JP2022183433A - 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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Abstract
【課題】ヒドロシリル化反応時の異性体の生成を抑制して異性体含有量のより少ないアミノオルガノキシアルコキシシラン化合物を製造可能な方法を提供する。【解決手段】式（１）で表されるアミン化合物と、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、式（３）で表される化合物の製造方法において、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反応を行う製造方法。TIFF2022183433000019.tif54144【選択図】なし
Description
本発明は、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関し、さらに詳述すると、塗料添加剤、接着剤、シランカップリング剤、繊維処理剤、表面処理剤等として有用な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関する。
アミノオルガノキシアルコキシシラン化合物は、塗料添加剤、接着剤、シランカップリング剤、繊維処理剤、表面処理剤、樹脂変性剤として有用である。このようなアミノオルガノキシアルコキシシラン化合物としては、アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン等が知られている。
上記アミノオルガノキシアルコキシシラン化合物は、通常、ハロゲン基を有する有機ケイ素化合物と、１級または２級アミン化合物との置換反応や、非特許文献１に記載されているようなアミノ基を有する不飽和結合含有化合物とハイドロジェンオルガノキシシラン化合物との白金触媒によるヒドロシリル化反応によって製造される。
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。
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。
Ｚｈ．Ｏｂｓｈｃｈ．Ｋｈｉｍ.,（１９８４）５４，６５７
しかし、特許文献１の方法は、非特許文献１と比較すると異性体の生成が抑制されるが、依然として相当量の異性体が生成しており、抑制効果は十分ではなかった。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ヒドロシリル化反応時の異性体の生成を抑制でき、異性体含有量のより少ない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ことを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、白金触媒を用いる不飽和結合含有アミン化合物と、ハイドロジェンオルガノキシシラン化合物とのヒドロシリル化反応をハロゲン化不飽和炭化水素存在下にて行うことで、付加異性体の生成を抑制でき、異性体含有量の少ないアミノオルガノキシアルコキシシラン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． 下記一般式（１）
（式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、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含んでいてもよい炭素数１～２０の１価炭化水素基を表し、互いに結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成していてもよく、Ｒ3は、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含んでいてもよい炭素数１～２０の２価炭化水素基を表す。）
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１～２０の２価炭化水素基を表し、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１～２０の１価炭炭化水素基を表す。）］
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、
２． 補触媒として、下記一般式（７）
（式中、Ｒ11は、水素原子または炭素数１～３０のｋ価の炭化水素基を表し、Ｒ12は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数１～２０の１価炭化水素基を表し、ｋは、１または２の整数である。）
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。
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。
本発明によれば、異性体含有量の少ないアミノオルガノキシアルコキシシラン化合物を製造することができる。
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の下記一般式（３）
本発明の下記一般式（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は、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際に、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反応を行うことを特徴とする。
上記一般式（１）および（３）において、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、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含んでいてもよい炭素数１～２０、好ましくは炭素数１～１０、より好ましくは炭素数１～５の１価炭化水素基である。
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。
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。
また、Ｒ1とＲ2とが結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成している場合、Ｒ1の炭素原子とＲ2の炭素原子とが直接結合したものの他、Ｒ1の炭素原子とＲ2の炭素原子とが、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環を形成したものであってもよく、具体的にはピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環等が挙げられる。Ｒ1とＲ2とが環を形成した場合の環中に含まれる炭素数は、好ましくは３～６である。
上記一般式（１）および（３）において、Ｒ3は、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含んでいてもよい、炭素数１～２０、好ましくは１～１０、より好ましくは炭素数１～５の２価炭化水素基である。
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。
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。
