JP7585971B2 - アミノオルガノキシアルコキシシラン化合物の製造方法 - Google Patents
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しかし、非特許文献1の方法は、工程が簡便かつ廃棄物が少ない一方で、付加位置の選択性が低く、異性体が多量に生成してしまうという問題点があった。
この問題点を解決すべく、例えば、特許文献1では、無機酸のアンモニウム塩を添加することにより、異性体の生成を抑制する方法が報告されている。
1. 下記一般式(1)
で表される不飽和結合含有アミン化合物と、下記一般式(2)
で表されるハイドロジェンオルガノキシシラン化合物を白金触媒存在下にてヒドロシリル化反応させる、下記一般式(3)
で表されるアミノオルガノキシアルコキシシラン化合物の製造方法において、
下記一般式(4)
で表されるハロゲン化不飽和炭化水素化合物の存在下にて前記ヒドロシリル化反応を行うアミノオルガノキシアルコキシシラン化合物の製造方法、
2. 補触媒として、下記一般式(7)
で表されるカルボン酸アミド化合物を用いる1のアミノオルガノキシアルコキシシラン化合物の製造方法
を提供する。
本発明の下記一般式(3)
R1およびR2の1価炭化水素基は、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、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、イコシル基等の直鎖状のアルキル基;イソプロピル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、テキシル、2-エチルヘキシル基等の分岐鎖状のアルキル基;シクロペンチル、シクロヘキシル基等の環状のアルキル基;ビニル、アリル(2-プロペニル)、1-プロペニル基等のアルケニル基;フェニル、トリル基等のアリール基;ベンジル基等のアラルキル基;アミノメチル、アミノエチル、メチルアミノエチル、ジメチルアミノエチル、ジフェニルアミノエチル、アミノプロピル、2,3-ジアミノプロピル基等のアミノアルキル基;ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル等のヒドロキシアルキル基;メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル基等のアルコキシアルキル基;メチルチオメチル、エチルチオメチル、メチルチオエチル、メチルチオプロピル基等のチオアルキル基等が挙げられる。これらの中でも、特に原料の入手容易性の点からメチル基、エチル基、イソプロピル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基が好ましい。
R3の2価炭化水素基は、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、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、デカメチレン基等の直鎖状のアルキレン基;プロピレン、メチルプロピレン、イソブチレン基等の分岐鎖状のアルキレン基;シクロペンチレン、シクロヘキシレン、シクロヘキシレンエチレン基等の環状のまたは環状構造を含むアルキレン基;フェニレン基等のアリーレン基;メチレンフェニレン、メチレンフェニレンメチレン基等のアラルキレン基;メチレンビニレン、メチレンビニレンメチレン基等のアルケニレン基等が挙げられる。これらの中でも、特に原料の入手容易性の点から、メチレン基が好ましい。
R4およびR5の1価炭化水素基は、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、n-ブチル、n-ペンチル、ヘn-キシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-デシル基等の直鎖状のアルキル基;イソプロピル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、テキシル、2-エチルヘキシル基等の分岐鎖状のアルキル基;シクロペンチル、シクロヘキシル基等の環状のアルキル基;ビニル、アリル(2-プロペニル)、1-プロペニル基等のアルケニル基;フェニル、トリル基等のアリール基;ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。これらの中でも、特に原料の入手容易性の点から、メチル基、エチル基が好ましい。
白金触媒の使用量は特に限定されないが、反応性、生産性の点から、不飽和結合含有アミン化合物(1)1モルに対し、0.000001~0.01モルの範囲が好ましく、0.00001~0.001モルの範囲がより好ましい。
R6の2価炭化水素基は、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、メチレン、エチレン、トリメチレン、プロピレン、メチルプロピレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、デカメチレン、イソブチレン基等のアルキレン基;フェニレン基等のアリーレン基;メチレンフェニレン、メチレンフェニレンメチレン基等のアラルキレン基等が挙げられる。これらの中でも、特に原料の入手容易性の点から、メチレン基が好ましい。
Xは、ハロゲン原子であり、具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、これらの中でも、特に入手容易性と助剤効果の点から、臭素原子が好ましい。
Aは、下記一般式(5)または(6)で表される置換基を表す。
