JP2022038140A - Method for producing organosilicon compound - Google Patents
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Abstract
【課題】有機ケイ素化合物、特に、オルガノアミド-1-エチル基またはオルガノイミド-1-エチル基含有有機ケイ素化合物を効率よく製造する方法を提供すること。
【解決手段】(a)所定のアルケニルアミド化合物またはアルケニルイミド化合物と、(b)所定のシラン化合物またはシロキサン化合物とを、(c)ヒドロシリル化反応触媒の存在下で反応させる、有機ケイ素化合物、特に、オルガノアミド-1-エチル基またはオルガノイミド-1-エチル基含有有機ケイ素化合物の製造方法。
【選択図】なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently producing an organosilicon compound, particularly an organoamid-1-ethyl group- or organoimide-1-ethyl group-containing organosilicon compound.
SOLUTION: An organic silicon compound, particularly an organic silicon compound, in which (a) a predetermined alkenylamide compound or an alkenylimide compound and (b) a predetermined silane compound or a siloxane compound are reacted in the presence of (c) a hydrosilylation reaction catalyst. , A method for producing an organic silicon compound containing an organoamide-1-ethyl group or an organoimide-1-ethyl group.
[Selection diagram] None
Description
本発明は、有機ケイ素化合物の製造方法に関し、さらに詳しくは、特に、オルガノアミド-1-エチル基またはオルガノイミド-1-エチル基を含有する有機ケイ素化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an organosilicon compound, and more particularly to a method for producing an organosilicon compound containing an organoamide-1-ethyl group or an organoimide-1-ethyl group.
アミノ基を有するシラン化合物およびシロキサン化合物は、そのアミノ基の吸着性や反応性を利用し、フィラーの表面改質や樹脂改質、繊維処理剤や塗料添加剤、化粧品原料等のほか、さらなる高機能品の合成原料としても使用され、幅広く用いられている。
しかし、第1級アミノ基を有するシラン化合物およびシロキサン化合物のうち、特に、ケイ素原子とアミノ基との連結基である炭素鎖が1となる、第1級アミノメチルシラン化合物およびシロキサン化合物の報告例や合成例は少ない。
Silane compounds and siloxane compounds having an amino group utilize the adsorptivity and reactivity of the amino group to modify the surface of fillers, modify resins, modify fiber treatment agents and paint additives, raw materials for cosmetics, etc. It is also used as a synthetic raw material for functional products and is widely used.
However, among the silane compounds and siloxane compounds having a primary amino group, particularly reported examples of the primary aminomethylsilane compound and the siloxane compound in which the carbon chain which is the linking group between the silicon atom and the amino group is 1. And there are few synthetic examples.
例えば、特許文献1には、第1級アミノメチル官能性ポリシロキサンおよびその製造方法が報告されている。具体的には、分子鎖末端に水酸基を有するポリシロキサンに対して、第1級アミノメチル基を有するモノアルコキシシランを反応させることで、両末端第1級アミノメチル変性ポリシロキサンを合成する方法が報告されており、得られた両末端第1級アミノメチル変性ポリシロキサンは、シロキサン変性ポリイミドの原料として用いることができることが報告されている。 For example, Patent Document 1 reports a primary aminomethyl functional polysiloxane and a method for producing the same. Specifically, there is a method for synthesizing a primary aminomethyl-modified polysiloxane at both ends by reacting a polysiloxane having a hydroxyl group at the end of the molecular chain with a monoalkoxysilane having a primary aminomethyl group. It has been reported that the obtained primary aminomethyl-modified polysiloxane at both ends can be used as a raw material for a siloxane-modified polyimide.
特許文献2には、第1級アミノメチル基を有するシロキサン化合物を含むシロキサン混合物およびその製造方法が提案されているが、これらを実施した例は報告されておらず、特許文献2の製造方法により実際に製造ができるか否かは不明である。
特許文献3には、シロキサンの構造単位であるD単位(R2SiO2/2)やT単位(RSiO3/2)上の置換基が変性された、側鎖第1級アミノメチル変性ポリシロキサン化合物や、分岐型第1級アミノメチル変性ポリシロキサン化合物が報告されている。具体的には、原料として、第1級アミノメチル基を有するジアルコキシシランまたはトリアルコキシシランを使用し、これを分子鎖末端に水酸基を有するポリシロキサン化合物と反応させて目的の化合物を得ることができることが報告されている。 Patent Document 3 describes a side chain primary aminomethyl-modified polysiloxane in which substituents on the D unit (R 2 SiO 2/2 ) and T unit (RSiO 3/2 ), which are structural units of siloxane, are modified. Compounds and branched primary aminomethyl-modified polysiloxane compounds have been reported. Specifically, a dialkoxysilane or trialkoxysilane having a primary aminomethyl group can be used as a raw material, and this can be reacted with a polysiloxane compound having a hydroxyl group at the end of the molecular chain to obtain a target compound. It has been reported that it can be done.
特許文献1~3で使用されている第1級アミノメチル基を有するアルコキシシランは、一般的に、非特許文献1に記載されている通り、クロロメチル基を有するアルコキシシランにアンモニアを高温・高圧下で反応させることで得られることが知られている。
しかしながら、非特許文献1には、クロロメチル基を有するアルコキシシランとアンモニアとを高温・高圧下で反応させる際に、耐圧容器を使用しなければならないことや、さらに、アンモニアのアルキル化反応においては、1置換だけでなく2置換の化合物も副生することが記載されており、効率の良い反応方法とはいえなかった。
As described in Non-Patent Document 1, the alkoxysilane having a primary aminomethyl group used in Patent Documents 1 to 3 generally contains ammonia in an alkoxysilane having a chloromethyl group at a high temperature and high pressure. It is known to be obtained by reacting below.
However, Non-Patent Document 1 states that a pressure-resistant container must be used when reacting an alkoxysilane having a chloromethyl group with ammonia under high temperature and high pressure, and further, in the alkylation reaction of ammonia. It has been described that not only mono-substituted compounds but also di-substituted compounds are by-produced, and it cannot be said that the reaction method is efficient.
特許文献4には、第1級アミノメチル基を有するジシロキサンの合成方法が報告されている。具体的には、クロロメチル基を有するジシロキサンと、アジ化ナトリウムとを反応させてアジド化したのちに、水素化することにより合成を行っている。
しかしながら、アジド化合物は、爆発等の危険が潜在的にあるため、大量に製造するのは困難であった。
However, it has been difficult to mass-produce azide compounds because of the potential risk of explosion and the like.
また、非特許文献2および3には、酢酸ロジウムを用いたフェニルジメチルシラン、エナミドおよびN-ビニルウレアのヒドロシリル化反応が報告している。これらの非特許文献によれば、アミド基の窒素原子の隣接炭素原子上にケイ素原子が付加した化合物が得られることが報告されており、具体的には、1-(ジメチルフェニルシリル)アルキルアミンの合成方法が報告されている。
しかしながら、非特許文献2および3で検討されているシラン化合物は、ジメチルフェニルシランのみである。また、非特許文献2には、トリクロロシランやトリエトキシシランは反応せず、原料を回収したことが記載されており、非特許文献2の方法は、アルコキシシランや、極性の低い(ポリ)シロキサン化合物に適用できるか不明であった。さらには、非特許文献3は、毒性や爆発性のあるヒドラジンを用いており、非特許文献3に記載の方法により、第1級アミノメチル基を有するアルコキシシランや、極性の低い(ポリ)シロキサン化合物を合成できるかは不明であった。
Further,
However, dimethylphenylsilane is the only silane compound studied in
本発明者は、すでに、第1級アミノメチル基を有するシラン化合物またはシロキサン化合物の製造方法として、例えば、イミドメチレン骨格を有するシラン化合物またはシロキサン化合物に対して、第一級アミンを用いた脱保護反応を行うことで、安全かつ簡便で効率的に目的物が得られることを見出している(特願2019-147285号)。
しかし、この方法では、原料となる化合物の製造のためにクロロメチル基を有するシロキサン化合物を新たに合成して用いる必要がある。また、製造の際に多量の塩が生成する。そのため、汎用されているハイドロジェンシロキサン化合物を用いて効率的に製造する方法の開発が望まれている。
The present inventor has already used a primary amine to deprotect a silane compound or a siloxane compound having an imide methylene skeleton as a method for producing a silane compound or a siloxane compound having a primary aminomethyl group. It has been found that the desired product can be obtained safely, easily and efficiently by carrying out the reaction (Japanese Patent Application No. 2019-147285).
However, in this method, it is necessary to newly synthesize and use a siloxane compound having a chloromethyl group for producing a compound as a raw material. In addition, a large amount of salt is produced during production. Therefore, it is desired to develop a method for efficiently producing a hydrogen siloxane compound which is widely used.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第1級アミノメチル基を有するシラン化合物またはシロキサン化合物の原料として有用な有機ケイ素化合物、特に、オルガノアミド-1-エチル基またはオルガノイミド-1-エチル基含有有機ケイ素化合物を効率よく製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is an organic silicon compound useful as a raw material for a silane compound or a siloxane compound having a primary aminomethyl group, particularly an organoamide-1-ethyl group or an organo. It is an object of the present invention to provide a method for efficiently producing an imide-1-ethyl group-containing organic silicon compound.
