DE3544601A1 - Verfahren zur herstellung von siliciumhaltigen isocyanatverbindungen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von siliciumhaltigen isocyanatverbindungenInfo
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Classifications
-
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- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
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- C07F7/0889—Reactions not involving the Si atom of the Si-O-Si sequence
-
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Description
3544501
C. S. KASEIHIN COMPANY INC., TOKYO / JAPAN
Verfahren zur Herstellung von siliciumhaltigen Isocyanatverb indungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von siliciumhaltigen Isocyanatverbindungen. Sie betrifft
insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Silylalkylisocyanatverbindung mit einer Alkoxy-Silicium-Bindung,
die als Ausgangsmaterial für die Herstellung von verschiedenen Silylgruppen enthaltenden
Verbindungen geeignet ist.
Verfahren zur Herstellung von Siliciumverbindungen der vorgenannten Art sind bekannt. Beispielsweise ist ein
3544501
Verfahren bekannt, bei dem ein entsprechendes Alkoxysilan
und Allylisocyanat einer Additionsreaktion bei einer hohen Temperatur in Gegenwart von Rhodiumtrichlorid
unterworfen werden, unter Erhalt eines Alkoxysilylpropylisocyanats (siehe JP-PS 55-40 592). Bei
diesen Verfahren ist der verwendete Katalysator jedoch sehr teuer und man muss die Umsetzung bei hohen
Temperaturen vornehmen. Ausserdem ist das Produkt auf Silylpropylisocyanat beschränkt..
Aus US-PS 4 064 151 ist ein weiteres Verfahren bekannt,
bei dem ein entsprechendes Silylalkylamin in einen Halogensilylester einer Carbaminsäure umgewandelt und
der Ester dann zersetzt wird. Ein weiteres Verfahren ist aus US-PS 3 494 951 bekannt, bei dem ein entsprechendes
Silylalkylamin in den Methylester der Carbaminsäure überführt wird und der Ester dann thermisch zersetzt
wird. Bei diesem Verfahren muss das Ausgangsmaterial in ein Carbamat überführt werden und das Carbamat
wird dann zersetzt, so dass dadurch zahlreiche Verfahrensstufen erforderlich sind. Ausserdem sind die
Herstellungskosten aufgrund der Ausgangsmaterialien in Form von Carbamatestern oder durch deren Gewinnung sehr
hoch. Insbesondere bei dem letztbeschriebenen Verfahren sind wegen des Erhitzens bei hohen Temperaturen im
Vakuum sehr komplizierte Reaktionsvorrichtungen erforderlich, so dass die Kosten dadurch steigen.
Bisher hat man technisch Isocyanatverbindungen durch
Umsetzen eines Amins mit Carbonylchlorid hergestellt.
Bei der üblichen Umsetzung eines Silylalkylamins mit einer Alkoxy-Silicium-Bindung und mit Carbonylchlorid
wird die Alkoxygruppe bevorzugt chloriert und man kann das erwünschte Produkt nicht erhalten (siehe
Beispiel 1 von JP-PS 42-23 171).
Ausserdem ist bei der Umsetzung eines Aminoalkyldisiloxans
(das frei von einer Alkoxygruppe ist) mit Carbonylchlorid nur ein Zwei-Stufen-Verfahren bekannt,
bei dem eine Trimethylsilylgruppe zunächst in die Aminogruppe eingeführt wird (siehe FR-PS 1 563 380) . Hauptaufgabe
der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels dem man eine gewünschte
Isocyanatverbindung vorteilhaft herstellen kann und wobei die Nebenreaktionen weitgehend vermieden werden
können.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von siliciumhaltigen Isocyanatverbindungen der allgemeinen
Formel (I)
R1
R2 - Si - (CBL) - NCO (I)
it au
RJ
12 3
worin R ,. R und R unabhängig voneinander j.eweils eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Trialkylsiloxygruppe (jeweils mit einem Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen) bedeuten, wobei
worin R ,. R und R unabhängig voneinander j.eweils eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Trialkylsiloxygruppe (jeweils mit einem Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen) bedeuten, wobei
12 3
wenigstens einer der Reste R , R und R eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, und η eine
3544501
ganze Zahl von 1 bis 4 bedeutet, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass man Carbonylchlorid mit einem siliciumhaltigen
Alkylamin der allgemeinen Formel (II)
R1
R2 - Si - (CH„) - NH0 (II)
R2 - Si - (CH„) - NH0 (II)
L2' η ""2
R3
12 3
worin R , R , R und η die vorher angegebenen Bedeutungen
haben, in einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines tertiären Amins umsetzt.
