaux monovalents répondant à la définition donnée ci-dessus pour Y1 à Y4 ;Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 independently represents a hydrogen, a halogen, an alkyl, an aryl, an alkoxyl, a hydroxyl, or else Y 1 and Y 4 or Y 2 and Y 3 can also form together at least a cyclic group, aromatic or not, and comprising one or more rings, condensed or not; said cyles being optionally substituted by monovalent radicals corresponding to the definition given above for Y 1 to Y 4 ;
Δ E1, E2 sont identiques ou différents et représentent : O, NR5 avec R5 = alkyle ou alkényle en C C6 , CR6R7 avec R6, R7 identiques ou différents et correspondant à un alkyle en C C6, un alkoxyle, un halogène, l'oxygène étant plus particulièrement préféré pour E-., E2. 2 - Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que les ligands L des complexes platiniques (I) sont sélectionnés parmi les sous-groupes L, et L2 suivants : → L, :Δ E 1 , E 2 are identical or different and represent: O, NR 5 with R 5 = CC 6 alkyl or alkenyl, CR 6 R 7 with R 6 , R 7 identical or different and corresponding to CC 6 alkyl, alkoxyl, halogen, oxygen being more particularly preferred for E-., E 2 . 2 - Use according to claim 1 characterized in that the ligands L of the platinum complexes (I) are selected from the following subgroups L, and L 2 : → L,:
NC CN NC HNC CN NC H
>=< =<> = <= <
(11) NC CN (12) H CN(11) NC CN (12) H CN
EtOOC COOEt EtOOC HEtOOC COO and EtOOC H
>=<> = <
(13) EtOOC COOEt (14) H COOEt(13) EtOOC COOEt (14) H COOEt
PhOC H =<PhOC H = <
(15) H COPh(15) H COPh
Figure imgf000030_0001
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Figure imgf000030_0002
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Figure imgf000030_0003
Figure imgf000030_0003
-» et les mélanges de ligands L1 et/ou L2 3 - Utilisation selon la revevendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le catalyseur est mis en oeuvre dans un milieu réactionnel constitué par une solution stable dudit catalyseur et des réactifs, dans au moins un solvant organique.- "and mixtures of L 1 and / or L 2 ligands 3 - Use according to claim 1 or claim 2, characterized in that the catalyst is used in a reaction medium consisting of a stable solution of said catalyst and reagents, in at least one organic solvent.
4 - Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le catalyseur contient, à l'état libre, au moins un agent stabilisant formé par au moins un ligand Ls de formule Lα, Lα., L, ou L2 telle que définie dans la revendication 1.4 - Use according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the catalyst contains, in the free state, at least one stabilizing agent formed by at least one ligand Ls of formula L α , L α ., L , or L 2 as defined in claim 1.
5 - Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le catalyseur comprend au moins un bloqueur thermique présent, de préférence, choisi parmi les alcools acétyléniques de formule :5 - Use according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the catalyst comprises at least one thermal blocker present, preferably, chosen from acetylenic alcohols of formula:
R - (R') C (OH) - C --- CH formule dans laquelle,R - (R ') C (OH) - C --- CH formula in which,
. R est un radical alkyle linéaire ou ramifié, ou un radical phényle ; . R' est H ou un radical alkyle linéaire ou ramifié, ou un radical phényle ; les radicaux R, R1 et l'atome de carbone situé en α de la triple liaison pouvant éventuellement former un cycle ; le nombre total d'atomes de carbone contenu dans R et R1 étant d'au moins 5, de préférence de 9 à 20, lesdits alcools étant plus préférentiellement sélectionnés parmi ceux présentant un point d'ébullition supérieur à 250° C, tels que : . l'éthynyl-1-cyclohexanol 1 ; . le méthyl-3 dodécyne-1 ol-3 ; . le triméthyl-3,7,11 dodécyne-1 ol-3 ; . le diphényl-1,1 propyne-2 ol-1 ;. R is a linear or branched alkyl radical, or a phenyl radical; . R 'is H or a linear or branched alkyl radical, or a phenyl radical; the radicals R, R 1 and the carbon atom located at α of the triple bond which can optionally form a ring; the total number of carbon atoms contained in R and R 1 being at least 5, preferably from 9 to 20, said alcohols being more preferably selected from those having a boiling point above 250 ° C., such as :. ethynyl-1-cyclohexanol 1; . 3-methyl-dodecy-1 ol-3; . trimethyl-3,7,11 dodécyne-1 ol-3; . diphenyl-1,1 propyne-2 ol-1;
. l'éthyl-3 éthyl-6 nonyne-1 ol-3 ; . le méthyl-3 pentadécyne-1 ol-3.. 3-ethyl-6-ethyl nonyne-1 ol-3; . 3-methyl-pentadecyne-1 ol-3.