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、後述するN-アルケニルアミド化合物またはN-アルケニルイミド化合物と、ヒドロケイ素化合物またはハイドロジェンシロキサン化合物とを、ヒドロシリル化反応触媒、特に、ロジウム系触媒を用いてヒドロシリル化反応を実施することで、選択的に、後述する式(1)、(2)または(3)で表される有機ケイ素化合物、特に、オルガノアミド-1-エチル基もしくはオルガノイミド-1-エチル基を有するシラン化合物またはシロキサン化合物が得られることを見出し、本発明をなすに至った。 As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventor has combined the N-alkenylamide compound or N-alkenylimide compound described later with a hydrosilicon compound or a hydrogensiloxane compound as a hydrosilylation reaction catalyst, particularly. , By carrying out a hydrosilylation reaction using a rhodium-based catalyst, selectively, an organic silicon compound represented by the formula (1), (2) or (3) described later, particularly organoamide-1-ethyl. It has been found that a silane compound or a siloxane compound having a group or an organoimide-1-ethyl group can be obtained, and the present invention has been made.
すなわち、本発明は、
1. (a)下記式(7)または(8)
で表される化合物と、
(b)下記(b-1)または(b-2)
(b-1)下記式(4)で表されるシラン化合物
(b-2)下記式(5)または(6)で表されるシロキサン化合物
で示される1分子中に1個以上のヒドロシリル基を有する有機ケイ素化合物とを
(c)ヒドロシリル化反応触媒の存在下で反応させて、式(7)または(8)と式(4)とに対応して下記式(1)で表される化合物、式(7)または(8)と式(5)とに対応して下記式(2)で表される化合物、式(7)または(8)と式(6)とに対応して下記式(3)で表される化合物
で表される基であり、式(2)および(3)中、R4は、それぞれ独立して、R1、R2および-OR3基(R1~R3は前記と同じである。以下同じ。)から選ばれる基であり、R5’は、それぞれ独立して、水素原子、R1、R2および-OR3基から選ばれる基であり、式(1)中のR2、R3およびa、式(2)中のmおよびn、式(3)中のyおよびzは前記と同じであるが、式(2)および(3)は、それぞれ1個以上のR1を有する。]
を得る有機ケイ素化合物の製造方法、
2. (c)成分のヒドロシリル化反応触媒が、ロジウム化合物である1記載の有機ケイ素化合物の製造方法、
3. (c)成分のヒドロシリル化反応触媒が、カルボン酸ロジウム、シクロオクタジエンロジウムクロリドダイマーおよびシクロオクタジエンロジウムメトキシドダイマーから選ばれるロジウム化合物である1または2記載の有機ケイ素化合物の製造方法、
4. さらに、1~3のいずれかに記載の方法によって製造された式(1)、(2)または(3)で表される有機ケイ素化合物を用いて重合反応する工程を含む1~3のいずれかに記載の有機ケイ素化合物の製造方法、
5. 前記重合反応において、重合触媒を添加する4記載の有機ケイ素化合物の製造方法
を提供する。
That is, the present invention
1. 1. (A) The following formula (7) or (8)
And the compound represented by
(B) The following (b-1) or (b-2)
(B-1) Silane compound represented by the following formula (4)
(B-2) A siloxane compound represented by the following formula (5) or (6)
An organosilicon compound having one or more hydrosilyl groups in one molecule represented by (c) is reacted in the presence of (c) a hydrosilylation reaction catalyst to form the formula (7) or (8) and the formula (4). Correspondingly, the compound represented by the following formula (1), the compound represented by the following formula (2) corresponding to the formula (7) or (8) and the formula (5), the formula (7) or (8). ) And the compound represented by the following formula (3) corresponding to the formula (6).
In the formulas (2) and (3), R 4 is independently represented by R 1 , R 2 and −OR 3 groups (R 1 to R 3 are the same as described above). The same applies hereinafter.), And R 5'is a group independently selected from hydrogen atom, R 1 , R 2 and −OR 3 groups, respectively, and R 2 in the formula (1), R 3 and a, m and n in formula (2), y and z in formula (3) are the same as above, but formulas (2) and (3) each have one or more R 1s . Have. ]
How to make organosilicon compounds,
2. 2. (C) The method for producing an organosilicon compound according to 1, wherein the hydrosilylation reaction catalyst of the component is a rhodium compound.
3. 3. (C) The method for producing an organic silicon compound according to 1 or 2, wherein the hydrosilylation reaction catalyst of the component is a rhodium compound selected from rhodium carboxylate, cyclooctadiene rhodium chloride dimer and cyclooctadiene rhodium methoxydo dimer.
4. Further, any one of 1 to 3 including a step of polymerizing using the organosilicon compound represented by the formula (1), (2) or (3) produced by the method according to any one of 1 to 3. The method for producing an organosilicon compound described in 1.
5. The method for producing an organosilicon compound according to 4 in which a polymerization catalyst is added in the polymerization reaction is provided.
本発明の製造方法によれば、第1級アミノメチル基を有するシラン化合物またはシロキサン化合物の製造に用いられる多様な原料を提供することができる。これらを元にして得られるアミノ基含有有機ケイ素化合物(特に、第1級アミノメチル基を有するシラン化合物)は、フィラーの表面改質や樹脂改質、繊維処理剤や塗料添加剤、化粧品原料等のほか、第1級アミノメチル基を有する変性ポリシロキサン化合物の合成原料としても利用できるため、有用性が高いものである。
また、本発明の製造方法によって得られるシラン化合物またはシロキサン化合物において、アミド基は炭素数によっては親水基としても作用し、特に、1個の炭素原子を介してケイ素原子と結合している場合、この隣接したケイ素原子からの電子的な影響が考えられ、改質剤や添加剤としての特性も期待できるため、有用性が高いものである。
According to the production method of the present invention, various raw materials used for producing a silane compound or a siloxane compound having a primary aminomethyl group can be provided. Amino group-containing organic silicon compounds (particularly, silane compounds having a primary aminomethyl group) obtained based on these can be used for surface modification of fillers, resin modification, fiber treatment agents, paint additives, cosmetic raw materials, etc. In addition, it is highly useful because it can be used as a raw material for synthesizing a modified polysiloxane compound having a primary aminomethyl group.
Further, in the silane compound or siloxane compound obtained by the production method of the present invention, the amide group also acts as a hydrophilic group depending on the number of carbon atoms, and particularly when it is bonded to a silicon atom via one carbon atom. It is highly useful because it is considered to be electronically affected by the adjacent silicon atom and can be expected to have properties as a modifier and an additive.
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
〔有機ケイ素化合物の製造方法〕
本発明の有機ケイ素化合物の製造方法は、(a)アルケニル基を含有するアミドまたはイミド化合物と、(b)1分子中に1個以上のヒドロシリル基を有する有機ケイ素化合物とを、(c)ヒドロシリル化反応触媒の存在下で反応させるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[Manufacturing method of organosilicon compound]
The method for producing an organosilicon compound of the present invention comprises (a) an amide or imide compound containing an alkenyl group, (b) an organosilicon compound having one or more hydrosilyl groups in one molecule, and (c) a hydrosilyl. The reaction is carried out in the presence of a chemical reaction catalyst.
[(a)アルケニル基含有アミドまたはイミド化合物]
(a)成分は、下記式(7)で表されるアルケニル基含有アミド化合物または下記式(8)で表されるアルケニル基含有イミド化合物であり、(b)ヒドロシリル基を有する有機ケイ素化合物と、(c)ヒドロシリル化反応触媒の存在下で付加反応することで、後述する式(1)、(2)または(3)で示される有機ケイ素化合物を与える。
[(A) Alkenyl group-containing amide or imide compound]
The component (a) is an alkenyl group-containing amide compound represented by the following formula (7) or an alkenyl group-containing imide compound represented by the following formula (8), and (b) an organic silicon compound having a hydrosilyl group. (C) The addition reaction in the presence of a hydrosilylation reaction catalyst gives an organic silicon compound represented by the formulas (1), (2) or (3) described later.
式(7)中、R’は、水素原子、非置換または置換の、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~20のアリール基および炭素数7~20のアラルキル基から選ばれる基である。
アルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、好ましくは炭素数1~10であり、より好ましくは炭素数1~8であり、さらに好ましくは炭素数1~6である。その具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、n-エイコサニル基等の直鎖状または分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、ノルボルニル、アダマンチル基等の環状アルキル基等が挙げられる。
In formula (7), R'is a hydrogen atom, an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms. be.
The alkyl group may be linear, branched or cyclic, preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and further preferably 1 to 6 carbon atoms. .. Specific examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, and the like. Linear or linear such as n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-nonadecyl, n-eicosanyl group. Branched chain alkyl groups; cyclic alkyl groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, norbornyl, adamantyl groups and the like can be mentioned.