Als tertiäres Amin kann man bei der vorliegenden Erfindung beispielsweise aliphatische tertiäre Amine, wie
Trimethylamin, Triethylamin und Tripropylamin, sowie
aromatische tertiäre Amine, wie Ν,Ν-Dimethylanilin und
N,N-Diethylanilin verwenden, sowie hetereocyclische tertiäre Amine, wie Pyridin, Picolin und Lutidin.
Siliciumhaltige Alkylaminverbindungen der allgemei-
12 3 nen Formel (II) sind solche, bei denen R , R und R
ausgewählt sind aus Alkylgruppe, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl; Arylgruppen, wie eine Phenylgruppe;
Aralkylgruppe, wie eine Benzylgruppe; Alkenylgruppen,
wie eine Vinyl- oder Allylgruppe; Alkoxygruppen, wie Methoxy- und Ethoxygruppen; und Trialkylsiloxygruppen,
wie TrimethyIsiloxy- und Triethylsiloxygruppen.
12 3 Wenigstens einer der Reste R , R und R muss jedoch
eine Alkoxygruppe sein. Spezielle Beispiele für
Verbindungen der allgemeinen Formel (II) sind beispielsweise cA-Dimethoxymethylsilylmethylamin, cL-Diethoxymethylsilylmethylamin,
ύ—Trimethoxysilylpropylamin, ^-Triethoxysilylpropylamin, fr-Methyldimethoxysilylpropylamin,
^""^thyläiethoxy silylpropylamin,
γ- -Tr ibutoxy silylpropylamin, ei -Dimethylmethoxysilylbutylamin
und or—Diethoxy (trimethylsiloxy) silylpropylamin.
Im allgemeinen werden das Carbonylchlorid und das siliciumhaltige Alkylamin der allgemeinen Formel (II)
in einem molaren Verhältnis von etwa 1:1 eingesetzt, jedoch kann man je nach Notwendigkeit auch eine Überschussmenge
des Carbonylchlorids verwenden.
Vorzugsweise wird das tertiäre Amin in einer Menge von 1,5 bis 3 Molen pro Mol des siliciumhaltigen Alkylamins
der allgemeinen Formel (II) verwendet. Ist die Menge des tertiären Amins zu gering und liegt unterhalb
dieses Bereiches, dann laufen unerwünschte Nebenreaktionen ab.
Jedes organische Lösungsmittel, das gegenüber den Reaktanten und gebildeten Produkten inaktiv ist, kann bei
der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispiele hierfür sind Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol,
η-Hexan und Cyclohexan, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform und Trichlorethylen,
Ether, wie Ethylether und Dioxan, und Mischungen von zwei oder mehr der vorgenannten Lösungsmittel.
3 5 4 4 6 O1
Die Umsetzung wird durchgeführt, indem man eine Mischlösung aus dem siliciumhaltigen Alkylamin der allgemeinen
Formel (II) und dem tertiären Amin in dem vorgenannten
organischen Lösungsmittel zu einer Lösung gibt, in welcher Carbony!chlorid in dem vorerwähnten
organischen Lösungsmittel gelöst ist. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von -50 bis +500C,
insbesondere -30 bis +100C, durchgeführt. Nach Beendigung
der Umsetzung werden die Kristalle des Hydrochlorids des tertiären Amins von der Reaktionsflüssigkeit
durch Filtrieren abgetrennt und man kann das beabsichtigte Produkt dann aus dem Filtrat gewinnen.