また、Ｒ3の２価炭化水素基は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子から選ばれるヘテロ原子を含んでいてもよい。具体的には、オキサメチレン、オキサエチレン基等のオキサアルキレン基；アザメチレン、アザエチレン基等のアザアルキレン基；チアメチレン、チアエチレン基等のチアアルキレン基；メチレンオキシメチレン、エチレンオキシエチレン基等のオキシアルキレン基；メチレンアミノメチレン、メチレンメチルアミノメチレン、エチレンメチルアミノエチレン基等のアミノアルキレン基；メチレンチオメチレン、エチレンチオエチレン基等のチオアルキレン基等が挙げられる。
一般式(１)で表される不飽和結合含有アミン化合物（以下、不飽和結合含有アミン化合物（１）という。）の具体例としては、アリルジメチルアミン、アリルジエチルアミン、アリルジｎ－プロピルアミン、アリルジｎ－ブチルアミン、Ｎ－アリルピペリジン、Ｎ－アリルモルホリン、１－アリル－４－メチルピペラジン等が挙げられる。
上記一般式（２）および（３）において、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立して炭素数１～１０、好ましくは炭素数１～５、より好ましくは炭素数１～３の１価炭化水素基であり、ｎは０～２の整数である。
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。
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。
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（以下、ハイドロジェンオルガノキシシラン化合物（２）という。）の具体例としては、トリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン等が挙げられる。
本発明の製造方法において、不飽和結合含有アミン化合物（１）と、ハイドロジェンオルガノキシシラン化合物（２）との配合比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、ハイドロジェンオルガノキシシラン化合物（２）０．１～４モルの範囲が好ましく、０．２～２モルの範囲がより好ましい。
本発明で用いる白金触媒としては、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、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トルエンまたはキシレン溶液、テトラキストリフェニルホスフィン白金、ジクロロビストリフェニルホスフィン白金、ジクロロビスアセトニトリル白金、ジクロロビスベンゾニトリル白金、ジクロロシクロオクタジエン白金、白金－活性炭等が挙げられる。
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。
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。
上記一般式（４）において、Ｒ6は炭素数１～２０、好ましくは１～１０、より好ましくは１～５の２価炭化水素基である。
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。
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。
式（５）および（６）において、Ｒ7～Ｒ10は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数１～２０、好ましくは炭素数１～１０、より好ましくは炭素数１～５の１価炭化水素基である。
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。
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（５）で表される置換基の具体例としては、ビニル、イソプロペニル、１－プロペン－１－イル、１－ブテン－１－イル、２－ブテン－２－イル、１－ブテン－２－イル、１－フェニルビニル、２－フェニルビニル基等が挙げられる。
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。
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。
上記一般式（４）で表されるハロゲン化不飽和炭化水素化合物（以下、ハロゲン化不飽和炭化水素化合物（４）という。）の具体例としては、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリル、４－クロロ－１－ブテン、４－ブロモ－１－ブテン、４－ヨード－１－ブテン、塩化プロパルギル、臭化プロパルギル、ヨードプロパルギル等が挙げられる。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、塩化アリル、臭化アリル、塩化プロパルギル、臭化プロパルギルが好ましい。
本発明の製造方法において、ハロゲン化不飽和炭化水素化合物（４）の使用量は特に限定されないが、反応性、選択性、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、０．００００１～０．１モルの範囲が好ましく、０．０００１～０．０５モルの範囲がより好ましい。
本発明の製造方法では、さらなる異性体生成抑制効果発現の観点から、必要に応じて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（以下、カルボン酸アミド化合物（７）という。）を用いることができる。
上記一般式（７）において、Ｒ11は、水素原子（この場合、ｋは１である。）または炭素数１～３０、好ましくは１～２０、より好ましくは１～１０のｋ価の炭化水素基であり、ｋは、１または２の整数である。
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。
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。
一方、Ｒ11が２価の場合の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、プロピレン基等のアルキレン基；ビニレン基等のアルケニレン基；フェニレン基等のアリー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と助剤効果の点から、水素原子、メチル基、フェニル基、メチレン基が好ましい。
また、Ｒ12は、それぞれ独立して水素原子または炭素数１～３０、好ましくは炭素数１～１５、より好ましくは１～６の１価炭化水素基である。
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。
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。
カルボン酸アミド化合物（７）の具体例としては、ホルムアミド、アセトアミド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、アクリルアミド、マロンアミド、スクシンアミド、マレアミド、フマルアミド、ベンズアミド、フタルアミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられ、原料の入手容易性と助剤効果の点から、ホルムアミド、アセトアミド、ベンズアミド、ステアリン酸アミド、マロンアミドが好ましい。
本発明において、カルボン酸アミド化合物（７）の使用量は、補触媒としての効果を奏する量であれば特に限定されないが、不飽和結合含有アミン化合物（１）１モルに対し、０．００００１～１０モルの範囲が好ましく、０．００１～１モルの範囲がより好ましい。
本発明の製造方法における反応温度は特に限定されないが、０～２００℃が好ましく、２０～１５０℃がより好ましい。