アリール基としては、好ましくは炭素数6~10、より好ましくは炭素数6~8であり、その具体例としては、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、アントリル、フェナントリル、o-ビフェニリル、m-ビフェニリル、p-ビフェニリル基等が挙げられる。 The aryl group preferably has 6 to 10 carbon atoms, more preferably 6 to 8 carbon atoms, and specific examples thereof include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, anthryl, phenanthryl, o-biphenylyl, and m-. Examples thereof include biphenylyl, p-biphenylyl group and the like.
アラルキル基としては、好ましくは炭素数7~12、より好ましくは炭素数7~10であり、その具体例としては、ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピル、ナフチルメチル、ナフチルエチル、ナフチルプロピル基などが挙げられる。 The aralkyl group preferably has 7 to 12 carbon atoms, more preferably 7 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include benzyl, phenylethyl, phenylpropyl, naphthylmethyl, naphthylethyl, and naphthylpropyl groups. Be done.
これらの中でも水素原子、直鎖状のアルキル基およびアリール基が好ましく、より好ましくは炭素数1~3のアルキル基およびフェニル基であり、さらに好ましくはメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、フェニル基であり、メチル基、フェニル基が特に好ましい。
なお、前記アルキル基、アリール基およびアラルキル基は、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部が、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子で置換されていてもよい。
Among these, a hydrogen atom, a linear alkyl group and an aryl group are preferable, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and a phenyl group are more preferable, and a methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl and phenyl groups are more preferable. Therefore, a methyl group and a phenyl group are particularly preferable.
In the alkyl group, aryl group and aralkyl group, a part or all of the hydrogen atom bonded to the carbon atom of these groups may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom.
式(7)および(8)中、R”は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~6の1価炭化水素基である。1価炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アリール基等が挙げられる。
アルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル基等の直鎖状または分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル基等の環状アルキル基等が挙げられる。
アリール基としては、フェニル基が挙げられる。
これらの中でも水素原子、メチル基、エチル基およびフェニル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
In the formulas (7) and (8), R "is independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the monovalent hydrocarbon group include an alkyl group and an aryl. Group etc. can be mentioned.
The alkyl group may be linear, branched or cyclic, and specific examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl and n. -Linear or branched alkyl groups such as pentyl and n-hexyl groups; cyclic alkyl groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl and cyclohexyl groups can be mentioned.
Examples of the aryl group include a phenyl group.
Among these, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group and a phenyl group are preferable, and a hydrogen atom is more preferable.
式(8)中、Xは、非置換または置換の炭素数2~20の2価炭化水素基であり、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、アラルキレン基等が挙げられる。
アルキレン基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、好ましくは炭素数2~14、より好ましくは炭素数2~10のアルキレン基である。その具体例としては、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン、ウンデカメチレン、ドデカメチレン、トリデカメチレン、テトラデカメチレン、ペンタデカメチレン、ヘキサデカメチレン、へプタデカメチレン、オクタデカメチレン、ノナデカメチレン、エイコサデシレン基等の直鎖状または分岐鎖状アルキレン基;1,2-シクロへキシレン基、1,4-シクロへキシレン基等の環状アルキレン基等が挙げられる。
In the formula (8), X is an unsubstituted or substituted divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and examples thereof include an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, and an aralkylene group.
The alkylene group may be linear, branched or cyclic, and is preferably an alkylene group having 2 to 14 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms. Specific examples thereof include ethylene, propylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, octamethylene, nonamethylene, decamethylene, undecamethylene, dodecamethylene, tridecamethylene, tetradecamethylene, pentadecamethylene, and the like. Linear or branched alkylene groups such as hexadecamethylene, heptadecamethylene, octadecamethylene, nonadecamethylene, eikosadesilene groups; 1,2-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexylene group, etc. Cyclic alkylene group and the like can be mentioned.
アルケニレン基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、好ましくは炭素数2~10、より好ましくは炭素数2~6のアルケニレン基であり、その具体例としては、エテニレン、プロペニレン、ブテニレン、1-メチル-1-ブテニレン基等の直鎖状または分岐鎖状アルケニレン基等が挙げられる。 The alkenylene group may be linear, branched or cyclic, preferably an alkenylene group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include ethenylene and propenylene. , Butenylene, linear or branched chain alkenylene groups such as 1-methyl-1-butenylene groups and the like.
アリーレン基としては、好ましくは炭素数6~12、より好ましくは炭素数6~10のアリーレン基であり、その具体例としては、o-フェニレン、m-フェニレン、p-フェニレン、1,2-ナフチレン、1,8-ナフチレン、2,3-ナフチレン、4,4’-ビフェニレン基等が挙げられる。 The arylene group is preferably an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include o-phenylene, m-phenylene, p-phenylene and 1,2-naphthylene. , 1,8-naphthylene, 2,3-naphthylene, 4,4'-biphenylene group and the like.
アラルキレン基としては、好ましくは炭素数7~16、より好ましくは炭素数7~12のアラルキレン基であり、その具体例としては、-(CH2)k-Ar-(Arは、炭素数6~19のアリーレン基を表し、その具体例としては前記と同じものが挙げられる。kは1~10の整数を表す。以下同じ。)、-Ar-(CH2)k-、-(CH2)j-Ar-(CH2)j-(jは、互いに独立して、1~10の整数を表す。)などが挙げられる。 The aralkylene group is preferably an aralkylene group having 7 to 16 carbon atoms, more preferably 7 to 12 carbon atoms, and specific examples thereof include-(CH 2 ) k -Ar- (Ar has 6 to 6 carbon atoms). It represents 19 arylene groups, and the same examples as above may be mentioned as specific examples thereof. K represents an integer of 1 to 10. The same shall apply hereinafter), -Ar- (CH 2 ) k -,-(CH 2 ). Examples thereof include j -Ar- (CH 2 ) j- (j represents an integer of 1 to 10 independently of each other).
これらの中でも、Xの炭素数2~20の2価炭化水素基としては、炭素数2~6のアルキレン基、炭素数2~5のアルケニレン基、炭素数6~8のアリーレン基が好ましく、より好ましくはエチレン基、エテニレン基、o-フェニレン基である。
なお、前記アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基およびアラルキレン基は、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部が、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子で置換されていてもよい。
Among these, as the divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms of X, an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 5 carbon atoms, and an arylene group having 6 to 8 carbon atoms are preferable. It is preferably an ethylene group, an ethenylene group, or an o-phenylene group.
In the alkylene group, alkenylene group, arylene group and aralkylene group, a part or all of the hydrogen atom bonded to the carbon atom of these groups may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom. ..
式(7)および(8)中、sは、それぞれ独立して0または1であり、好ましくは0である。 In formulas (7) and (8), s is independently 0 or 1, preferably 0.
式(7)で表される化合物の具体例としては、これらに限定されるわけではないが、下記のものが挙げられる。これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the formula (7) include, but are not limited to, the following. These may be used alone or in combination of two or more.
また、式(8)で表される化合物の具体例としては、これらに限定されるわけではないが、下記のものが挙げられる。これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the formula (8) include, but are not limited to, the following. These may be used alone or in combination of two or more.
[(b)ヒドロシリル基を有する有機ケイ素化合物]
(b)成分は、下記(b-1)または(b-2)で示される1分子中に1個以上のヒドロシリル基を有する有機ケイ素化合物である。(a)成分との付加反応により、後述する式(1)、(2)または(3)で示される有機ケイ素化合物を与える。
[(B) Organosilicon compound having a hydrosilyl group]
The component (b) is an organosilicon compound having one or more hydrosilyl groups in one molecule represented by the following (b-1) or (b-2). The addition reaction with the component (a) gives an organosilicon compound represented by the formula (1), (2) or (3) described later.
(b-1)ヒドロシリル基と加水分解性基を有するシラン化合物
(b-1)成分は、下記式(4)で表される、1分子中に1個のヒドロシリル基と1個以上の加水分解性基を有するシラン化合物である。
(B-1) Silane compound having a hydrosilyl group and a hydrolyzable group The component (b-1) is represented by the following formula (4) and has one hydrosilyl group and one or more hydrolyzable groups in one molecule. It is a silane compound having a sex group.
式(4)中、R2は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~20のアリール基および炭素数7~20のアラルキル基から選ばれる基である。
アルキル基、アリール基およびアラルキル基の具体例としては、式(7)におけるR’について例示したものと同様の基を挙げることができる。
R3は、炭素数1~6の1価炭化水素基であり、1価炭化水素基の具体例としては、式(7)および(8)におけるR”について例示したものと同様の基を挙げることができる。
aは、1~3の整数であり、好ましくは2である。
In formula (4), R 2 is a group selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.
Specific examples of the alkyl group, aryl group and aralkyl group include groups similar to those exemplified for R'in the formula (7).
R 3 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples of the monovalent hydrocarbon group include the same groups as those exemplified for R "in the formulas (7) and (8). be able to.
a is an integer of 1 to 3, preferably 2.
式(4)で表される化合物としては、具体的には、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリイソプロポキシシラン、ジメトキシメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシフェニルシラン、ジエトキシフェニルシラン、メトキシジメチルシラン、エトキシジメチルシラン、ジフェニルメトキシシラン、ジフェニルエトキシシラン等が挙げられる。これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the formula (4) include trimethoxysilane, triethoxysilane, triisopropoxysilane, dimethoxymethylsilane, diethoxymethylsilane, dimethoxyphenylsilane, and diethoxyphenylsilane. Examples thereof include methoxydimethylsilane, ethoxydimethylsilane, diphenylmethoxysilane, and diphenylethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.