Die Isolierung des beabsichtigten Produktes kann man
durch Destillation des Filtrats vornehmen, aber ein Produkt, das nur durch Destillation isoliert wurde,
schliesst noch geringe Mengen an einem tertiären Aminhydrochlorid, das in dem Filtrat gelöst ist und/oder
Chlorwasserstoff, der durch Dissoziation oder dergleichen gebildet wurde, ein. Wenn man deshalb das Produkt
längere Zeit lagert, beispielsweise länger als eine Woche, dass tritt leicht eine Veränderung des
Produktes im Laufe der Zeit ein und das Produkt wird opak.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, zieht man es vor, dass man das Filtrat, welches nach Entfernung des tertiären
Aminhydrochlorids von der Reaktionsflüssigkeit zurückbleibt, die Flüssigkeit, die nach Entfernung
des Lösungsmittels von dem Filtrat zurückbleibt, oder ein Destillat, das durch Destillation dieser
Flüssigkeit gebildet wurde,mit einem Alkali- oder Erdalkalisalz
wenigstens einer Carbonsäure aus der Gruppe bestehend aus ungesättigten Fettsäuren mit 8 bis 18
Kohlenstoffatomen, gesättigten Fettsäuren mit 8 bis Kohlenstoffatomen und aromatischen Carbonsäuren mit
7 bis 15 Kohlenstoffatomen, behandelt. Die beabsichtigte Isocyanatverbindung hoher Reinheit kann in stabiler
Form erhalten werden, indem man die vorgenannte Stufe, also die Behandlung mit einem Alkali- oder Erdalkalisalz
der Carbonsäure durchführt. Die Reinheit und die Stabilität können noch weiter erhöht werden,
wenn man den pH-Wert nach dieser Behandlung auf 6 bis 7 einstellt und die Reinigung durch Destillation vornimmt.
Als Carbonsäurekomponente in dem Alkali- oder Erdalkalisalz der Carbonsäure können höhere gesättigte Fettsäuren
genannt werden, wie Caprylsäure, Laurinsäure, Myristinsäure und Stearinsäure, ungesättigte Fettsäu-0
ren, wie Oleinsäure und Sorbinsäure, und aromatische Carbonsäuren, wie Benzoesäure und Phthalsäure.
Als Alkali- oder Erdalkalimetall für die Salzbildung mit den vorgenannten Säuren kommen beispielsweise Na,
K, Mg, Ca und Ba in Frage.
Vorzugsweise wird das Alkali- oder Erdalkalisalz der Carbonsäure in einer Menge verwendet, die gleich oder
grosser ist als die äquivalente Menge des in dem beabsichtigten Produkt vorhandenen Halogenwasserstoffs.
3544501
Die bevorzugte Behandlung läuft wie folgt ab: Ein Alkali- oder Erdalkalisalz einer Carbonsäure der vorgenannten
Art wird zu irgendeinem Fil.trat gegeben, das nach Entfernung des tertiären Aminhydrochlorids
aus der Reaktionsflüssigkeit zurückbleibt oder zu der Flüssigkeit, die nach der Entfernung des Lösungsmittels
von dem Filtrat zurückbleibt, oder zu dem Destillat, das durch Destillation der obigen Flüssigkeit gebildet
wird. Die Mischung wird ausreichend gerührt und der pH-Wert wird auf 6 bis 7 eingestellt. Die ausgefallene
Carbonsäure, das Alkali- oder Erdalkalichlorid und/oder überschüssiges Alkali- oder Erdalkalisalz
der Carbonsäure werden dann durch Filtrieren entfernt und das Filtrat wird vorzugsweise destilliert.
Da das erfindungsgemäss hergestellte Produkt in Kombination
eine Isocyanatgruppe und eine Alkoxygruppe hat, ist es auf zahlreichen Gebieten einzusetzen, z.B. als
Kupplungsmittel für Glasfasern oder Polyesterfilme oder
als Beschichtungsmittel für Harze.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen beschrieben
.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst und eine Lösung von 22,1 g ^-Triethoxysilylpropylamin
und 27,9 g Ν,Ν-Dimethylanilin in 50 ml Toluol wurden
ORIGINAL INSPECTED
zu der Lösung bei -5 bis -1O°C während eines Zeitraums
von 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach Beendigung der Reaktion wurden Kristalle von N,N-Dimethylanilinchlorid
durch Filtrieren entfernt und das FiI-trat wurde unter Gewinnung von Toluol destilliert. Man
erhielt 19,8 g ^-^^thoxysilylpropylisocyanat als Fraktion
mit einem Siedepunkt von 88 bis 910C bei einem
Druck von 4,5 mmHg.
