JP6555385B1 - ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】保存安定性が良好なケチミン構造の有機ケイ素化合物の製造方法を提供。【解決手段】式（１）の有機ケイ素化合物の製造方法であって、工程（Ｉ）および工程（ＩＩ）を含む製造方法。工程（Ｉ）：式（２）のケイ素化合物と式（３）のカルボニル化合物を反応させる工程。工程（ＩＩ）：塩素原子含有量を０．１質量ｐｐｍ未満に低減する工程。【選択図】なし
Description
本発明は、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法に関する。
シランカップリング剤は、無機物に対する反応性を有する部分（Ｓｉ原子に結合した加水分解性基）と、有機物に対する反応性や溶解性に富む部分とを１分子内に併せ持つ化合物であり、樹脂改質剤として広く利用されている。
中でも、ケチミン構造を有するシランカップリング剤は、共役ジエン共重合体の変性剤として検討されている（特許文献１）。
しかし、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物は保存安定性が悪く、経時で活性水素基を有する有機ケイ素化合物が発生してしまい、混合組成物に悪影響を及ぼす可能性がある。
このため、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の保存安定性の改善が求められている。
中でも、ケチミン構造を有するシランカップリング剤は、共役ジエン共重合体の変性剤として検討されている（特許文献１）。
しかし、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物は保存安定性が悪く、経時で活性水素基を有する有機ケイ素化合物が発生してしまい、混合組成物に悪影響を及ぼす可能性がある。
このため、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の保存安定性の改善が求められている。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、保存安定性が良好なケチミン構造を有する有機ケイ素化合物を得ることができる製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、塩素原子含有量を低減することで保存安定性が良好なケチミン構造を有する有機ケイ素化合物が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
１． 下記式（１）
（式中、Ｒ1は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、ｎは、１〜３の整数、ｍは、１〜１２の整数を表す。）
で表されるケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法であって、
下記工程（Ｉ）および工程（ＩＩ）を含み、前記式（１）で表される有機ケイ素化合物に対して塩素原子含有量を０．１質量ｐｐｍ未満とすることを特徴とするケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法、
工程（Ｉ）：下記式（２）で表されるアミノ基含有有機ケイ素化合物と下記式（３）で表されるカルボニル化合物を反応させる工程、
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、ｎおよびｍは、前記と同じ意味を表す。）
工程（ＩＩ）：塩素原子含有量を低減する工程、
２． 前記工程（ＩＩ）が、前記工程（Ｉ）の後に行われる１の製造方法、
３． 前記工程（ＩＩ）が、無機吸着剤を用いて塩素原子含有量を低減する工程を含む１または２の製造方法、
４． 前記無機吸着剤が、シリカ、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウムから選ばれる１種または２種以上である３の製造方法、
５． 前記Ｒ1が、メチル基またはエチル基であり、前記Ｒ3が、イソブチル基であり、前記Ｒ4が、メチル基であり、前記ｍおよびｎが、いずれも３である１〜４のいずれかの製造方法、
６． 下記式（１）で表され、その中の塩素原子含有量が０．１質量ｐｐｍ未満である有機ケイ素化合物
（式中、Ｒ1は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、ｎは、１〜３の整数、ｍは、１〜１２の整数を表す。）
を提供する。
１． 下記式（１）
で表されるケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法であって、
下記工程（Ｉ）および工程（ＩＩ）を含み、前記式（１）で表される有機ケイ素化合物に対して塩素原子含有量を０．１質量ｐｐｍ未満とすることを特徴とするケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法、
工程（Ｉ）：下記式（２）で表されるアミノ基含有有機ケイ素化合物と下記式（３）で表されるカルボニル化合物を反応させる工程、
工程（ＩＩ）：塩素原子含有量を低減する工程、