(b-2)ヒドロシリル基を有するシロキサン化合物
(b-2)成分は、下記式(5)または(6)で表される、1分子中に1個以上のヒドロシリル基を有するシロキサン化合物である。
(B-2) Siloxane compound having a hydrosilyl group (b-2) The component (b-2) is a siloxane compound having one or more hydrosilyl groups in one molecule represented by the following formula (5) or (6).
前記式(5)または(6)中、R5は、それぞれ独立して、水素原子、R2および-OR3(R2およびR3は、前記式(4)で説明したものと同じである。)から選ばれる基であり、好ましくはR2である。ただし、式(5)および(6)のそれぞれの化合物において、全R5のうち1個以上、特に、2個以上が水素原子である。
式(5)中、mは、0~1,000の数であり、好ましくは0~100の数であり、nは、0~200の数であり、好ましくは0~50の数であり、m+nは、0~1,200の数である。また、m+nで括られた繰り返し単位の配置は、ブロックでもランダムでもよい。
式(6)中、yは、1~8の正数であり、好ましくは1~5の正数であり、zは、0~7の数であり、好ましくは0~4の数であって、かつy+zは、3~8の正数であり、好ましくは3~6の正数である。また、y+zで括られた繰り返し単位の配置は、ブロックでもランダムでもよい。
なお、式(5)および(6)において、シロキサン単位の繰り返し数が反映される重合度は、例えば、29Si-NMR分析等で求めることができる。
In the formula (5) or (6), R 5 is independently a hydrogen atom, R 2 and −OR 3 (R 2 and R 3 are the same as those described in the formula (4). It is a group selected from.), And is preferably R 2 . However, in each of the compounds of the formulas (5) and (6), one or more, particularly two or more, of all R 5 are hydrogen atoms.
In the formula (5), m is a number of 0 to 1,000, preferably a number of 0 to 100, and n is a number of 0 to 200, preferably a number of 0 to 50. m + n is a number from 0 to 1,200. Further, the arrangement of repeating units enclosed by m + n may be block or random.
In the formula (6), y is a positive number from 1 to 8, preferably a positive number from 1 to 5, and z is a number from 0 to 7, preferably a number from 0 to 4. , And y + z is a positive number of 3 to 8, preferably a positive number of 3 to 6. Further, the arrangement of the repeating unit enclosed by y + z may be block or random.
In the formulas (5) and (6), the degree of polymerization reflecting the number of repetitions of the siloxane unit can be determined by, for example, 29 Si-NMR analysis.
式(5)で表される化合物としては、具体的には、ペンタメチルジシロキサン、テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルトリシロキサン、ヘプタメチルトリシロキサン、オクタメチルテトラシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖ジメチルポリシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン)共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン)共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサン)共重合体、トリメチルシロキシ基末端封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、トリメチルシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン・メチルヒドロシロキサン)共重合体、トリメチルシロキシ基末端封鎖(ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン)共重合体、末端ヒドロキシ基封鎖(ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン)共重合体、片末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン等が挙げられる。これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the formula (5) include pentamethyldisiloxane, tetramethyldisiloxane, hexamethyltrisiloxane, heptamethyltrisiloxane, octamethyltetrasiloxane, and dimethylhydrogensiloxy group-terminated blocking dimethyl. Polysiloxane, dimethylhydrogensiloxy group-terminated blockage, methylhydrogenpolysiloxane, dimethylhydrogensiloxy group-terminated blockade (dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane) copolymer, dimethylhydrogensiloxy group-terminated blockade (dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane) ) Copolymer, dimethylhydrogensiloxy group-terminated block (dimethylsiloxane, methylhydrogensiloxane, methylphenylsiloxane) copolymer, trimethylsiloxy group-terminated blocker, methylhydrogenpolysiloxane, trimethylsiloxy group-terminated blocker (dimethylsiloxane, methyl) Hydrosiloxane) copolymer, trimethylsiloxy group-terminated blockade (dimethylsiloxane, methylphenylsiloxane, methylhydrogensiloxane) copolymer, terminal hydroxygroup blockade (dimethylsiloxane, methylhydrogensiloxane) copolymer, one-ended dimethylhydro Examples thereof include dimethylpolysiloxane, which is a genciloxy group-blocking dimethylpolysiloxane. These may be used alone or in combination of two or more.
式(6)で表される化合物としては、具体的には、トリメチルシクロトリシロキサン、テトラメチルシクロトリシロキサン、ペンタメチルシクロトリシロキサン、テトラメチルテトラシロキサン、ペンタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、プロピルテトラメチルシクロテトラシロキサン、ジプロピルテトラメチルシクロテトラシロキサン、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、ヘプタメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロペンタシロキサン等が挙げられる。これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the formula (6) include trimethylcyclotrisiloxane, tetramethylcyclotrisiloxane, pentamethylcyclotrisiloxane, tetramethyltetrasiloxane, pentamethylcyclotetrasiloxane, and hexamethylcyclotetrasiloxane. , Propyltetramethylcyclotetrasiloxane, dipropyltetramethylcyclotetrasiloxane, pentamethylcyclopentasiloxane, heptamethylcyclopentasiloxane, octamethylcyclopentasiloxane and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明の製造方法における(a)成分と(b)成分の使用比率は、特に限定されるものではないが、(a)成分中のアルケニル基/(b)成分中のヒドロシリル基のモル比が、1/10~10/1となる量が好ましく、1/5~5/1となる量がより好ましく、1/3~3/1となる量がさらに好ましい。 The ratio of the component (a) to the component (b) used in the production method of the present invention is not particularly limited, but the molar ratio of the alkenyl group in the component (a) / the hydrosilyl group in the component (b) is , 1/10 to 10/1, more preferably 1/5 to 5/1, and even more preferably 1/3 to 3/1.
[(c)ヒドロシリル化反応触媒]
(c)成分は、ヒドロシリル化反応触媒である。(a)成分と(b)成分とのヒドロシリル化反応を促進するために使用するものである。
ヒドロシリル化反応触媒としては、Karstedt’s触媒、Speier’s触媒等の白金化合物等の白金系触媒;Wilkinson錯体、シクロオクタジエンロジウムクロリドダイマー、シクロオクタジエンロジウムメトキシドダイマー、ロジウム(III)アセチルアセトナート、酢酸ロジウム(ロジウム(II)アセタート)、2-エチルヘキサン酸ロジウム(ロジウム(II)2-エチルヘキサノアート)、オクタン酸ロジウム(ロジウム(II)オクタノアート)やこれらのダイマー等のカルボン酸ロジウム、塩化ロジウム等のロジウム化合物等のロジウム系触媒;Pd、Ru、Fe、Co、Ni等の各種金属の化合物などが挙げられる。これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ロジウム化合物が触媒活性および選択性の点で好ましく、さらに好ましくは酢酸ロジウム、2-エチルヘキサン酸ロジウム、オクタン酸ロジウム、これらのダイマー等のカルボン酸ロジウム、シクロオクタジエンロジウムクロリドダイマー、シクロオクタジエンロジウムメトキシドダイマーがより好ましい。
[(C) Hydrosilylation reaction catalyst]
The component (c) is a hydrosilylation reaction catalyst. It is used to promote the hydrosilylation reaction between the component (a) and the component (b).
Examples of the hydrosilylation reaction catalyst include platinum-based catalysts such as platinum compounds such as Karstedt's catalyst and Spieer's catalyst; Wilkinson complex, cyclooctadiene rhodium chloride dimer, cyclooctadiene rhodium methoxydo dimer, and rhodium (III) acetylacetate. Compounds such as nat, rhodium acetate (rhodium (II) acetate), rhodium 2-ethylhexanoate (rhodium (II) 2-ethylhexanoate), rhodium octanate (rhodium (II) octanoate) and dimers thereof. Rhodium-based catalysts such as rhodium compounds such as rhodium acid and rhodium chloride; compounds of various metals such as Pd, Ru, Fe, Co and Ni can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, rhodium compounds are preferable in terms of catalytic activity and selectivity, and more preferably rhodium acetate, rhodium 2-ethylhexanoate, rhodium octanate, rhodium carboxylates such as these dimers, cyclooctadiene rhodium chloride dimer, and the like. Cyclooctadiene rhodium methoxyd dimer is more preferred.
触媒の量としては、特に制限されるわけではないが、経済性と反応性の観点から、(a)成分および(b)成分の合計100質量部に対して、触媒中の金属量として0.00001~10質量部が好ましく、0.0001~1質量部がより好ましい。 The amount of the catalyst is not particularly limited, but from the viewpoint of economy and reactivity, the amount of metal in the catalyst is 0. It is preferably 0.001 to 10 parts by mass, and more preferably 0.0001 to 1 part by mass.