Nach Zugabe von 2 g Calciumstearat zu dem so erhaltenen Produkt und Rühren der Mischung während 4 Stunden
stellte sich ein pH-Wert von 7 ein. überschüssiges Calciumstearat und der Niederschlag wurden abfiltriert
und dann wurde das Filtrat destilliert. Man erhielt 17,8 g ^-Triethoxysilylpropylisocyanat als Fraktion
mit einem Siedepunkt von 87 bis 890C unter 4 mmHg.
Wurde kein Calciumstearat zugegeben, dann wurde das Produkt nach 1-wöchiger Lagerung opak. Dagegen blieb
das behandelte Produkt auch nach einer 6-monatigen Lagerung stabil.
Gemäss einer anderen Reinigungsmethode wurden 4,0 g
Natriummyristat anstelle von Calciumstearat zu der
Flüssigkeit gegeben, die nach der Entfernung des Toluols
zurückblieb und die Mischung wurde dann gerührt, bis der pH-Wert 7 betrug. Überschüssiges Natriummyristat
und der Niederschlag wurden abfiltriert und das Filtrat wurde destilliert, wobei man 18,8 g y—Triethoxysilylpropylisocyanat
in einer Fraktion mit einem Siedepunkt von 93 bis 950C unter 6 mmHg erhielt. Das
35UG01
Produkt blieb auch bei einer mehr als 6-monatigen Lagerung stabil und unverändert.
Gemäss einer weiteren Reinigungsmethode wurden 18,0 g
Natriumstearat zu dem Filtrat gegeben, welches nach der Entfernung von Ν,Ν-Dimethylanilinhydrochlorid zurückblieb
und die Mischung wurde gerührt bis der pH-Wert 7 betrug. Überschüssiges Natriumstearat und der
Niederschlag wurden abfiltriert und das Filtrat wurde destilliert, wobei man 18,9 g ψ-Triethoxysilylpropylisocyanat
als Fraktion mit einem Siedepunkt von 81 bis 830C bei 3 mmHg erhielt. Das Produkt war stabil und
wurde nicht opak und zwar auch nach einer mehr als 6-monatigen Lagerung.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelost
und eine Lösung von 22,1 g T^-Triethoxysilylpropylamin
und 23,3 g Triethylamin in 50 ml Toluol wurden zu der Lösung bei 0 bis -50C während eines Zeitraums
von 3 Stunden unter Umsetzung zugegeben. Nach der Umsetzung wurden die Kristalle von Triethylaminhydrochlorid
durch Filtrieren entfernt und das Filtrat wurde zur Gewinnung von Toluol destilliert, wobei man
16,0 g ^-Triethoxysilylpropylisocyanat in einer Fraktion
mit einem Siedepunkt von 88 bis 91°C unter 4,5 mmHg erhielt.
ORIGINAL INSPECTED
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst
und dazu wurde eine Lösung aus 19,1 g X' -Diethoxymethylsilylpropylamin
und 24,2 g N,N-Diinethylanilin in 50 ml Toluol bei -5 bis -1O0C während eines Zeitraums
von 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach Beendigung der Umsetzung wurden Kristalle von Dimethylanilinhydrochlorid
abfiltriert und das Toluol wurde vom Filtrat entfernt. Man erhielt eine Fraktion mit
einem Siedepunkt von 800C bis 850C unter 6 mmHg. Zu
dieser Fraktion wurden 6,3 g Calciumsorbat gegeben. Die Mischung wurde 3 Stunden gerührt und dann wurde die
Flüssigkeit destilliert, wobei man 17,6 g ^"-Diethoxymethylsilylpropylisocyanat
als Fraktion mit einem Siedepunkt von 82 bis 85°C bei 6 mmHg erhielt. Das Produkt
bliebt stabil und zwar auch nach einer mehr als 6-monatigen Lagerung.
In 150 ml Methylenchlorid wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst und eine Lösung von 19,1 g ^--Diethoxymethylsilylpropylamin
und 23,3 g Triethylamin in 50 ml Methylenchlorid wurden zu der Lösung bei -5 bis
-100C während 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft.
Nach der Umsetzung wurden Kristalle von Triethylaminhydrochlorid abfiltriert und das Filtrat wurde destilliert
unter Gewinnung von Methylenchlorid, wobei
man 17,4 g ^-Diethoxymethylsilylpropylisocyanat als Fraktion mit einem Siedepunkt von 91 bis 930C bei
9 mmHg erhielt.