２． 前記工程（ＩＩ）が、前記工程（Ｉ）の後に行われる１の製造方法、
３． 前記工程（ＩＩ）が、無機吸着剤を用いて塩素原子含有量を低減する工程を含む１または２の製造方法、
４． 前記無機吸着剤が、シリカ、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウムから選ばれる１種または２種以上である３の製造方法、
５． 前記Ｒ1が、メチル基またはエチル基であり、前記Ｒ3が、イソブチル基であり、前記Ｒ4が、メチル基であり、前記ｍおよびｎが、いずれも３である１〜４のいずれかの製造方法、
６． 下記式（１）で表され、その中の塩素原子含有量が０．１質量ｐｐｍ未満である有機ケイ素化合物
を提供する。
本発明の製造方法によれば、保存安定性が良好なケチミン構造を有する有機ケイ素化合物を得ることができる。
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係るケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法は、下記一般式（１）で示されるケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法であって、下記工程（Ｉ）および工程（ＩＩ）を含み、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物に対して塩素原子含有量を０．１質量ｐｐｍ未満とすることを特徴とする。
本発明に係るケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法は、下記一般式（１）で示されるケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法であって、下記工程（Ｉ）および工程（ＩＩ）を含み、ケチミン構造を有する有機ケイ素化合物に対して塩素原子含有量を０．１質量ｐｐｍ未満とすることを特徴とする。
工程（Ｉ）：下記式（２）で表されるアミノ基含有有機ケイ素化合物と下記式（３）で表されるカルボニル化合物を反応させる工程
工程（ＩＩ）：塩素原子含有量を低減する工程
工程（ＩＩ）：塩素原子含有量を低減する工程
上記各式において、Ｒ1は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表す。
炭素数１〜１０のアルキル基としては、直鎖状、環状、分枝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、ｉ−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、ネオペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、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、シクロオクチル基等が挙げられる。
炭素数６〜１０のアリール基の具体例としては、フェニル、α−ナフチル、β−ナフチル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ1およびＲ2としては、直鎖のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
また、Ｒ3およびＲ4としては、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、イソブチル基がより好ましく、メチル基、イソブチル基がより一層好ましく、メチル基およびイソブチル基の組み合わせがさらに好ましい。
炭素数６〜１０のアリール基の具体例としては、フェニル、α−ナフチル、β−ナフチル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ1およびＲ2としては、直鎖のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
また、Ｒ3およびＲ4としては、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、イソブチル基がより好ましく、メチル基、イソブチル基がより一層好ましく、メチル基およびイソブチル基の組み合わせがさらに好ましい。
ｎは１〜３の整数を表すが、２または３が好ましく、３がより好ましい。
ｍは１〜１２の整数を表すが、２または３が好ましく、３がより好ましい。
ｍは１〜１２の整数を表すが、２または３が好ましく、３がより好ましい。
特に、本発明においては、下記式（４）または（５）で表される有機ケイ素化合物が好ましい。
上記工程（Ｉ）で用いられる式（２）で表されるアミノ基含有有機ケイ素化合物の具体例としては、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
一方、式（３）で表されるカルボニル化合物の具体例としては、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、プロピオンアルデヒド等が挙げられる。
一方、式（３）で表されるカルボニル化合物の具体例としては、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、プロピオンアルデヒド等が挙げられる。