ヒドロシリル化反応は、無溶媒で行うこともできるが、反応を阻害しない範囲で溶媒として有機溶剤を使用してもよい。有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素化合物、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル化合物などが挙げられる。 The hydrosilylation reaction can be carried out without a solvent, but an organic solvent may be used as the solvent as long as the reaction is not inhibited. Examples of the organic solvent include aliphatic hydrocarbon compounds such as hexane, heptane and cyclohexane, aromatic hydrocarbon compounds such as toluene and xylene, and ether compounds such as ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and tetrahydrofuran.
有機溶媒を用いる場合、触媒活性と経済性を考慮すると、多すぎることは好ましくない。具体的には、溶質となる(a)~(c)成分を含む固形分の総量100質量部に対して0.1~500質量部が好ましい。 When using an organic solvent, it is not preferable to use too much in consideration of catalytic activity and economy. Specifically, 0.1 to 500 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of the total solid content containing the components (a) to (c) to be solutes.
また、前記ヒドロシリル化反応において、反応を阻害しない範囲で配位子を添加してもよい。配位子としては、例えば、ノルボルネン、ノルボルナジエン、1,5-シクロオクタジエン等の環状オレフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物、トリエチルアミン等のアミン化合物などが挙げられるが、臭気の原因や、他の触媒の触媒毒となるため、添加せずに反応させることが好ましい。 Further, in the hydrosilylation reaction, a ligand may be added as long as the reaction is not inhibited. Examples of the ligand include cyclic olefins such as norbornene, norbornadiene and 1,5-cyclooctadiene, phosphine compounds such as triphenylphosphine, and amine compounds such as triethylamine. Since it becomes a catalytic poison of the catalyst, it is preferable to react without adding it.
本発明の製造方法における(a)~(c)成分、および必要により用いられるその他の成分は、全ての成分を一括して添加してもよく、いくつかの成分ずつに分けて添加してもよい。
前記ヒドロシリル化反応の反応条件は、特に限定されるものではないが、反応温度は、室温(20±5℃)~150℃が好ましく、50~120℃がより好ましい。反応時間は0.5~48時間が好ましい。
反応後、得られた反応物をそのまま使用してもよいが、溶媒や揮発分を減圧下で留去してもよい。また、活性炭などを用いて残存触媒を吸着し、精製してもよい。
In the production method of the present invention, the components (a) to (c) and other components used as necessary may be added all at once, or may be added separately in several components. good.
The reaction conditions for the hydrosilylation reaction are not particularly limited, but the reaction temperature is preferably room temperature (20 ± 5 ° C.) to 150 ° C., more preferably 50 to 120 ° C. The reaction time is preferably 0.5 to 48 hours.
After the reaction, the obtained reaction product may be used as it is, or the solvent and volatile components may be distilled off under reduced pressure. Further, the residual catalyst may be adsorbed and purified using activated carbon or the like.
本発明の製造方法によって得られる有機ケイ素化合物は、下記式(1)、(2)または(3)で表される。
式(1)および(2)中、R1は、下記式(7’)または(8’)で表される基である。 In formulas (1) and (2), R 1 is a group represented by the following formula (7') or (8').
式(2)および(3)中、R4は、それぞれ独立して、R1、R2および-OR3基(R1~R3は前記と同じである。)から選ばれる基である。
R5’は、それぞれ独立して、水素原子、R1、R2および-OR3基(R1~R3は前記と同じである。)から選ばれる基である。
-OR3基の具体例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ基等が挙げられる。
式(1)中のa、式(2)中のmおよびn、式(3)中のyおよびzは、前記と同じである。ただし、式(2)および(3)で示される有機ケイ素化合物は、それぞれ1分子中に1個以上、特に、2個以上のR1(式(7)または(8)で表される基)を有する。
なお、式(2)および(3)において、シロキサン単位の繰り返し数が反映される重合度は、例えば、29Si-NMR分析等で求めることができる。
なお、本発明の製造方法によって得られる上記化合物は、それぞれ式(7)または(8)で表される化合物と式(4)で表される化合物から、対応する式(1)で表される化合物を得ることができ、式(7)または(8)で表される化合物と式(5)で表される化合物から、対応する式(2)で表される化合物を得ることができ、式(7)または(8)で表される化合物と式(6)で表される化合物から、対応する式(3)で表される化合物を得ることができる。
In formulas (2) and (3), R 4 is a group independently selected from R 1 , R 2 and −OR 3 groups (R 1 to R 3 are the same as described above).
R 5'is a group independently selected from a hydrogen atom, R 1 , R 2 and -OR 3 groups (R 1 to R 3 are the same as described above).
Specific examples of the —OR 3 group include methoxy, ethoxy, propoxy group and the like.
The a in the formula (1), m and n in the formula (2), and y and z in the formula (3) are the same as described above. However, each of the organosilicon compounds represented by the formulas (2) and (3) has one or more, particularly two or more R 1s (groups represented by the formula (7) or (8)) in one molecule. Have.
In the formulas (2) and (3), the degree of polymerization reflecting the number of repetitions of the siloxane unit can be determined by, for example, 29 Si-NMR analysis.
The above-mentioned compound obtained by the production method of the present invention is represented by the corresponding formula (1) from the compound represented by the formula (7) or (8) and the compound represented by the formula (4), respectively. A compound can be obtained, and a compound represented by the corresponding formula (2) can be obtained from the compound represented by the formula (7) or (8) and the compound represented by the formula (5). From the compound represented by (7) or (8) and the compound represented by the formula (6), the corresponding compound represented by the formula (3) can be obtained.
式(1)で表される有機ケイ素化合物の具体例としては、これらに限定されるわけではないが、以下のものを挙げることができる。 Specific examples of the organosilicon compound represented by the formula (1) include, but are not limited to, the following.
式(2)で表される有機ケイ素化合物の具体例としては、これらに限定されるわけではないが、以下のものを挙げることができる。 Specific examples of the organosilicon compound represented by the formula (2) include, but are not limited to, the following.
式(3)で表される有機ケイ素化合物の具体例としては、これらに限定されるわけではないが、以下のものを挙げることができる。 Specific examples of the organosilicon compound represented by the formula (3) include, but are not limited to, the following.
本発明においては、さらに、本発明の製造方法によって製造された有機ケイ素化合物の一部、例えば、式(1)で表されるアルコキシシラン化合物を用いて、塩基または酸性触媒の存在下または非存在下で、重合反応を行うことにより、本発明における式(2)で表される有機ケイ素化合物を製造することができる。
この重合工程により、式(2)で表されるアミノ基含有有機ケイ素化合物のm、nで表される重合度を高めることができる。なお、前記重合反応は、公知の方法で行うことができる。
In the present invention, further, a part of the organosilicon compound produced by the production method of the present invention, for example, an alkoxysilane compound represented by the formula (1) is used in the presence or absence of a base or an acidic catalyst. By carrying out the polymerization reaction below, the organosilicon compound represented by the formula (2) in the present invention can be produced.
By this polymerization step, the degree of polymerization represented by m and n of the amino group-containing organosilicon compound represented by the formula (2) can be increased. The polymerization reaction can be carried out by a known method.
また、例えば、触媒として塩基触媒を用いて、式(2)におけるm=0、n=0の化合物を末端源とし、これを環状シロキサン(例えば、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルシクロトリシロキサン、1,1,3,3,5,5,7,7-オクタメチルシクロテトラシロキサン等)と反応させることで、片末端または両末端に式(7’)または(8’)で表される基を有するポリジメチルシロキサン化合物(式(2)において、m≧1、n=0の場合)を得ることができる。また、1,1,1,3,3,3-ヘキサメチルジシロキサン等の末端源となる化合物を加え、環状シロキサンおよび式(3)で表される化合物と反応させることで、側鎖に式(7’)または(8’)で表される基を有するポリシロキサン化合物(式(2)において、m≧0、n≧1の場合)を得ることができる。 Further, for example, a base catalyst is used as a catalyst, and the compound of m = 0 and n = 0 in the formula (2) is used as a terminal source, and this is used as a cyclic siloxane (for example, 1,1,3,3,5,5-). By reacting with hexamethylcyclotrisiloxane, 1,1,3,3,5,5,7,7-octamethylcyclotetrasiloxane, etc.), the formula (7') or (8') is applied to one end or both ends. ) Can be obtained as a polydimethylsiloxane compound having a group represented by (2) (when m ≧ 1 and n = 0 in the formula (2)). Further, by adding a terminal source compound such as 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisiloxane and reacting with the cyclic siloxane and the compound represented by the formula (3), the formula is added to the side chain. A polysiloxane compound having a group represented by (7') or (8') (in the case of formula (2), where m ≧ 0 and n ≧ 1) can be obtained.
塩基触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物およびこれらの化合物のシラノレート塩、ヒドロキシテトラメチルアンモニウム等の第4級アンモニウム水酸化物およびこれらの化合物のシラノレート塩、ヒドロキシテトラブチルホスホニウム等の第4級ホスホニウム水酸化物およびこれらの化合物のシラノレート塩を用いることができる。
酸触媒としては、塩酸、硫酸、パラトルエンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸等を用いることができる。
触媒を用いる場合の配合量は、得られる式(2)の化合物100質量部に対して、0.001~10質量部、好ましくは0.01~1質量部である。
Examples of the base catalyst include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide and silanolate salts of these compounds, quaternary ammonium hydroxides such as hydroxytetramethylammonium, and silanolate salts of these compounds, hydroxy. A quaternary phosphonium hydroxide such as tetrabutylphosphonium and a silanolate salt of these compounds can be used.