R7~R10の1価炭化水素基は、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、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-デシル基等の直鎖状のアルキル基;イソプロピル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、テキシル、2-エチルヘキシル基等の分岐鎖状のアルキル基;シクロペンチル、シクロヘキシル基等の環状のアルキル基;ビニル基等のアルケニル基;フェニル、トリル基等のアリール基;ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。これらの中でも、特に原料の入手容易性の点から、水素原子、メチル基、エチル基が好ましい。
一般式(6)で表される置換基の具体例としては、エチニル、プロパルキル、1-ブチン-1-イル、3-メチル-1-プロピン-1-イル、フェニルエチニル基等が挙げられる。
R11が1価の場合の1価炭化水素基は、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、n-ヘキシル、ペンタデシル、ヘプタデシル基等の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基;シクロヘキシル基等の環状のアルキル基;フェニル基等のアリール基;ビニル基等のアルケニル基等が挙げられる。
R12の1価炭化水素基は、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、n-ブチル、n-ヘキシル基等の直鎖状のアルキル基;イソプロピル基等の分岐鎖状のアルキル基;シクロヘキシル基等の環状のアルキル基;フェニル基等のアリール基等が挙げられる。これらの中でも、特に原料の入手容易性と助剤効果の点から、特に水素原子、メチル基が好ましい。
反応時間も特に限定されないが、1~40時間が好ましく、1~20時間がより好ましい。反応雰囲気は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気が好ましい。
使用可能な溶媒としては、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;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素系溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、N-アリルモルホリン12.4g(0.1モル)、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の3質量%トルエン溶液0.14g(Ptとして4.2mg)、臭化アリル12mg(0.0001モル)を仕込み、55℃に加熱した。内温が安定した後、ジメトキシメチルシラン9.6g(0.09モル)を1時間かけて滴下し、その温度で4時間撹拌した。
反応液をガスクロマトグラフィーおよびGC-MSで分析したところ、ジメトキシメチル(3-モルホリニルプロピル)シランが主生成物として得られ、異性体であるジメトキシメチル(1-メチル-2-モルホリニルエチル)シランとの生成比は、97.6:2.4(GC分析による質量比、以下同様)であった。
臭化アリルを添加しなかった以外は、実施例1と同様に反応を行ったところ、反応液中のジメトキシメチル(3-モルホリニルプロピル)シランとジメトキシメチル(1-メチル-2-モルホリニルエチル)シランとの生成比は89.9:10.1であった。
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、N-アリルモルホリン6.4g(0.05モル)、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の3質量%トルエン溶液0.03g(Ptとして0.9mg)、塩化アリル38mg(0.0005モル)を仕込み、70℃に加熱した。内温が安定した後、ジメトキシメチルシラン4.2g(0.04モル)を1時間かけて滴下し、その温度で1.5時間撹拌した。
反応液をガスクロマトグラフィーおよびGC-MSで分析したところ、ジメトキシメチル(3-モルホリニルプロピル)シランが主生成物として得られ、異性体であるジメトキシメチル(1-メチル-2-モルホリニルエチル)シランとの生成比は、96.2:3.8であった。
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、N-アリルモルホリン12.7g(0.1モル)、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の3質量%トルエン溶液0.14g(Ptとして4.2mg)、臭化プロパルギル12mg(0.0001モル)を仕込み、55℃に加熱した。内温が安定した後、ジメトキシメチルシラン9.7g(0.09モル)を1時間かけて滴下し、その温度で4時間撹拌した。
反応液をガスクロマトグラフィーおよびGC-MSで分析したところ、ジメトキシメチル(3-モルホリニルプロピル)シランが主生成物として得られ、異性体であるジメトキシメチル(1-メチル-2-モルホリニルエチル)シランとの生成比は、97.3:2.7であった。