工程（Ｉ）において、上記アミノ基含有有機ケイ素化合物と上記カルボニル化合物の反応は、モル比にしてカルボニル化合物が過剰の条件で行うことが好ましい。
この反応は無溶媒でも進行するが、溶媒を用いることもできる。使用可能な溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒などが挙げられ、これらの溶媒は、１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよく、これらの中でもトルエンが好ましい。
この反応は無溶媒でも進行するが、溶媒を用いることもできる。使用可能な溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒などが挙げられ、これらの溶媒は、１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよく、これらの中でもトルエンが好ましい。
工程（Ｉ）では、アミノ基含有有機ケイ素化合物とカルボニル化合物の反応により生成する水を反応系内から除く必要がある。
水を除く方法は、特に限定されるものではないが、系内に過剰に存在するカルボニル化合物または溶媒を、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ装置等を用いて還流することにより留去する方法が好ましい。
反応温度は、水を留去できる限りに特に限定されるものではないが、１００〜２００℃が好ましい。
水を除く方法は、特に限定されるものではないが、系内に過剰に存在するカルボニル化合物または溶媒を、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ装置等を用いて還流することにより留去する方法が好ましい。
反応温度は、水を留去できる限りに特に限定されるものではないが、１００〜２００℃が好ましい。
式（１）で示されるケチミン構造を有する有機ケイ素化合物は、それに含まれる塩素原子含有量を低減することで、その保存安定性が改善されるため、本発明では、工程（ＩＩ）として塩素原子含有量を低減する処理を行う。
この場合、塩素原子含有量を低減する方法としては特に限定されるものではなく、蒸留精製、アルカリ金属アルコキシドの添加、無機吸着剤による吸着処理等が挙げられ、本発明では、これらの処理を１種のみ行ってもよく、２種類以上を併用してもよいが、無機吸着剤による吸着処理を含む工程を行うことが好ましい。
この場合、塩素原子含有量を低減する方法としては特に限定されるものではなく、蒸留精製、アルカリ金属アルコキシドの添加、無機吸着剤による吸着処理等が挙げられ、本発明では、これらの処理を１種のみ行ってもよく、２種類以上を併用してもよいが、無機吸着剤による吸着処理を含む工程を行うことが好ましい。
塩素原子含有量の低減に好適に使用できる無機吸着剤としては、例えば、シリカ、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム・酸化マグネシウム固溶体等が挙げられ、これらは単独で用いても、２種以上組み合わせて用いてもよい。
これらの無機吸着剤は、例えば、市販の協和化学工業（株）製キョーワードシリーズ（キョーワード１００、２００、３００、５００、６００、７００、２０００）として入手できる。中でも、処理効率の観点から、合成ハイドロタルサイトであるキョーワード５００（Ｍｇ6Ａｌ2（ＯＨ）16ＣＯ3・ｍＨ2Ｏ）が特に好ましい。
これらの無機吸着剤は、例えば、市販の協和化学工業（株）製キョーワードシリーズ（キョーワード１００、２００、３００、５００、６００、７００、２０００）として入手できる。中でも、処理効率の観点から、合成ハイドロタルサイトであるキョーワード５００（Ｍｇ6Ａｌ2（ＯＨ）16ＣＯ3・ｍＨ2Ｏ）が特に好ましい。
無機吸着剤の使用量は、処理効率を高めるとともに、処理後の無機吸着剤の除去を容易にすることを考慮すると、式（１）で表される有機ケイ素化合物１００質量部に対し、０．００５〜５．０質量部が好ましく、０．０１〜０．２質量部がより好ましい。
本発明の製造方法において、工程（Ｉ）と工程（ＩＩ）は、どちらの工程を先に行っても本発明の目的である保存安定性の良好なケチミン構造を有する有機ケイ素化合物を得ることが可能であるが、工程（Ｉ）の後に工程（ＩＩ）を行うことで、工程（Ｉ）の反応時間を短くすることが可能であるため、工程（Ｉ）を先に行うことが好ましい。
なお、工程（ＩＩ）を先に行う場合、工程（Ｉ）の原料として用いる上記式（２）および（３）の少なくとも一方について、上記塩素原子含有量を低減する処理を行えばよいが、式（２）のアミノ基含有有機ケイ素化合物を処理することが好ましい。
なお、工程（ＩＩ）を先に行う場合、工程（Ｉ）の原料として用いる上記式（２）および（３）の少なくとも一方について、上記塩素原子含有量を低減する処理を行えばよいが、式（２）のアミノ基含有有機ケイ素化合物を処理することが好ましい。
低減後の塩素原子含有量が０．１質量ｐｐｍ以上であると、式（１）で表される有機ケイ素化合物の保存安定性が悪くなり、例えば、式（７）で表される有機ケイ素化合物の場合、経時により式（８）〜（１１）で表される有機ケイ素化合物が生成する。