Gemäss einer weiteren Reinigungsmethode wurden die
Kristalle von Triethylaminhydrochlorid durch Filtrieren entfernt und dann wurde aus dem Filtrat Methylenchlorid
abdestilliert. Man erhielt dabei eine Fraktion mit einem Siedepunkt von 91 bis 93°C bei 9 mmHg, die
gesammelt wurde und dazu wurden 9 g Natriumoleat gegeben. Die Mischung wurde dann 20 Minuten gerührt, bis
der pH-Wert 7 betrug, überschüssiges Natriumoleat und
der Niederschlag wurden abfiltriert und das Filtrat wurde destilliert, wobei man 15,7 g ^--Diethoxymethylsilylpropylisocyanat
als Fraktion mit einem Siedepunkt von 80 bis 82°C bei 5 mmHg erhielt. Das Produkt
blieb auch nach einer mehr als 6-monatigen Lagerung stabil.
in 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst
und eine Lösung aus 29,5 g ^—OxethoxY(trimethylsiloxy) ■
silylpropylamin und 23,3 g Triethylamin in 50 ml Toluol wurden zu der obigen Lösung bei -5 bis -100C während
3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach der Umsetzung wurden Kristalle von Triethylaminhydrochlorid abfiltriert
und vom Filtrat wurde Toluol abdestilliert. Man erhielt anschliessend 24,0 g ^—Diethoxy^rimethyl-
siloxy)silylpropylisocyanat als Fraktion mit einem Siedepunkt von 93 bis 940C bei 12 mmHg.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch nach dem Abdestillieren des Toluols von dem Filtrat das
nach der Entfernung der Kristalle von Triethylaminhydrochlorid zurückblieb, 4,5 g Natriumcaprylat zu
der Flüssigkeit gegeben wurden. Die Mischung wurde dann 20 Minuten gerührt, bis sich ein pH-Wert von 7 einstellte.
Überschü-siges Natriumcaprylat und der Niederschlag wurden abfiltriert und das Filtrat wurde destilliert,
wobei man 21,5 g y~Diethoxy(trimethylsiloxy)
silylpropylisocyanat als Fraktion mit einem Siedepunkt von 84 bis 860C bei 8 mmHg erhielt. Das Produkt blieb
auch bei einer mehr als 6-monatigen Lagerung stabil.
In 150 ml Ethylether wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst und eine Lösung aus 22,1 g 2°~Trietk°xYsilYlProPyl~
amin und 18,2 g Pyridin in 50 ml Ethylether wurde zu der Lösung bei -5 bis -100C während 3 Stunden unter Umsetzung
zugetropft. Nach der Umsetzung wurden Kristalle von Pyridinhydrochlorid abfiltriert und das
Filtrat wurde destilliert, wobei man Ethylether gewann, sowie 17,3 g ^"Triethoxysilylpropylisocyanat als Fraktion
mit einem Siedepunkt von 95 bis 1000C bei 8 mmHg.
Nach Zugabe von 1,2g Bariumstearat zu dem so erhaltenen
Produkt und Rühren der Mischung während 3 Stunden stellte sich ein pH-Wert von 7 ein. überschüssiges Bariumstearat
und der Niederschlag wurden durch Filtrieren entfernt und das Filtrat wurde destilliert, wobei man
15,9 g ^-Triethoxysilylpropylisocyanat als Fraktion mit einem Siedepunkt von 90 bis 93°C bei 5 mmHg erhielt.
Die Reinheit des Produktes war 99 % und das Produkt blieb auch nach längerer Lagerung stabil.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst
und eine Lösung aus 16,3 g oL -Diethoxymethylsilylmethylamin
und 24,2 g Ν,Ν-Dimethylanilin in 50 ml Toluol
wurden zu der Lösung bei -5 bis -100C während eines Zeitraums von 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft.