As the acid catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid and the like can be used.
When a catalyst is used, the blending amount is 0.001 to 10 parts by mass, preferably 0.01 to 1 part by mass, based on 100 parts by mass of the obtained compound of the formula (2).
〔応用反応:式(1)のシラン化合物または式(2)もしくは(3)のシロキサン化合物の脱保護〕
本発明における式(1)、(2)または(3)で表される有機ケイ素化合物は、式(7’)または(8’)におけるsが0である場合、脱保護剤を加えて脱保護反応させることにより、ケイ素原子とアミノ基との連結基の炭素数が1である有機ケイ素化合物を製造することができる。
[Applied reaction: Deprotection of the silane compound of the formula (1) or the siloxane compound of the formula (2) or (3)]
The organosilicon compound represented by the formula (1), (2) or (3) in the present invention is deprotected by adding a deprotecting agent when s in the formula (7') or (8') is 0. By reacting, an organosilicon compound having 1 carbon number in the linking group of the silicon atom and the amino group can be produced.
前記脱保護反応において使用される脱保護剤としては、式(1)~(3)で表される化合物における式(7’)のアミド基または式(8’)のイミド基をアミノ基に変換できるものであれば特に制限されず、例えば、グリーンズ・プ口テクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス(Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis)第5版、1012~1014ページ、2014年、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社(John Wiley&Sons,INC.)に記載のものを使用することができる。これらの中でも、第1級アミン化合物を用いることが好ましい。 As the deprotecting agent used in the deprotection reaction, the amide group of the formula (7') or the imide group of the formula (8') in the compounds represented by the formulas (1) to (3) is converted into an amino group. It is not particularly limited as long as it can be used, and for example, Greens's Protective Groups in Organic Synthesis, 5th edition, pp. 1012-1014, 2014, John. Those described by John Wiley & Sons, INC. Can be used. Among these, it is preferable to use a primary amine compound.
第1級アミン化合物としては、反応が進行すれば特に制限はなく、その具体例としては、メチルアミン、n-ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン等のアルキルアミンや、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンヘキサアミン等が挙げられる。 The primary amine compound is not particularly limited as long as the reaction proceeds, and specific examples thereof include alkylamines such as methylamine, n-butylamine, hexylamine and octylamine, ethylenediamine, propylenediamine, diethylenetriamine and tri. Examples thereof include ethylene tetraamine and tetraethylene hexaamine.
脱保護剤の配合量としては、式(1)~(3)の化合物における式(7’)のアミド基または式(8’)のイミド基1モルに対して、1~100モル程度となる量であればよく、好ましくは1~50モルとなる量、さらに好ましくは1~20モルとなる量である。 The blending amount of the deprotecting agent is about 1 to 100 mol with respect to 1 mol of the amide group of the formula (7') or the imide group of the formula (8') in the compounds of the formulas (1) to (3). The amount may be any amount, preferably 1 to 50 mol, more preferably 1 to 20 mol.
このように、本発明における製造方法によれば、汎用される式(4)で表されるシラン化合物または式(5)もしくは(6)で表されるシロキサン化合物から、式(1)~(3)で表される有機ケイ素化合物を効率的かつ容易に得ることができる。
得られた式(1)~(3)で表される有機ケイ素化合物は、第1級アミンを用いた脱保護反応を行うことで、ケイ素原子とアミノ基との連結基の炭素数が1である有機ケイ素化合物を提供することができる。
こうして得られる、ケイ素原子とアミノ基との連結基の炭素数が1であるシラン化合物およびシロキサン化合物は、近接ケイ素の電子効果によるアミノ基の高い反応性や、アミノ基の吸着性を利用して、フィラーの表面改質や樹脂改質、繊維処理剤や塗料添加剤、化粧品原料などに好適に利用できるため、極めて有用性が高いものである。
As described above, according to the production method in the present invention, from the general-purpose silane compound represented by the formula (4) or the siloxane compound represented by the formula (5) or (6), the formulas (1) to (3). ) Can be efficiently and easily obtained.
The obtained organosilicon compounds represented by the formulas (1) to (3) have a carbon number of 1 in the linking group between the silicon atom and the amino group by performing a deprotection reaction using a primary amine. Certain organosilicon compounds can be provided.
The silane compound and siloxane compound thus obtained in which the linking group of the silicon atom and the amino group has one carbon atom utilize the high reactivity of the amino group due to the electronic effect of the adjacent silicon and the adsorptivity of the amino group. It is extremely useful because it can be suitably used for surface modification of fillers, resin modification, fiber treatment agents, paint additives, cosmetic raw materials, and the like.
以下、実施例、応用例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。また、実施例において、特に記載のない限り、反応および生成物の保管は窒素雰囲気下にて行った。
NMR測定は、AvanceIII 400(Brucker社製)を用いて行った。
GC測定は、7890B(カラム:HP-5)(Agilent社製)を用いて、80℃より10℃/minで測定した。
平均重合度は、ECX-500II(JEOL社製)を用いて29Si-NMR分析により行った。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Application Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. Further, in the examples, unless otherwise specified, the reaction and storage of the product were carried out in a nitrogen atmosphere.
The NMR measurement was performed using Avance III 400 (manufactured by Brucker).
The GC measurement was performed using a 7890B (column: HP-5) (manufactured by Agilent) at 10 ° C./min from 80 ° C.
The average degree of polymerization was measured by 29 Si-NMR analysis using ECX-500II (manufactured by JEOL Ltd.).
[実施例1]両末端N-フタルイミド-1-エチル変性ジメチルポリシロキサンの製造
マグネティックスターラーチップを入れた100mLセパラブルフラスコに、オクタン酸ロジウム(II)ダイマー(東京化成工業(株)製)7.6mg、両末端ジメチルハイドロジェンシリル基封鎖ジメチルポリシロキサン(平均重合度38)20.01g、トルエン5.01gを入れ、撹拌翼および冷却器を取り付け、窒素雰囲気下で120℃まで昇温し、1時間熟成させた。溶液の色は、淡緑色から淡黄色へと変化した。次に、滴下ロートにN-ビニルフタルイミド(東京化成工業(株)製)2.49gをトルエン4.92gに溶解させた溶液を準備し、上記反応容器に取り付けた。反応溶液を90℃まで冷却した後に、1.5時間かけて滴下し、滴下終了後、90℃で3.5時間熟成させた。
サンプルを一部採取し、1H-NMR測定を実施し、ヒドロシリル基のシグナルが消失していることを確認した。得られた溶液について、エバポレーター(100℃、10torr以下)にてトルエンを留去し、活性炭(2.00g)を加え、室温で2時間撹拌後、加圧ろ過を行い、14.73gの淡黄色透明オイルを得た。
[Example 1] Production of both-terminal N-phthalimide-1-ethyl-modified dimethylpolysiloxane In a 100 mL separable flask containing a magnetic stirrer chip, a rhodium (II) octanoate dimer (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 7. 6 mg, 20.01 g of dimethylpolysiloxane (average degree of polymerization 38) closed at both ends, and 5.01 g of toluene were added, a stirring blade and a cooler were attached, and the temperature was raised to 120 ° C. under a nitrogen atmosphere. Aged for time. The color of the solution changed from pale green to pale yellow. Next, a solution prepared by dissolving 2.49 g of N-vinylphthalimide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 4.92 g of toluene was prepared in a dropping funnel and attached to the above reaction vessel. After cooling the reaction solution to 90 ° C., the reaction solution was added dropwise over 1.5 hours, and after the addition was completed, the reaction solution was aged at 90 ° C. for 3.5 hours.
A part of the sample was taken and 1 H-NMR measurement was carried out, and it was confirmed that the signal of the hydrosilyl group had disappeared. Toluene was distilled off from the obtained solution with an evaporator (100 ° C., 10 torr or less), activated carbon (2.00 g) was added, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours, and then pressure-filtered to obtain 14.73 g of pale yellow color. Obtained clear oil.
得られた化合物の1H-NMR測定結果を図1に示す。3.73ppmの4重線と1.37ppmの2重線から、N-ビニルフタルイミドのビニル基のα-位に付加した下記構造の化合物であることが示唆された。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.81-7.75(m,4H),7.68-7.63(m,4H),3.73(q,J=7.7 Hz,2H),1.37(d,J=7.7 Hz,6H),0.07.
The 1 H-NMR measurement result of the obtained compound is shown in FIG. From the quadruple wire at 3.73 ppm and the double wire at 1.37 ppm, it was suggested that the compound had the following structure added to the α-position of the vinyl group of N-vinylphthalimide.
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ: 7.81-7.75 (m, 4H), 7.68-7.63 (m, 4H), 3.73 (q, J = 7.7 Hz) , 2H), 1.37 (d, J = 7.7 Hz, 6H), 0.07.
