硅氧烷化合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及硅氧烷化合物（例如：硅氧烷低聚物和硅氧烷化合物）、交聯(lián)有機(jī)硅聚 合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代工業(yè)中硅氧烷化合物和有機(jī)硅（silicone)具有多種用途。例如，硅氧烷化 合物廣泛用于交聯(lián)有機(jī)硅聚合物的制備。這些聚合物通常通過(guò)氫化硅烷化反應(yīng)或者縮合反 應(yīng)來(lái)制備。在氫化硅烷化反應(yīng)中，帶有乙烯基的硅氧烷化合物發(fā)生加成反應(yīng)，以通過(guò)形成新 的Si-c鍵來(lái)連接所述化合物的單個(gè)分子。氫化硅烷化反應(yīng)通常由鉑催化，這樣將會(huì)提高這 些聚合物的成本，因?yàn)椴荒軓墓袒膹椥泽w中回收鉑。在縮合反應(yīng)中，硅氧烷化合物發(fā)生縮 合反應(yīng)，以在單個(gè)分子間形成新的Si-0-Si鍵合。該縮合反應(yīng)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物（V0C) 作為副廣品。
[0003] 交聯(lián)有機(jī)娃聚合物能夠用作電子設(shè)備的密封劑或者封裝物（encapsulant)。特別 是，交聯(lián)有機(jī)硅聚合物能夠被用作發(fā)光二極管（LED)的封裝物。這些交聯(lián)有機(jī)硅聚合物因 其未妨礙電子元件的運(yùn)行而合乎需要。然而，具有足以用作較大功率LED的封裝物的高溫 穩(wěn)定性的交聯(lián)有機(jī)硅聚合物不具有高的折射率。該較低的折射率意味著從LED的光輸出將 因?yàn)長(zhǎng)ED的半導(dǎo)體模具中的內(nèi)反射而減弱。
[0004] 人們需要如下硅氧烷化合物：該硅氧烷化合物適合用于制備交聯(lián)有機(jī)硅聚合物中 而不會(huì)生成大量揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物，例如通過(guò)縮合固化交聯(lián)有機(jī)硅聚合物產(chǎn)生的含碳V0C。還 需要硅氧烷化合物和交聯(lián)有機(jī)硅聚合物，該硅氧烷化合物和交聯(lián)有機(jī)硅聚合物呈現(xiàn)高折射 率并且由此更好地適合用于這樣的應(yīng)用中，即需要封裝材料呈現(xiàn)高折射率的那些應(yīng)用（例 如：LED密封物應(yīng)用）。還需要制備這些硅氧烷化合物和交聯(lián)有機(jī)硅聚合物的方法。本申請(qǐng) 中描述的主題致力于滿足這些需求及其它需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在第一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包含多個(gè)硅氧烷重復(fù)單元的硅氧烷化合物，其中 約lOmol%或更多的所述硅氧烷重復(fù)單元為環(huán)三硅氧烷重復(fù)單元，并且所述環(huán)三硅氧烷重 復(fù)單元獨(dú)立地選自符合如下式（I)結(jié)構(gòu)的環(huán)三硅氧烷重復(fù)單元：
[0006]
[0007] 其中&和1?2獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng) 取代的烯基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳 基、經(jīng)取代的雜芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；R3和1?4獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、烷二基（alkanediyl)、經(jīng)取 代的烷二基、環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng)取代的烯基、烯二基、經(jīng)取代的烯二基、環(huán)烯 基、經(jīng)取代的環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基、經(jīng)取代的雜芳 基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲硅烷氧 基；前提條件是，如果私和R4中的一個(gè)選自烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯 二基，那么私和R4中的另一個(gè)也選自烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基， 并且私和R4鍵合形成環(huán)狀部分。
[0008] 在第二實(shí)施方案中，本發(fā)明提供用于制備硅氧烷化合物的方法，該方法包括如下 步驟：
[0009] (a)提供第一硅氧烷化合物，該第一硅氧烷化合物包含至少一個(gè)符合式（XX)結(jié)構(gòu) 的鏈段
[0010]
[0011] 其中&和1?2獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng) 取代的烯基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳 基、經(jīng)取代的雜芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；r2。和r21獨(dú)立地選自氫、烷基、經(jīng)取代的烷基、烷二基、經(jīng)取代的烷二 基、環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng)取代的烯基、烯二基、經(jīng)取代的烯二基、環(huán)烯基、經(jīng)取 代的環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基、經(jīng)取代的雜芳基、三烷 基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提 條件是R2(]和R21中僅一個(gè)可為氫；并且進(jìn)一步的前提條件是，如果R2(:和R21中的一個(gè)選自 烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，那么R2。和R21中的另一個(gè)也選自烷二 基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，并且R2(]和r21鍵合形成環(huán)狀部分；X為0或 者任意正整數(shù)；