Nach der Umsetzung wurden Kristalle von N, N-Dimethylanilinhydrochlorid abfiltriert und das Filtrat
wurde zur Gewinnung von Toluol destilliert, wobei man 13,0 g ©£. -Diethoxymethylsilylmethylisocyanat als
Fraktion mit einem Siedepunkt von 196 bis 198°C erhielt.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei 3,9 g Natriumcaprat zu dem nach der Entfernung von Toluol
zurückbleibenden Rückstand gegeben wurden. Die Mischung wurde 20 Minuten gerührt, bis sich der pH-Wert auf
7 einstellte. Überschüssiges Natriumcaprat und der Niederschlag wurden abfiltriert und das Filtrat wurde
destilliert, wobei man 11,0 g o£-Diethoxymethylsilylmethyletherisocyanat
als Fraktion mit einem Siedepunkt von 86 bis 880C bei 200 mmHg erhielt. Das Produkt
blieb auch bei einer mehr als 6-monatigen Lagerung stabil.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst und eine Lösung aus 14,5 g d -Dimethylmethoxysilylbutylamin
und 27,9 g Ν,Ν-Dimethylanilin in 50 ml Toluol
wurden zu der Lösung bei -5 bis -100C während 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach der Umsetzung
wurden die Kristalle von Ν,Ν-Dimethylanilinhydrochlorid
abfiltriert und das Filtrat wurde destilliert unter Gewinnung von Toluol, wobei man 12,8 g 6 -Dimethylmethoxysilylmethylisocyanat
als Fraktion mit einem Sie-0 depunkt von 95 bis 1000C bei 12 mmHg erhielt.
Dann wurde 1 g Magnesiumstearat zu dem so erhaltenen
Produkt gegeben. Die Mischung wurde gerührt bis der pH-Wert 7 betrug, überschüssiges Magnesiumstearat und
der Niederschlag wurden durch Filtrieren entfernt und das Filtrat wurde destilliert unter Erhalt von 11,5g
d -Dimethylmethoxysilylbutylisocyanat als Fraktion mit einem Siedepunkt von 98 bis 1000C bei 12 mmHg. Das Produkt
blieb auch bei einer mehr als 6-monatigen Lagerung stabil.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst
und eine Lösung aus 19,1 g ^-Diethoxymethylsilylpropylamin und 24,02 g Ν,Ν-Dimethylanilin in 50 ml
Toluol wurde zu der obigen Lösung bei -5 bis -1O0C während 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach der
Umsetzung wurde Ν,Ν-Dimethylanilinhydrochlorid abfiltriert
und das Piltrat wurde unter Gewinnung von Toluol destilliert und eine Fraktion mit einem Siedepunkt
vpn 91 bis 930C bei 9 mmHg wurde gesammelt. Zu der Fraktion
wurde 1 g Natriumbenzoat gegeben. Die Mischung wurde 3 Stunden gerührt, bis der pH-Wert 7 betrug.
Überschüssiges Natriumbenzoat und der Niederschlag wurden abfiltriert und das Filtrat wurde destilliert,
wobei man 15,6 g ^ -Diethoxymethylsilylpropylisocyanat als Fraktion mit einem Siedepunkt von 80 bis 820C bei
5 mmHg erhielt. Das Produkt blieb auch bei einer mehr als 6-monatigen Lagerung stabil.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst
und eine Lösung aus 19,1 g ^--Diethoxymethylsilylpropylamin
und 24,2 g Ν,Ν-Dimethylanilin in 50 ml Toluol wurde zu der Lösung bei -5 bis -100C während 3 Stunden
unter Umsetzung zugetropft. Nach der Umsetzung wurde Ν,Ν-Dimethylanilinhydrochlorid abfiltriert und Toluol
wurde von dem Filtrat abdestilliert und eine Fraktion
mit einem Siedepunkt von 91 bis 930C bei 9 mmHg wurde
gesammelt. Zu dieser Fraktion wurden 0,8 g Dikaliumphthalat gegeben. Die Mischung wurde 3 Stunden gerührt
bis der pH-Wert 7 betrug. Überschüssiges Dikaliumphthalat und der Niederschlag wurden abfiltriert und das
Filtrat wurde destilliert, wobei man 15,6 g ^-Diethoxymethylsilylpropylisocyanat
als Fraktion mit einem Siedepunkt von 80 bis 820C bei 5 mmHg erhielt. Das Produkt
blieb auch bei einer mehr als 6-monatigen Lagerung stabil.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von siliciumhaltigen
Isocyanatverbindungen der allgemeinen Formel (I)
R1
R2 - Si - (CH0) - NCO (I)
R2 - Si - (CH0) - NCO (I)
12 3
worin R , R und R unabhängig voneinander beweis eine Kohlenwasserstoffgruppe mit T bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Trialkylsiloxygruppe (jeweils
worin R , R und R unabhängig voneinander beweis eine Kohlenwasserstoffgruppe mit T bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Trialkylsiloxygruppe (jeweils
Postfach aio4aa . Arabellastrasse 4/viii . aooo München ei
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ORIGINAL INSPECTED
mit einem Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen) be-
1 2 deuten, wobei wenigstens einer der Reste R , R und R eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
ist, und η eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeutet, dadurch gekennzeichnet ,
dass man Carbonylchlorid mit einem siliciumhaltigen Alkylamin der allgemeinen Formel (II)
R1
R2 - Si - (CH0) - NH9 (II)
, _ Δ η δ
12 3
worin R , R , R und η die vorher angegebenen Bedeutungen haben, in einem inerten organischen Lösungsmittel
in Gegenwart eines tertiären Amins umsetzt.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das siliciumhaltige Alkyl-
amin der allgemeinen Formel (II) und das Carbonylchlorid in einem Molverhältnis von 1:1 verwendet
werden.