[実施例2]両末端N-フタルイミド-1-エチル変性ジメチルポリシロキサンの製造
マグネティックスターラーチップを入れた100mLセパラブルフラスコに、オクタン酸ロジウム(II)ダイマー(東京化成工業(株)製)7.8mg、両末端ジメチルハイドロジェンシリル基封鎖ジメチルポリシロキサン(平均重合度8)20.05g、トルエン5.00gを入れ、撹拌翼および冷却器を取り付け、窒素雰囲気下で120℃まで昇温し、1時間熟成させた。溶液の色は、淡緑色から淡黄色へと変化した。次に、滴下ロートにN-ビニルフタルイミド(東京化成工業(株)製)10.58gをトルエン22.43gに溶解させた溶液を準備し、上記反応容器に取り付けた。反応溶液を100℃まで冷却した後に、3時間かけて滴下し、滴下終了後、100℃で2時間熟成させた。
サンプルを一部採取し、1H-NMR測定を実施し、ヒドロシリル基のシグナルが消失していることを確認した。得られた溶液について、エバポレーター(100℃、10torr以下)にてトルエンを留去し、活性炭(2.00g)を加え、室温で2時間撹拌後、加圧ろ過を行い、20.87gの淡黄色透明オイルを得た。
[Example 2] Production of both-terminal N-phthalimide-1-ethyl-modified dimethylpolysiloxane In a 100 mL separable flask containing a magnetic stirrer chip, a rhodium (II) octanoate dimer (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 7. Add 8 mg, 20.05 g of dimethylpolysiloxane (average degree of polymerization 8) with both ends dimethylhydrogensilyl group closed, and 5.00 g of toluene, attach a stirring blade and a cooler, raise the temperature to 120 ° C. in a nitrogen atmosphere, and 1 Aged for time. The color of the solution changed from pale green to pale yellow. Next, a solution prepared by dissolving 10.58 g of N-vinylphthalimide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 22.43 g of toluene was prepared in a dropping funnel and attached to the above reaction vessel. After cooling the reaction solution to 100 ° C., the reaction solution was added dropwise over 3 hours, and after the addition was completed, the reaction solution was aged at 100 ° C. for 2 hours.
A part of the sample was taken and 1 H-NMR measurement was carried out, and it was confirmed that the signal of the hydrosilyl group had disappeared. Toluene was distilled off from the obtained solution with an evaporator (100 ° C., 10 torr or less), activated carbon (2.00 g) was added, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours, and then pressure-filtered to obtain 20.87 g of pale yellow. Obtained clear oil.
得られた化合物の1H-NMR測定の結果、3.73ppmの4重線と1.37ppmの2重線から、1位に付加した下記構造の化合物であることが示唆された。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.81-7.75(m,4H),7.68-7.63(m,4H),3.73(q,J=7.7 Hz,2H),1.37(d,J=7.7 Hz,6H),0.07.
As a result of 1 H-NMR measurement of the obtained compound, it was suggested from the quadruple wire of 3.73 ppm and the double wire of 1.37 ppm that the compound had the following structure added to the 1-position.
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ: 7.81-7.75 (m, 4H), 7.68-7.63 (m, 4H), 3.73 (q, J = 7.7 Hz) , 2H), 1.37 (d, J = 7.7 Hz, 6H), 0.07.
[実施例3]1,3-ビス(N-アセトアミド-1-エチル)-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンの製造
マグネティックスターラーチップを入れ、冷却器を取り付けた100mLセパラブルフラスコに、オクタン酸ロジウム(II)ダイマー(東京化成工業(株)製)3.9mg、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン10.00g、トルエン23.31gを入れ、窒素雰囲気下で90℃まで昇温した。そこに、N-ビニルアセトアミド(東京化成工業(株)製)13.31gをトルエン26.61gに溶解させた溶液を30分かけて滴下し、その後3時間熟成させた。サンプルを一部採取して、GC測定および1H-NMR測定を実施し、原料およびヒドロシリル基のシグナルが消失していることを確認した。得られた溶液に、活性炭(2.00g)を加え、室温で1時間撹拌後、加圧ろ過を行い、エバポレーター(80℃、10torr以下)にてトルエンを留去して、19.45gの淡黄色固体を得た(収率86%)。
[Example 3] Production of 1,3-bis (N-acetamide-1-ethyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane In a 100 mL separable flask containing a magnetic stirrer chip and equipped with a cooler. , Octamate rhodium (II) dimer (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 3.9 mg, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane 10.00 g, toluene 23.31 g, and 90 ° C. under a nitrogen atmosphere. The temperature was raised to. A solution prepared by dissolving 13.31 g of N-vinylacetamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 26.61 g of toluene was added dropwise thereto over 30 minutes, and then aged for 3 hours. A part of the sample was taken and GC measurement and 1 H-NMR measurement were carried out, and it was confirmed that the signal of the raw material and the hydrosilyl group disappeared. Activated carbon (2.00 g) was added to the obtained solution, stirred at room temperature for 1 hour, pressure-filtered, and toluene was distilled off with an evaporator (80 ° C., 10 torr or less) to obtain 19.45 g of light. A yellow solid was obtained (yield 86%).
得られた化合物の1H-NMR測定結果を図2に示す。3.41ppmと1.13ppmのシグナルの積分比から、N-ビニルアセトアミドのビニル基のα-位に付加した下記化合物が得られたことが示された。また、13C-NMR測定結果から、アミド共鳴により関連するピークが2本ずつ確認された。このことから、下記構造の化合物であることが示唆された。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:6.19(br,2H),3.46-3.35(m,2H),2.00(s,6H),1.14-1.08(m,6H),0.08(s,12H).
13C-NMR(CDCl3,100MHz)δ:169.9,169.8,36.3,36.2,23.2,23.1,15.6,-1.3,-1.4,-1.9,-2.1.
The 1 H-NMR measurement result of the obtained compound is shown in FIG. From the integral ratio of the signals of 3.41 ppm and 1.13 ppm, it was shown that the following compound added to the α-position of the vinyl group of N-vinylacetamide was obtained. In addition, from the 13 C-NMR measurement results, two related peaks were confirmed by amide resonance. This suggests that the compound has the following structure.
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ: 6.19 (br, 2H), 3.46-3.35 (m, 2H), 2.00 (s, 6H), 1.14-1.08 (M, 6H), 0.08 (s, 12H).
13 C-NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ: 169.9, 169.8, 36.3, 36.223.22, 23.1, 15.6, -1.3, -1.4, -1.9, -2.1.
[実施例4]N-アセトアミド-1-エチル-ジエトキシメチルシランおよびポリ(N-アセトアミド-1-エチル)メチルシロキサンの製造
マグネティックスターラーチップを入れ、冷却器を取り付けた100mLセパラブルフラスコに、オクタン酸ロジウム(II)ダイマー(東京化成工業(株)製)7.8mg、ジエトキシメチルシラン20.00g、トルエン10.00gを入れ、窒素雰囲気下で95℃まで昇温した。そこに、N-ビニルアセトアミド(東京化成工業(株)製)13.31gをトルエン26.61gに溶解した溶液を30分かけて滴下し、その後、3時間熟成させた。サンプルを一部採取して、GC測定を実施し、原料のジエトキシメチルシランのヒドロシリル基のシグナルが消失していることを確認した。その後、蒸留精製(沸点:122℃/2~3mmHg)を行い、9.00gの透明液体を得た(収率28%、GC純度>99%)。
[Example 4] Production of N-acetamide-1-ethyl-diethoxymethylsilane and poly (N-acetamido-1-ethyl) methylsiloxane Octane in a 100 mL separable flask containing a magnetic stirrer chip and equipped with a cooler. 7.8 mg of rhodium (II) acid dimer (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), 20.00 g of diethoxymethylsilane and 10.00 g of toluene were added, and the temperature was raised to 95 ° C. under a nitrogen atmosphere. A solution prepared by dissolving 13.31 g of N-vinylacetamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 26.61 g of toluene was added dropwise thereto over 30 minutes, and then aged for 3 hours. A part of the sample was taken and GC measurement was carried out, and it was confirmed that the signal of the hydrosilyl group of the raw material diethoxymethylsilane had disappeared. Then, distillation purification (boiling point: 122 ° C./2 to 3 mmHg) was carried out to obtain 9.00 g of a transparent liquid (yield 28%, GC purity> 99%).
得られた化合物の1H-NMR測定結果を図3に示す。NMR測定結果から、下記構造の化合物であることが示唆された。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:5.51(br,1H),3.83-3.75(m,4H),3.58-3.49(m,1H),1.97(s,3H),1.25-1.15(m,9H),0.16(s,3H).
13C-NMR(CDCl3,100MHz)δ:169.5,58.6,33.5,23.5,18.3,16.2,-6.5.
The 1 H-NMR measurement result of the obtained compound is shown in FIG. From the NMR measurement results, it was suggested that the compound had the following structure.
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ: 5.51 (br, 1H), 3.83-3.75 (m, 4H), 3.58-3.49 (m, 1H), 1.97 (S, 3H), 1.25-1.15 (m, 9H), 0.16 (s, 3H).