[0012] (b)提供符合式（XXX)結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅化合物
[0013]
[0014] 其中私和R4獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、烷二基、經(jīng)取代的烷二基、環(huán)烷基、經(jīng) 取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng)取代的烯基、烯二基、經(jīng)取代的烯二基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的環(huán)烯基、雜 環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基、經(jīng)取代的雜芳基、三烷基甲硅烷氧基、 芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提條件是，如果R；5 和R4中的一個(gè)選自烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，那么R，R4中的 另一個(gè)也選自烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，并且R#PR4鍵合形成環(huán) 狀部分；R3。和R31獨(dú)立地選自氫、烷基、經(jīng)取代的烷基、?；徒?jīng)取代的?；徊⑶襶為從1 至6的正整數(shù)；
[0015] (c)提供包含路易斯酸催化劑和溶劑的反應(yīng)相；
[0016] (d)將所述第一硅氧烷化合物和所述有機(jī)硅化合物在所述反應(yīng)相中混合，使得所 述第一硅氧烷化合物和所述有機(jī)硅化合物發(fā)生縮合反應(yīng)以制備第二硅氧烷化合物，所述第 二硅氧烷化合物包含至少一個(gè)符合式（XL)結(jié)構(gòu)的鏈段
[0017]
[0018] 在第三實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包含多個(gè)硅氧烷重復(fù)單元的硅氧烷化合物，其中 至少一部分的所述硅氧烷重復(fù)單元為環(huán)硅氧烷重復(fù)單元，并且所述環(huán)硅氧烷重復(fù)單元獨(dú)立 地選自符合式（XL)結(jié)構(gòu)的環(huán)硅氧烷重復(fù)單元：
[0019]
[0020] 其中&和1?2獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng) 取代的烯基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳 基、經(jīng)取代的雜芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；r2。和r21獨(dú)立地選自氫、烷基、經(jīng)取代的烷基、烷二基、經(jīng)取代的烷二 基、環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng)取代的烯基、烯二基、經(jīng)取代的烯二基、環(huán)烯基、經(jīng)取 代的環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基、經(jīng)取代的雜芳基、三烷 基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提 條件是，'和R21中僅一個(gè)可為氫；并且進(jìn)一步的前提條件是，如果RM和R21中的一個(gè)選自 烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，那么R2。和R21中的另一個(gè)也選自烷二 基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，并且R2(]和R21鍵合形成環(huán)狀部分；R3和R4 獨(dú)立地選自鹵代烷基、芳烷基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基和經(jīng)取代的雜芳基；x為0或者 任意正整數(shù)；并且y為從1至6的正整數(shù)。
[0021 ] 在第四實(shí)施方案中，本發(fā)明提供符合式（LXX)結(jié)構(gòu)的化合物
[0023] 其中R7。和R71獨(dú)立地選自鹵代烷基、芳烷基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基和經(jīng)取代 的雜芳基；c為 0 或者從 1 至 3 的正整數(shù)；R72、R73、R74、R75、R76、R77、R7S、Rs。、RS1、RS2、RS3、RS4、 RS5和RS6獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng)取代的烯基、環(huán) 烯基、經(jīng)取代的環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基、經(jīng)取代的雜 芳基、三烷基甲硅烷氧基、芳基二烷基甲硅烷氧基、烷基二芳基甲硅烷氧基和三芳基甲硅烷 氧基；前提條件是，如果C為0，那么R74和R82獨(dú)立地選自鹵代烷基、芳烷基、芳基、經(jīng)取代的 芳基、雜芳基和經(jīng)取代的雜芳基。
[0024] 在第五實(shí)施方案中，本發(fā)明提供用于制備交聯(lián)有機(jī)硅聚合物的方法，該方法包括 如下步驟：
[0025] (a)提供第一硅氧烷化合物，該第一硅氧烷化合物包含多個(gè)符合式（XL)結(jié)構(gòu)的重 復(fù)單元
[0026]
