作为NEDO“有机硅功能化学品生产工艺技术开发”的一部分，米乐m6官方网站开发了一种铑络合物催化剂，可以有效合成用于生产高性能复合材料的硅烷偶联剂等有机硅原料。
使用该催化剂的工艺产生的副产物较少，简化了纯化过程，使得在实验室水平合成硅烷偶联剂的关键原料成为可能，收率超过99%。这使得我们能够以低廉的价格供应各种硅烷偶联剂，预计将导致生态轮胎、半导体封装树脂和玻璃钢等高性能复合材料的价格下降。
该研究成果详情可参见2021年5月11日英国学术期刊《通讯化学
图1本研究结果总结
有机硅材料之一硅烷偶联剂※1是玻璃纤维或二氧化硅（SiO2)等无机材料与树脂、橡胶等有机材料相互粘合的性质。利用这一特性，近年来，我们开发了具有出色燃油效率和抓地力的生态轮胎、耐温度循环的半导体封装树脂以及轻量化但高强度的产品。纤维增强塑料 (FRP)※2等高性能复合材料该硅烷偶联剂的原料为铂、铱等金属络合物催化剂※3的工艺合成，但该工艺也会产生很多副产物，因此获得所需的硅烷偶联剂原料需要复杂的纯化工艺，导致成本较高。
以此为基础，国家研究开发公司新能源和产业技术开发组织（NEDO）的一个项目“有机硅功能化学品制造工艺技术开发”※4，米乐m6官方网站（AIST）催化剂化学聚变研究中心，研究组组长中岛由美子、研究组助理长川智树、高级研究员松本和弘、研究中心主任佐藤和彦一直致力于新型金属配合物催化剂的开发，可轻松合成硅烷偶联等高附加值有机硅材料代理。
通过我们新开发的工艺，我们可以在实验室水平上单一合成所需的硅烷偶联剂原料，即使使用极少量的铑络合物，收率也超过99%。结果，可以大大简化作为高成本因素的副产物的纯化过程，从而可以以低成本供应各种硅烷偶联剂。预计这将使低成本制造生态轮胎、半导体封装树脂和玻璃钢等高性能复合材料成为可能。
该研究成果详情可参见2021年5月11日英国学术期刊《通讯化学发布
许多硅烷偶联剂的关键材料氯丙基硅烷※5使用铂或铱络合物催化剂氢硅烷※6和烯丙基氯※7的反应合成的作为原料，但该反应的收率约为70%至80%，同时会产生多种副产物。 AIST重点关注了这样的事实：当催化剂结构变化为“催化剂中间体1”时，会产生氯丙基硅烷，而当催化剂结构变化为“催化剂中间体2”时，会产生副产物。
在使用铂或铱络合物催化剂的传统工艺中，“催化剂中间体2”是极其稳定的化合物，因此难以抑制副产物的产生。相比之下，新开发的铑络合物催化剂将铑金属与含氟配体结合，该含氟配体将两个磷原子与铑金属结合。在使用该催化剂的过程中，“催化剂中间体2”变得比“催化剂中间体1”相对不稳定，因此即使催化剂结构改变为“催化剂中间体2”，也揭示了催化剂恢复到其原始结构的“反应可逆性”。通过该反应路线，我们成功地显着抑制了由“催化剂中间体2”引起的副产物反应。
图2 使用新开发的铑络合物催化剂选择性合成硅烷偶联剂原料（氯丙基硅烷）
此外，对为由氢硅烷和烯丙基氯合成氯丙基硅烷的合成反应而开发的铑络合物催化剂进行了评价，结果例如，当使用5ppm的催化剂作为原料时催化剂旋转数 (TON)※8经过14万次测试，证实其作为工业催化剂具有足够的耐久性。
产业技术研究院将继续对该项目中的硅烷偶联剂反应进行放大实验，以验证工业可行性。我们将进一步分析催化剂的性能，旨在提供高功能且廉价的有机硅材料。