13 C-NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ: 169.5,58.6, 33.5, 23.5, 18.3, 16.2, -6.5.
次に、マグネティックスターラーチップを入れ、Dean-stark管を取り付けた100mL3つ口フラスコに、上記で得られた化合物7.69gを入れ、1.89gのイオン交換水をゆっくりと加えて、2時間熟成した。その後、トルエン30.02gを加えて100℃で2時間加熱し、同温度で減圧下1時間乾燥させ、淡黄色固体の生成物を4.38g得た。 Next, put 7.69 g of the compound obtained above in a 100 mL three-necked flask equipped with a magnetic stirrer chip and a Dean-stark tube, slowly add 1.89 g of ion-exchanged water, and age for 2 hours. did. Then, 30.02 g of toluene was added, and the mixture was heated at 100 ° C. for 2 hours and dried at the same temperature under reduced pressure for 1 hour to obtain 4.38 g of a pale yellow solid product.
得られた化合物の1H-NMR測定結果を図4に示す。上記化合物において、3.83-3.75ppmと1.25-1.21ppmに見られていたシグナルが消失したことから、下記繰り返し単位を有する直鎖状の化合物であることが示唆された。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:3.70-2.86(br,1H),2.23-1.64(br,3H),1.39-0.73(br,3H),0.37-0.16(br,3H).
The 1 H-NMR measurement result of the obtained compound is shown in FIG. In the above compound, the signals observed at 3.83-3.75 ppm and 1.25-1.21 ppm disappeared, suggesting that the compound is a linear compound having the following repeating units.
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ: 3.70-2.86 (br, 1H), 2.23-1.64 (br, 3H), 1.39-0.73 (br, 3H) , 0.37-0.16 (br, 3H).
[実施例5]3-(N-フタルイミド-1-エチル)-1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサンの製造
マグネティックスターラーチップを入れた100mLセパラブルフラスコに、オクタン酸ロジウム(II)ダイマー(東京化成工業(株)製)1.9mg、1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサン5.00gを入れ、冷却器を取り付け、窒素雰囲気下で90℃まで昇温した。次に、滴下ロートにN-ビニルフタルイミド(東京化成工業(株)製)4.63gをトルエン10.00gに溶解させた溶液を準備し、上記反応容器に取り付け、2時間かけて滴下し、滴下終了後90℃で5時間熟成させた。サンプルを一部採取して、GC測定を実施し、原料の1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサンのシグナルが消失していることを確認した。得られた溶液は、加圧ろ過を行い、エバポレーター(100℃、10torr以下)にてトルエンを留去し、8.72gの淡黄色透明オイルを得た(収率90%、純度89%)。
[Example 5] Production of 3- (N-phthalimide-1-ethyl) -1,1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane In a 100 mL separable flask containing a magnetic stirrer chip, octane Add 1.9 mg of rhodium (II) acid dimer (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 1,1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane 5.00 g, attach a cooler, and create a nitrogen atmosphere. The temperature was raised to 90 ° C. below. Next, a solution prepared by dissolving 4.63 g of N-vinylphthalimide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in 10.00 g of toluene was prepared in a dropping funnel, attached to the above reaction vessel, dropped over 2 hours, and dropped. After completion, it was aged at 90 ° C. for 5 hours. A part of the sample was taken and GC measurement was carried out, and it was confirmed that the signal of 1,1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane as a raw material had disappeared. The obtained solution was pressure-filtered, and toluene was distilled off with an evaporator (100 ° C., 10 torr or less) to obtain 8.72 g of a pale yellow transparent oil (yield 90%, purity 89%).
得られた化合物の1H-NMR測定結果を図5に示す。3.65ppmの4重線と1.34ppmの2重線から、N-ビニルフタルイミドのビニル基のα-位に付加した下記構造の化合物であることが示唆された。また、前記イミドのビニル基のβ-位に付加した化合物は<1%以下であった。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.83-7.77(m,2H),7.70-7.65(m,2H),3.65(q,J=7.7 Hz,1H),1.34(d,J=7.7 Hz,3H),0.28(s,3H),0.12(s,9H),0.05(s,9H).
13C-NMR(CDCl3,100MHz)δ:168.6,133.6,132.4,122.8,36.4,14.1,1.8,1.6,-1.0.
The 1 H-NMR measurement result of the obtained compound is shown in FIG. From the quadruple wire of 3.65 ppm and the double wire of 1.34 ppm, it was suggested that the compound had the following structure added to the α-position of the vinyl group of N-vinylphthalimide. Further, the amount of the compound added to the β-position of the vinyl group of the imide was <1% or less.
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ: 7.83-7.77 (m, 2H), 7.70-7.65 (m, 2H), 3.65 (q, J = 7.7 Hz) , 1H), 1.34 (d, J = 7.7 Hz, 3H), 0.28 (s, 3H), 0.12 (s, 9H), 0.05 (s, 9H).
13 C-NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ: 168.6, 133.6, 132.4, 122.8, 36.4, 14.1, 1.8, 1.6, -1.0.
[応用例1]3-(1-アミノエチル)-1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサンの製造
マグネティックスターラーチップを入れた100mLセパラブルフラスコに、実施例5で製造した化合物7.40g、ヘキサン20.00g、エチレンジアミン7.80gを加え、冷却器を取り付けて窒素雰囲気下で70℃まで昇温し、3時間熟成させた。その後、撹拌を停止して静止した後に、相分離した溶液の上層を回収し、エバポレーター(80℃、10torr以下)にて留去し、1.96gの淡黄色透明オイルを得た(収率39%、GC純度96%)。
[Application Example 1] Production of 3- (1-aminoethyl) -1,1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane In Example 5 in a 100 mL separable flask containing a magnetic stirrer chip. 7.40 g of the produced compound, 20.00 g of hexane and 7.80 g of ethylenediamine were added, a cooler was attached, the temperature was raised to 70 ° C. under a nitrogen atmosphere, and the mixture was aged for 3 hours. Then, after the stirring was stopped and the mixture was allowed to stand still, the upper layer of the phase-separated solution was recovered and distilled off with an evaporator (80 ° C., 10 torr or less) to obtain 1.96 g of pale yellow transparent oil (yield 39). %, GC purity 96%).
得られた化合物の1H-NMR測定結果を図6に示す。2.14ppmの4重線と1.09ppmの2重線から、アミノ基が1位に付加した下記構造の化合物であることが示唆された。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:2.14(q,J=7.4 Hz,1H),1.09(d,J=7.4 Hz,3H),1.09(br,2H),0.10(s,18H),0.05(s,3H).
The 1 H-NMR measurement result of the obtained compound is shown in FIG. From the quadruple wire at 2.14 ppm and the double wire at 1.09 ppm, it was suggested that the compound had the following structure with an amino group added at the 1-position.
1 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ: 2.14 (q, J = 7.4 Hz, 1H), 1.09 (d, J = 7.4 Hz, 3H), 1.09 (br, 2H), 0.10 (s, 18H), 0.05 (s, 3H).
Claims (5)
で表される化合物と、
(b)下記(b-1)または(b-2)
(b-1)下記式(4)で表されるシラン化合物
(b-2)下記式(5)または(6)で表されるシロキサン化合物
で示される1分子中に1個以上のヒドロシリル基を有する有機ケイ素化合物とを
(c)ヒドロシリル化反応触媒の存在下で反応させて、式(7)または(8)と式(4)とに対応して下記式(1)で表される化合物、式(7)または(8)と式(5)とに対応して下記式(2)で表される化合物、式(7)または(8)と式(6)とに対応して下記式(3)で表される化合物
で表される基であり、式(2)および(3)中、R4は、それぞれ独立して、R1、R2および-OR3基(R1~R3は前記と同じである。以下同じ。)から選ばれる基であり、R5’は、それぞれ独立して、水素原子、R1、R2および-OR3基から選ばれる基であり、式(1)中のR2、R3およびa、式(2)中のmおよびn、式(3)中のyおよびzは前記と同じであるが、式(2)および(3)は、それぞれ1個以上のR1を有する。]
を得る有機ケイ素化合物の製造方法。 (A) The following formula (7) or (8)
And the compound represented by
(B) The following (b-1) or (b-2)
(B-1) Silane compound represented by the following formula (4)
(B-2) A siloxane compound represented by the following formula (5) or (6)
An organosilicon compound having one or more hydrosilyl groups in one molecule represented by (c) is reacted in the presence of (c) a hydrosilylation reaction catalyst to form the formula (7) or (8) and the formula (4). Correspondingly, the compound represented by the following formula (1), the compound represented by the following formula (2) corresponding to the formula (7) or (8) and the formula (5), the formula (7) or (8). ) And the compound represented by the following formula (3) corresponding to the formula (6).
In the formulas (2) and (3), R 4 is independently represented by R 1 , R 2 and −OR 3 groups (R 1 to R 3 are the same as described above). The same applies hereinafter.), And R 5'is a group independently selected from hydrogen atom, R 1 , R 2 and −OR 3 groups, respectively, and R 2 in the formula (1), R 3 and a, m and n in formula (2), y and z in formula (3) are the same as above, but formulas (2) and (3) each have one or more R 1s . Have. ]
A method for producing an organosilicon compound.
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