したがって、本発明の製法では、上記工程（ＩＩ）によって、最終的に得られるケチミン構造を有する有機ケイ素化合物中の塩素原子含有量を０．１質量ｐｐｍ未満まで低減させて、その保存安定性を向上させる。なお、塩素原子含有量を０．１質量ｐｐｍ未満まで低減させるため、工程（ＩＩ）を複数回行ってもよい。
また、さらに保存安定性を高めるために、式（１）で表される化合物を蒸留精製して純度を９８％以上にすることが好ましい。
また、さらに保存安定性を高めるために、式（１）で表される化合物を蒸留精製して純度を９８％以上にすることが好ましい。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、塩素原子含有量は以下の手法によって測定した。
塩素原子含有量
各実施例および比較例で得られたサンプルまたは３−アミノプロピルトリメトキシシラン１０ｇ、トルエン５０ｍＬおよび純水２０ｍＬを混合後、一時間撹拌を行い、水層を採取して下記条件でイオンクロマトグラフにより水溶性クロルイオン濃度を測定し、塩素原子含有量とした。
イオンクロマトグラフ：東亜ＤＫＫ（株）製 ＩＣＡ−２０００
分離カラム：ＴＯＡ−ＤＫＫ ＰＣＩ−２３０
ガードカラム：ＴＯＡ−ＤＫＫ ＰＣＩ−２０５Ｇ
サプレッサ：ケミカルサプレッサ ６８１０６９０Ｋ
検出器：電気伝導度検出器
溶離液：４ｍｍｏｌ／ＬＮａ2ＣＯ3、２ｍｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ3
溶離液量：０．９ｍＬ／ｍｉｎ
注入液量：１００μＬ
注入口温度：２５０℃
検出器温度：３００℃
キャリアガス：Ｈｅ
キャリアガス流量：３．０ｍＬ／ｍｉｎ
なお、塩素原子含有量は以下の手法によって測定した。
塩素原子含有量
各実施例および比較例で得られたサンプルまたは３−アミノプロピルトリメトキシシラン１０ｇ、トルエン５０ｍＬおよび純水２０ｍＬを混合後、一時間撹拌を行い、水層を採取して下記条件でイオンクロマトグラフにより水溶性クロルイオン濃度を測定し、塩素原子含有量とした。
イオンクロマトグラフ：東亜ＤＫＫ（株）製 ＩＣＡ−２０００
分離カラム：ＴＯＡ−ＤＫＫ ＰＣＩ−２３０
ガードカラム：ＴＯＡ−ＤＫＫ ＰＣＩ−２０５Ｇ
サプレッサ：ケミカルサプレッサ ６８１０６９０Ｋ
検出器：電気伝導度検出器
溶離液：４ｍｍｏｌ／ＬＮａ2ＣＯ3、２ｍｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ3
溶離液量：０．９ｍＬ／ｍｉｎ
注入液量：１００μＬ
注入口温度：２５０℃
検出器温度：３００℃
キャリアガス：Ｈｅ
キャリアガス流量：３．０ｍＬ／ｍｉｎ
［実施例１］有機ケイ素化合物（６）の製造
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた５Ｌセパラブルフラスコに、メチルイソブチルケトン２０２８ｇ（１８．４モル）を納め、塩素原子含有量が５ｐｐｍである３−アミノプロピルトリメトキシシラン５４０ｇ（３．０１モル）を内温１０５〜１１０℃で１時間かけて滴下した後、１１５℃で６時間撹拌した。滴下中、熟成中は、生成する水をメチルイソブチルケトンと共に還流させることによって抜き出した。ガスクロマトグラフで分析した結果、３−アミノプロピルトリメトキシシランのピークが消滅しており、熟成後に１６６０ｇの淡黄色透明液体が得られた（工程（Ｉ））。
得られた溶液に、キョーワード１００（協和化学工業（株）製、以下同様）１．７ｇ（０．１質量部）を添加し、窒素雰囲気下、室温で６時間撹拌した後、得られた溶液から加圧濾過によりキョーワード１００を除いた（工程（ＩＩ））。得られた溶液を１０Ｔｏｒｒ、１７０℃の条件下で蒸留精製し、無色透明液体６９３ｇを得た。1Ｈ−ＮＭＲにより、上記式（６）で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
得られた溶液に、キョーワード１００（協和化学工業（株）製、以下同様）１．７ｇ（０．１質量部）を添加し、窒素雰囲気下、室温で６時間撹拌した後、得られた溶液から加圧濾過によりキョーワード１００を除いた（工程（ＩＩ））。得られた溶液を１０Ｔｏｒｒ、１７０℃の条件下で蒸留精製し、無色透明液体６９３ｇを得た。1Ｈ−ＮＭＲにより、上記式（６）で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
［実施例２］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード２００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード２００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例３］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード３００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード３００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例４］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード５００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード５００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例５］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード６００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード６００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例６］