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、N-アリルモルホリン127.4g(1.002モル)、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の3質量%トルエン溶液1.3g(Ptとして39mg)、マロンアミド2.05g(0.020モル)、臭化アリル0.12g(0.001モル)を仕込み、55℃に加熱した。内温が安定した後、ジメトキシメチルシラン95.60g(0.900モル)を6時間かけて滴下し、その温度で4.5時間撹拌した。
反応液をガスクロマトグラフィーおよびGC-MSで分析したところ、ジメトキシメチル(3-モルホリニルプロピル)シランが主生成物として得られ、異性体であるジメトキシメチル(1-メチル-2-モルホリニルエチル)シランとの生成比は、99.0:1.0以上であった。反応液を蒸留し、ジメトキシメチル(3-モルホリニルプロピル)シラン(100℃/0.5kPa)を150.5g(単離収率71.7%)で得た。
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、N-アリルモルホリン6.4g(0.05モル)、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の3質量%トルエン溶液0.03g(Ptとして0.9mg)、マロンアミド0.05g(0.0005モル)、臭化アリル6mg(0.00005モル)を仕込み、55℃に加熱した。内温が安定した後、トリメトキシシラン4.8g(0.039モル)を1時間かけて滴下し、その温度で4時間撹拌した。
反応液をガスクロマトグラフィーおよびGC-MSで分析したところ、トリメトキシ(3-モルホリニルプロピル)シランが主生成物として得られ、異性体であるトリメトキシ(1-メチル-2-モルホリニルエチル)シランとの生成比は、99.0:1.0以上であった。
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、1-アリル-4-メチルピペラジン7.1g(0.05モル)、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の3質量%トルエン溶液0.06g(Ptとして1.8mg)、マロンアミド0.1g(0.001モル)、臭化アリル6mg(0.00005モル)を仕込み、55℃に加熱した。内温が安定した後、トリメトキシシラン5.5g(0.045モル)を1時間かけて滴下し、その温度で9.5時間撹拌した。
反応液をガスクロマトグラフィーおよびGC-MSで分析したところ、トリメトキシ(3-(4-メチルピペラジニル)プロピル)シランが主生成物として得られ、異性体であるトリメトキシ(1-メチル-2-(4-メチルピペラジニル)エチル)シランとの生成比は、99.0:1.0以上であった。
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、アリルジメチルアミン8.6g(0.10モル)、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の3質量%トルエン溶液0.13g(Ptとして3.9mg)、マロンアミド0.2g(0.002モル)、臭化アリル12mg(0.0001モル)を仕込み、55℃に加熱した。内温が安定した後、ジメトキシメチルシラン9.6g(0.09モル)を1時間かけて滴下し、その温度で4時間撹拌した。
反応液をガスクロマトグラフィーおよびGC-MSで分析したところ、(3-ジメチルアミノプロピル)ジメトキシメチルシランが主生成物として得られ、異性体である(2-ジメチルアミノ-1-メチルエチル)ジメトキシメチルシランとの生成比は、91.1:8.9であった。
臭化アリルを添加しなかった以外は実施例5と同様に反応を行ったところ、反応液中の、(3-ジメチルアミノプロピル)ジメトキシメチルシランと(2-ジメチルアミノ-1-メチルエチル)ジメトキシメチルシランとの生成は56.6:43.4であった。
Claims (2)
- 下記一般式(1)
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表すか、R 1 のアルキル基の炭素原子とR 2 のアルキル基の炭素原子とが、直接または1個以上の窒素原子、酸素原子および硫黄原子から選ばれるヘテロ原子を介して結合して形成した炭素数3~6の環を表し、R3は、炭素数1~10のアルキレン基、アリーレン基またはアラルキレン基を表す。)
で表される不飽和結合含有アミン化合物と、下記一般式(2)
(式中、R4およびR5は、それぞれ独立して炭素数1~10の1価炭化水素基を表し、nは、0~2の整数である。)
で表されるハイドロジェンオルガノキシシラン化合物を白金触媒存在下にてヒドロシリル化反応させる、下記一般式(3)
(式中、R1~R5およびnは、前記と同じ意味を表す。)
で表されるアミノオルガノキシアルコキシシラン化合物の製造方法において、
下記一般式(4)
[式中、R6は、炭素数1~10のアルキレン基、アリーレン基またはアラルキレン基を表し、Xは、ハロゲン原子を表し、Aは、下記一般式(5)または(6)で表される置換基を表す。
(式中、R7~R10は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~5の直鎖状のアルキル基を表す。)]
で表されるハロゲン化不飽和炭化水素化合物の存在下にて前記ヒドロシリル化反応を行うアミノオルガノキシアルコキシシラン化合物の製造方法。
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| Zhurnal obshchei Khimii,1984年,Vol. 54,pp. 657-662 |
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