6 - Complexe platinique de formule (I) tel que défini dans la revendication 1 ou 2 et dans lequel Lα et Lα. sont identiques ou différents et sont sélectionnés parmi les oléfines ligantes, de préférence parmi les restes oléfiniques suivants, substitués ou non : + norbornène6 - Platinum complex of formula (I) as defined in claim 1 or 2 and in which L α and L α . are identical or different and are selected from among the binding olefins, preferably from the following olefinic residues, substituted or not: + norbornene
Figure imgf000031_0001
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+ (cyclo)hexène, + éthylène. 7 - Procédé de synthèse des complexes (I) dans lesquels Lα et Lα. forment ensemble un seul ligand dioléfinique (II) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir au moins un ligand L tel que défini dans la revendication 1 avec des produits de formule moyenne . [Pt°]2 [ViMe2Si-O-Si-Me2-Vi]3.+ (cyclo) hexene, + ethylene. 7 - Process for the synthesis of complexes (I) in which L α and L α . together form a single diolefinic ligand (II) according to claim 1, characterized in that it consists in reacting at least one ligand L as defined in claim 1 with products of average formula. [Pt °] 2 [ViMe 2 Si-O-Si-Me 2 -Vi] 3 .
8 - Procédé de synthèse de complexes (I) selon la revendication 1 ou 2, dans lesquels Lα = Lα-, = nbn, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir au moins un ligand8 - Process for the synthesis of complexes (I) according to claim 1 or 2, in which L α = L α -, = nbn, characterized in that it consists in reacting at least one ligand
L tel que défini dans la revendication 1 , avec des produits de départ du type [nbn]3 PtL as defined in claim 1, with starting materials of the type [nbn] 3 Pt
9 - Catalyseur thermoactivable à base de platine et utile notamment dans l'hydrosilylation entre, d'une part, des silanes et/ou des siloxanes A ayant, par molécule, au moins un radical réactif SiH et exempts d'atome de silicium lié à plus de deux atomes d'hydrogène et, d'autre part, des composés B présentant au moins un groupement réactif et/ou au moins une fonction réactive, caractérisé9 - Heat-activatable catalyst based on platinum and useful in particular in hydrosilylation between, on the one hand, silanes and / or siloxanes A having, per molecule, at least one reactive radical SiH and free of silicon atom bonded to more than two hydrogen atoms and, on the other hand, compounds B having at least one reactive group and / or at least one reactive function, characterized
- en ce qu'il comprend au moins un complexe platinique (I) tel que défini dans la revendication 1, 2 ou 6,- in that it comprises at least one platinum complex (I) as defined in claim 1, 2 or 6,
- et en ce qu'il est homogène- and in that it is homogeneous
10 - Catalyseur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme homogène d'une solution dans au moins un solvant organique10 - Catalyst according to claim 9, characterized in that it is in the homogeneous form of a solution in at least one organic solvent
11 - Procédé d'hydrosilylation entre, d'une part, des silanes et/ou des siloxanes A ayant, par molécule, au moins un radical réactif Si-H et exempts d'atome de silicium lié à plus de deux atomes d'hydrogène, et d'autre part, des composés B présentant, par molécule, au moins un groupement réactif aliphatique insaturé et/ou au moins une fonction polaire réactive, dans lequel on met en oeuvre au moins un complexe du platine à titre de catalyseur, caractérisé en ce qu'il repose sur la thermoactivation et en ce qu'il consiste essentiellement à faire réagir les composés A et B en présence du catalyseur défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 6, 9 ou 10, et/ou obtenu en mettant en oeuvre le procédé de synthèse selon la revendication 7 12 - Procédé selon la revendication 11 , caractérisé en ce que les composés A sont choisis parmi les polyorganohydrogénosiloxanes comportant :11 - Hydrosilylation process between, on the one hand, silanes and / or siloxanes A having, per molecule, at least one reactive radical Si-H and free of silicon atom bonded to more than two hydrogen atoms , and on the other hand, compounds B having, per molecule, at least one reactive unsaturated aliphatic group and / or at least one reactive polar function, in which at least one complex of platinum is used as catalyst, characterized in that it is based on thermoactivation and in that it consists essentially in reacting compounds A and B in the presence of the catalyst defined in any one of claims 1 to 6, 9 or 10, and / or obtained in implementing the synthesis method according to claim 7 12 - Process according to claim 11, characterized in that the compounds A are chosen from polyorganohydrogensiloxanes comprising:
* des motifs de formule suivante :* reasons for the following formula:
HaW SiO4 . Q + b) 0)H a W SiO 4 . Q + b) 0)
2 dans laquelle : les symboles W sont semblables ou différents et représentent des groupes hydrocarbonés monovalents, exempts d'action défavorable sur l'activité du catalyseur et choisis, de préférence, parmi les groupes (cyclo) alkyles ayant de 1 à 18 atomes de carbone inclus et, avantageusement, parmi les groupes méthyle, éthyle, propyle, octyle et 3,3,3-trifluoropropyle ainsi que parmi les groupes aryles ou aralkyles en C6-C12 et, avantageusement, parmi les radicaux xylyle et totyle et phényle, tous ces groupes étant éventuellement halogènes (fluor e.g.) et/ou hydroxylés et/ou alcoxylés. - a est 1 ou 2, b est 0, 1 ou 2, la somme (a + b) a une valeur comprise entre 1 et 3,2 in which: the symbols W are similar or different and represent monovalent hydrocarbon groups, free from any adverse action on the activity of the catalyst and preferably chosen from (cyclo) alkyl groups having from 1 to 18 carbon atoms included and, advantageously, among the methyl, ethyl, propyl, octyl and 3,3,3-trifluoropropyl groups as well as among the C 6 -C 12 aryl or aralkyl groups and, advantageously, among the xylyl and totyl and phenyl radicals, all these groups possibly being halogenated (fluorine eg) and / or hydroxylated and / or alkoxylated. - a is 1 or 2, b is 0, 1 or 2, the sum (a + b) has a value between 1 and 3,
* et, éventuellement, d'autres motifs de formule moyenne :* and, possibly, other reasons of medium formula:
WcSiO4_J ç (2)W c SiO 4 _ J ç (2)
2 dans laquelle W a la même signification que ci-dessus et c a une valeur comprise entre 0 et 3.2 in which W has the same meaning as above and c has a value between 0 and 3.