キョーワード１００に代えて同重量部のキョーワード７００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同重量部のキョーワード７００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例７］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード２０００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード２０００を使用した以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例８］
撹拌機を備えた１Ｌセパラブルフラスコに、塩素原子含有量が５ｐｐｍである３−アミノプロピルトリメトキシシラン６００ｇとキョーワード１００ ０．６０ｇ（０．１質量部）を納め、窒素雰囲気下、室温で６時間撹拌した後、加圧濾過により、３−アミノプロピルトリメトキシシランからキョーワード１００を除いた（工程（ＩＩ））。塩素原子含有量が０．１ｐｐｍ未満であることを確認した。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた５Ｌセパラブルフラスコに、メチルイソブチルケトン２０２８ｇ（１８．４モル）を納め、上記で得られた３−アミノプロピルトリメトキシシラン５４０g（３．０１モル）を内温１０５〜１１０℃で１時間かけて滴下した後、１１５℃で１２時間撹拌した。滴下中、熟成中は、生成する水をメチルイソブチルケトンと共に還流させることによって抜き出した。ガスクロマトグラフで分析した結果、３−アミノプロピルトリメトキシシランのピークが消滅しており、熟成後に１６５０ｇの淡黄色透明液体が得られた（工程（Ｉ））。
得られた溶液を１０Ｔｏｒｒ、１７０℃の条件下で蒸留精製し、無色透明液体６９０ｇを得た。1Ｈ−ＮＭＲにより、上記式（６）で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
撹拌機を備えた１Ｌセパラブルフラスコに、塩素原子含有量が５ｐｐｍである３−アミノプロピルトリメトキシシラン６００ｇとキョーワード１００ ０．６０ｇ（０．１質量部）を納め、窒素雰囲気下、室温で６時間撹拌した後、加圧濾過により、３−アミノプロピルトリメトキシシランからキョーワード１００を除いた（工程（ＩＩ））。塩素原子含有量が０．１ｐｐｍ未満であることを確認した。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた５Ｌセパラブルフラスコに、メチルイソブチルケトン２０２８ｇ（１８．４モル）を納め、上記で得られた３−アミノプロピルトリメトキシシラン５４０g（３．０１モル）を内温１０５〜１１０℃で１時間かけて滴下した後、１１５℃で１２時間撹拌した。滴下中、熟成中は、生成する水をメチルイソブチルケトンと共に還流させることによって抜き出した。ガスクロマトグラフで分析した結果、３−アミノプロピルトリメトキシシランのピークが消滅しており、熟成後に１６５０ｇの淡黄色透明液体が得られた（工程（Ｉ））。
得られた溶液を１０Ｔｏｒｒ、１７０℃の条件下で蒸留精製し、無色透明液体６９０ｇを得た。1Ｈ−ＮＭＲにより、上記式（６）で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
［比較例１］
キョーワード１００を用いた工程（ＩＩ）を実施しなかった以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００を用いた工程（ＩＩ）を実施しなかった以外は、実施例１と同様にして上記式（６）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例９］有機ケイ素化合物（７）の製造
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた５Ｌセパラブルフラスコに、メチルイソブチルケトン２０２８ｇ（１８．４モル）を納め、塩素原子含有量が５ｐｐｍである３−アミノプロピルトリエトキシシラン６６７ｇ（３．０１モル）を内温１０５〜１１０℃で１時間かけて滴下した後、１１５℃で６時間撹拌した。滴下中、熟成中は、生成する水をメチルイソブチルケトンと共に還流させることによって抜き出した。ガスクロマトグラフで分析した結果、３−アミノプロピルトリエトキシシランのピークが消滅しており、熟成後に２０７０ｇの淡黄色透明液体が得られた（工程（Ｉ））。