[0027] 其中&和1?2獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng) 取代的烯基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳 基、經(jīng)取代的雜芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；私和1? 4獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、烷二基、經(jīng)取代的烷二基、 環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng)取代的烯基、烯二基、經(jīng)取代的烯二基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的 環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基、經(jīng)取代的雜芳基、三烷基甲 娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提條件 是，如果r#pr4中的一個(gè)選自烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，那么r3 和r4中的另一個(gè)也選自烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，并且Rjpr4 鍵合形成環(huán)狀部分；R2(]和R21獨(dú)立地選自氫、烷基、經(jīng)取代的烷基、烷二基、經(jīng)取代的烷二基、 環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng)取代的烯基、烯二基、經(jīng)取代的烯二基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的 環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基、經(jīng)取代的雜芳基、三烷基甲 娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提條件 是，R2。和R21中僅一個(gè)可為氫；并且進(jìn)一步的前提條件是，如果R2。和R21中的一個(gè)選自烷二 基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，那么r2。和r21中的另一個(gè)也選自烷二基、經(jīng) 取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，并且R2(]和R21鍵合形成環(huán)狀部分；X為0或者從 1至6的正整數(shù)；并且y為從1至6的正整數(shù)；
[0028] (b)提供開環(huán)催化劑；
[0029] (c)混合所述第一硅氧烷化合物和所述開環(huán)催化劑以產(chǎn)生反應(yīng)混合物；
[0030] (d)使所述反應(yīng)混合物中的組分發(fā)生反應(yīng)，使得（i)所述開環(huán)催化劑打開所述第 一硅氧烷化合物中的至少一部分所述符合式（XL)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元以形成交聯(lián)基團(tuán)，以及 (ii)至少一部分所述交聯(lián)基團(tuán)與所述第一硅氧烷化合物的其它分子發(fā)生反應(yīng)以產(chǎn)生分子 間交聯(lián)，從而形成交聯(lián)有機(jī)硅聚合物。
[0031] 在第六實(shí)施方案中，本發(fā)明提供用于制備交聯(lián)有機(jī)硅聚合物的成套材料（kit)，該 成套材料包含第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分物理上彼此隔離直至需 要將其混合以產(chǎn)生交聯(lián)有機(jī)硅聚合物，其中：
[0032] (a)所述第一部分包含第一硅氧烷化合物，該第一硅氧烷化合物包含多個(gè)符合式 (XL)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元
[0033]
[0034] 其中&和1?2獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng) 取代的烯基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳 基、經(jīng)取代的雜芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；私和1? 4獨(dú)立地選自烷基、經(jīng)取代的烷基、烷二基、經(jīng)取代的烷二基、 環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng)取代的烯基、烯二基、經(jīng)取代的烯二基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的 環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基、經(jīng)取代的雜芳基、三烷基甲 娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提條件 是，如果r#pr4中的一個(gè)選自烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，那么r3 和r4中的另一個(gè)也選自烷二基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，并且Rjpr4 鍵合形成環(huán)狀部分；R2(]和R21獨(dú)立地選自氫、烷基、經(jīng)取代的烷基、烷二基、經(jīng)取代的烷二基、 環(huán)烷基、經(jīng)取代的環(huán)烷基、烯基、經(jīng)取代的烯基、烯二基、經(jīng)取代的烯二基、環(huán)烯基、經(jīng)取代的 環(huán)烯基、雜環(huán)基、經(jīng)取代的雜環(huán)基、芳基、經(jīng)取代的芳基、雜芳基、經(jīng)取代的雜芳基、三烷基甲 娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提條件 是，R2。和R21中僅一個(gè)可為氫；并且進(jìn)一步的前提條件是，如果R2。和R21中的一個(gè)選自烷二 基、經(jīng)取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，那么r2。和r21中的另一個(gè)也選自烷二基、經(jīng) 取代的烷二基、烯二基和經(jīng)取代的烯二基，并且R2(]和R21鍵合形成環(huán)狀部分；X為0或者從 1至6的正整數(shù)；并且y為從1至6的正整數(shù)；并且
[0035] (b)所述第二部分包含開環(huán)催化劑。
[0036] 在第七實(shí)施方案中，本發(fā)明提供發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管包含：
[0037] (a)半導(dǎo)體晶體，該半導(dǎo)體晶體包含在所述半導(dǎo)體晶體的第一區(qū)域中的n型半導(dǎo) 體材料、在所述半導(dǎo)體晶體的第二區(qū)域中的p型半導(dǎo)體材料和在所述半導(dǎo)體材料的所述第 一區(qū)域與所述第二區(qū)域之間的邊界處的P_n結(jié)；
[0038] (b)陰