13 - Procédé selon la revendication 11 , caractérisé en ce que les composés B, sont sélectionnés parmi les polyorganosiloxanes comprenant des motifs semblables ou différents de formule : W'dXeYfSiO4 . (d + e + f) (3)13 - Process according to claim 11, characterized in that the compounds B are selected from polyorganosiloxanes comprising similar or different units of formula: W ' d X e Y f SiO 4 . (d + e + f) (3)
2 dans laquelle :2 in which:
Δ Les symboles W sont semblables ou différents et représentent des groupes hydrocarbonés monovalents, exempts d'action défavorable sur l'activité du catalyseur et choisis, de préférence, parmi les groupes (cycio) alkyles ayant de 1 à 18 atomes de carbone inclus et, avantageusement, parmi les groupes méthyle, éthyle, propyle, octyle et 3,3,3-trifluoropropyle ainsi que parmi les groupes aryles ou aralkyles en C6-C12 et, avantageusement, parmi les radicaux xylyle et totyle et phényle, tous ces groupes étant éventuellement halogènes (fluor e.g.) et/ou hydroxylés et/ou alcoxylés, Δ Les symboles X sont semblables ou différents et représentent un atome d'hydrogène ou une fonction réactive, de préférence, époxyfonctionnelle, reliée au silicium par un radical divalent e.g. enΔ The symbols W are similar or different and represent monovalent hydrocarbon groups, free from any unfavorable action on the activity of the catalyst and preferably chosen from (cycio) alkyl groups having from 1 to 18 carbon atoms inclusive and, advantageously, among the methyl, ethyl, propyl, octyl and 3,3,3-trifluoropropyl groups as well as among the C 6 -C 12 aryl or aralkyl groups and, advantageously, among the xylyl and totyl and phenyl radicals, all these groups being optionally halogenated (fluorine eg) and / or hydroxylated and / or alkoxylated, Δ The symbols X are similar or different and represent a hydrogen atom or a reactive, preferably epoxyfunctional, function linked to silicon by a divalent radical eg in
CrC20 comportant éventuellement au moins un hétéroatome, les radicaux X plus particulièrement préférés étant :C r C 20 optionally comprising at least one heteroatom, the more particularly preferred radicals X being:
3-glycidoxypropyl, 4-éthanediyle, (1 ,2-époxycylohexyl)... Δ Les symboles Y sont semblables ou différents et représentent un reste alcényle linéaire ou ramifié en CrC12, reste alcényle présentant au moins une insaturation éthylénique en extrémité de chaîne et/ou dans la chaîne et éventuellement au moins un hétéroatome ;3-glycidoxypropyl, 4-ethanediyl, (1, 2-epoxycylohexyl) ... Δ The symbols Y are similar or different and represent a linear or branched alkenyl residue in C r C 12 , alkenyl residue having at least one ethylenic unsaturation at the end chain and / or in the chain and optionally at least one heteroatom;
Δ d, e et f sont égaux à 0, 1 , 2 ou 3 ;Δ d, e and f are 0, 1, 2 or 3;
Δ d + e + f = 0, 1, 2 ou 3 ; de motifs Si04/2 étant inférieur à 30 % en moleΔ d + e + f = 0, 1, 2 or 3; of Si0 4/2 patterns being less than 30% by mole
14 - Composition thermoreticulable caractérisée en ce qu'elle comporte : des composés A selon la revendications 11 ou 12, des composés B selon l'une quelconque des revendications 11 ou 13, et un catalyseur tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 10 et/ou un précurseur de celui-ci 14 - thermosetting composition characterized in that it comprises: compounds A according to claims 11 or 12, compounds B according to any one of claims 11 or 13, and a catalyst as defined in any one of claims 1 to 10 and / or a precursor thereof
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