得られた溶液にキョーワード１００ ２．１ｇ（０．１質量部）を添加し、窒素雰囲気下、室温で６時間撹拌した後、得られた溶液から加圧濾過によりキョーワード１００を除いた（工程（ＩＩ））。
得られた溶液を１０Ｔｏｒｒ、１７０℃の条件下で蒸留精製し、無色透明液体８０２ｇを得た。1Ｈ−ＮＭＲにより、上記式（７）で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
得られた溶液にキョーワード１００ ２．１ｇ（０．１質量部）を添加し、窒素雰囲気下、室温で６時間撹拌した後、得られた溶液から加圧濾過によりキョーワード１００を除いた（工程（ＩＩ））。
得られた溶液を１０Ｔｏｒｒ、１７０℃の条件下で蒸留精製し、無色透明液体８０２ｇを得た。1Ｈ−ＮＭＲにより、上記式（７）で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
［実施例１０］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード２００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード２００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例１１］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード３００を使用した以外は、実施例９と同様の操作を行った。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード３００を使用した以外は、実施例９と同様の操作を行った。
［実施例１２］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード５００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード５００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例１３］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード６００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード６００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例１４］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード７００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード７００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例１５］
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード２０００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００に代えて同質量部のキョーワード２０００を使用した以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
［実施例１６］
撹拌機を備えた１Ｌセパラブルフラスコに、塩素原子含有量が５ｐｐｍである３−アミノプロピルトリエトキシシラン７００ｇとキョーワード１００ ０．７０ｇ（０．１質量部）を納め、窒素雰囲気下、室温で６時間撹拌した後、加圧濾過により、３−アミノプロピルトリエトキシシランからキョーワード１００を除いた（工程（ＩＩ））。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた５Ｌセパラブルフラスコに、メチルイソブチルケトン２０２８ｇ（１８．４モル）を納め、上記で得られた３−アミノプロピルトリエトキシシラン６６７ｇ（３．０１モル）を内温１０５〜１１０℃で１時間かけて滴下した後、１１５℃で１２時間撹拌した。滴下中、熟成中は、生成する水をメチルイソブチルケトンと共に還流させることによって抜き出した。ガスクロマトグラフで分析した結果、３−アミノプロピルトリエトキシシランのピークが消滅しており、熟成後に２０６０ｇの淡黄色透明液体が得られた（工程（Ｉ））。
得られた溶液を１０Ｔｏｒｒ、１７０℃の条件下で蒸留精製し、無色透明液体８１０ｇを得た。1Ｈ−ＮＭＲにより、上記式（７）で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
撹拌機を備えた１Ｌセパラブルフラスコに、塩素原子含有量が５ｐｐｍである３−アミノプロピルトリエトキシシラン７００ｇとキョーワード１００ ０．７０ｇ（０．１質量部）を納め、窒素雰囲気下、室温で６時間撹拌した後、加圧濾過により、３−アミノプロピルトリエトキシシランからキョーワード１００を除いた（工程（ＩＩ））。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた５Ｌセパラブルフラスコに、メチルイソブチルケトン２０２８ｇ（１８．４モル）を納め、上記で得られた３−アミノプロピルトリエトキシシラン６６７ｇ（３．０１モル）を内温１０５〜１１０℃で１時間かけて滴下した後、１１５℃で１２時間撹拌した。滴下中、熟成中は、生成する水をメチルイソブチルケトンと共に還流させることによって抜き出した。ガスクロマトグラフで分析した結果、３−アミノプロピルトリエトキシシランのピークが消滅しており、熟成後に２０６０ｇの淡黄色透明液体が得られた（工程（Ｉ））。