3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet,
dass das tertiäre Amin in einer Menge von 1,5 bis 3 Molen pro Mol des siliciumhaltigen
Alkylamins der allgemeinen Formel (II) verwendet wird.
4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das siliciumhaltige Alkylamin
35U601-
der allgemeinen Formel (II) ausgewählt ist aus cL>
-Dimethoxymethylsilylmethylamin, <*--Diethoxymethylsilylmethylamin,
Χ'-Trimethoxysilylpropylamin,
')^-Triethoxysilylpropylamin, 1^-~Metnyldimetnoxy"
silylpropylamin, ^-Methyldiethoxysilylpropylamin,
V'-Tributoxysilylpropylamin, <f-Dimethylmethoxysilylbutylamin
und ^--Diethoxy(trimethylsiloxy)silylpropylamin*
5. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das inerte organische Lösungsmittel
ein Kohlenwasserstoff, ein halogenierter.Kohlenwasserstoff
oder ein Ether ist.
6. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer
Temperatur von -500C bis +500G durchgeführt wird.
7. Verfahren gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet
durch folgende weitere Stufen:
Behandeln eines Filtrats, das nach der Entfernung des Tertiäraminhydrochlorids aus der Reaktionsflüssigkeit, enthaltend das siliciumhaltige Iso-
cyanat der allgemeinen Formel (I), zurückbleibt, einer Flüssigkeit, die nach der Entfernung des Lösungsmittels
zurückbleibt, oder eines Destillats, das durch Destillation der Flüssigkeit gebildet
wird, mit einem Alkalisalz oder Erdalkalisalz wenigstens einer Carbonsäure, ausgewählt aus gesättigten
und ungesättigten Fettsäuren mit 8 bis 18
Kohlenstoffatomen, und aromatischen Carbonsäuren mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen, und
Gewinnung der siliciumhaltigen Isocyanatverbindung der allgemeinen Formel (I) in hoher Reinheit aus
dem behandelten Produkt.
8.. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Alkalisalzes
oder Erdalkalisalzes der Carbonsäure gleich oder grosser ist als die Menge, die dem Chlorwasserstoff
äquivalent ist, die in der zu behandelnden Flüssigkeit des Reaktionsproduktes vorhanden ist.
9. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass das Alkalisalz oder Erdalkalisalz
der Carbonsäure ein Natrium-, Kalium, Magnesium-, Calcium- oder Bariumsalz wenigstens einer
Carbonsäure aus der Gruppe, bestehend aus Caprylsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure,
Ölsäure, Sorbinsäure, Benzoesäure und Phthalsäure, ist.
10. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet,
dass bei der Behandlung mit dem Alkalisalz oder Erdalkalisalz der Carbonsäure das
Metallsalz zu der zu behandelnden Flüssigkeit des Reaktionsproduktes gegeben wird und nachdem man den
pH-Wert des Flüssiggemisches auf 6 bis 7 eingestellt hat, die ausgefallene Carbonsäure, das Alkali-
oder Erdalkalichlorid und das überschüssige
3 δ 4 Λ Β Ο
Alkalisalz oder Erdalkalisalz der Carbonsäure durch Filtrieren entfernt werden und die siliciumhaltige
Isocyanatverbindung der allgemeinen Formel (I) durch Destillation des Filtrates gewonnen wird.
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