得られた溶液を１０Ｔｏｒｒ、１７０℃の条件下で蒸留精製し、無色透明液体８１０ｇを得た。1Ｈ−ＮＭＲにより、上記式（７）で表される有機ケイ素化合物であることを確認した。
［比較例２］
キョーワード１００を用いた工程（ＩＩ）を実施しなかった以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
キョーワード１００を用いた工程（ＩＩ）を実施しなかった以外は、実施例９と同様にして上記式（７）で表される有機ケイ素化合物を製造した。
上記各実施例および比較例で得られた有機ケイ素化合物について、上記手法により塩素原子含有量を測定した。結果を表１に示す。
また、上記各実施例および比較例で得られた有機ケイ素化合物を密閉容器に充填し、２５℃で保管した。蒸留精製直後の純度と６カ月後の純度を、ガスクロマトグラフを用いて下記条件で測定した。結果を表１に併せて示す。
純度測定
ガスクロマトグラフ：アジレント・テクノロジー（株）製 ＨＰ７８９０Ｂ
検出器：熱伝導度型検出器（ＴＣＤ）
カラム：ＤＢ−５ （長さ３０ｍ×内径０．５３０ｍｍ×膜厚１．５０μｍ）
カラム温度：１００℃→昇温１５℃／分→３００℃（１０分保持）
測定時間 計２３．３分
注入口温度：２５０℃
検出器温度：３００℃
キャリアガス：Ｈｅ
キャリアガス流量：３．０ｍＬ／ｍｉｎ
また、上記各実施例および比較例で得られた有機ケイ素化合物を密閉容器に充填し、２５℃で保管した。蒸留精製直後の純度と６カ月後の純度を、ガスクロマトグラフを用いて下記条件で測定した。結果を表１に併せて示す。
純度測定
ガスクロマトグラフ：アジレント・テクノロジー（株）製 ＨＰ７８９０Ｂ
検出器：熱伝導度型検出器（ＴＣＤ）
カラム：ＤＢ−５ （長さ３０ｍ×内径０．５３０ｍｍ×膜厚１．５０μｍ）
カラム温度：１００℃→昇温１５℃／分→３００℃（１０分保持）
測定時間 計２３．３分
注入口温度：２５０℃
検出器温度：３００℃
キャリアガス：Ｈｅ
キャリアガス流量：３．０ｍＬ／ｍｉｎ
表１に示されるように、本発明の製造方法で得られた各実施例の有機ケイ素化合物は、塩素原子含有量が０．１質量ｐｐｍ未満まで低減されているとともに、長期保存後の純度低下が小さく、高い保存安定性を有していることがわかる。
Claims (6)
- 下記式（１）
Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、
Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、
ｎは、１〜３の整数、ｍは、１〜１２の整数を表す。）
で表されるケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法であって、
下記工程（Ｉ）および工程（ＩＩ）を含み、前記式（１）で表される有機ケイ素化合物に対して塩素原子含有量を０．１質量ｐｐｍ未満とすることを特徴とするケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法。
工程（Ｉ）：下記式（２）で表されるアミノ基含有有機ケイ素化合物と下記式（３）で表されるカルボニル化合物を反応させる工程。
工程（ＩＩ）：塩素原子含有量を低減する工程 - 前記工程（ＩＩ）が、前記工程（Ｉ）の後に行われる請求項１記載のケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法。
- 前記工程（ＩＩ）が、無機吸着剤を用いて塩素原子含有量を低減する工程を含む請求項１または２記載のケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法。
- 前記無機吸着剤が、シリカ、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウムから選ばれる１種または２種以上である請求項３記載のケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法。
- 前記Ｒ1が、メチル基またはエチル基であり、前記Ｒ3が、イソブチル基であり、前記Ｒ4が、メチル基であり、前記ｍおよびｎがいずれも３である請求項１〜４のいずれか１項記載のケチミン構造を有する有機ケイ素化合物の製造方法。
- 下記式（１）で表される有機ケイ素化合物を含み、塩素原子含有量が０．１質量ｐｐｍ未満である組成物。
Ｒ2は、それぞれ独立して、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、
Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、
ｎは、１〜３の整数、ｍは、１〜１２の整数を表す。）
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