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。
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。
なお、本発明の製造方法における反応は、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。
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。
以上説明した一連の反応で得られる上記一般式（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具体例としては、（３－ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、（３－ジメチルアミノプロピル）ジメトキシメチルシラン、（３－ジメチルアミノプロピル）ジメチルメトキシシラン、（３－ジメチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、（３－ジメチルアミノプロピル）ジエトキシメチルシラン、（３－ジメチルアミノプロピル）エトキシジメチルシラン、（３－ジエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、（３－ジエチルアミノプロピル）ジメトキシメチルシラン、（３－ジエチルアミノプロピル）メトキシジメチルシラン、（３－ジエチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、（３－ジエチルアミノプロピル）ジエトキシメチルシラン、（３－ジエチルアミノプロピル）エトキシジメチルシラン、（３－ジプロピルアミノプロピル）トリメトキシシラン、（３－ジプロピルアミノプロピル）ジメトキシメチルシラン、（３－ジプロピルアミノプロピル）メトキシジメチルシラン、（３－ジプロピルアミノプロピル）トリエトキシシラン、（３－ジプロピルアミノプロピル）ジエトキシメチルシラン、（３－ジプロピルアミノプロピル）エトキシジメチルシラン、（３－ジブチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、（３－ジブチルアミノプロピル）ジメトキシメチルシラン、（３－ジブチルアミノプロピル）メトキシジメチルシラン、（３－ジブチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、（３－ジブチルアミノプロピル）ジエトキシメチルシラン、（３－ジブチルアミノプロピル）エトキシジメチルシラン、トリメトキシ（３－メチルフェニルアミノプロピル）シラン、ジメトキシメチル（３－メチルフェニルアミノプロピル）シラン、メトキシジメチル（３－メチルフェニルアミノプロピル）シラン、トリエトキシ（３－メチルフェニルアミノプロピル）シラン、ジエトキシメチル（３－メチルフェニルアミノプロピル）シラン、エトキシジメチル（３－メチルフェニルアミノプロピル）シラン、トリメトキシ（３－ピペリジニルプロピル）シラン、ジメトキシメチル（３－ピペリジニルプロピル）シラン、メトキシジメチル（３－ピペリジニルプロピル）シラン、トリエトキシ（３－ピペリジニルプロピル）シラン、ジエトキシメチル（３－ピペリジニルプロピル）シラン、エトキシジメチル（３－ピペリジニルプロピル）シラン、トリメトキシ（３－モルホリニルプロピル）シラン、ジメトキシメチル（３－モルホリニルプロピル）シラン、メトキシジメチル（３－モルホリニルプロピル）シラン、トリエトキシ（３－モルホリニルプロピル）シラン、ジエトキシメチル（３－モルホリニルプロピル）シラン、エトキシジメチル（３－モルホリニルプロピル）シラン、トリメトキシ（３－（４－メチルピペラジン－１－イル）プロピル）シラン、ジメトキシメチル（３－（４－メチルピペラジン－１－イル）プロピル）シラン、メトキシジメチル（３－（４－メチルピペラジン－１－イル）プロピル）シラン、トリエトキシ（３－（４－メチルピペラジン－１－イル）プロピル）シラン、ジエトキシメチル（３－（４－メチルピペラジン－１－イル）プロピル）シラン、エトキシジメチル（３－（４－メチルピペラジン－１－イル）プロピル）シラン等が挙げられる。
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、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
［実施例１］
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。
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。
［比較例１］
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。
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。
［実施例２］
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。
［実施例３］
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。
［実施例４］
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。
［実施例５］
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、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。
［実施例６］
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、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。
［実施例７］
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。
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。
［比較例２］
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。
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）
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。 - 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請求項１記載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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021090745A JP2022183433A (ja) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021090745A JP2022183433A (ja) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022183433A true JP2022183433A (ja) | 2022-12-13 |
Family
ID=84437864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021090745A Pending JP2022183433A (ja) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022183433A (ja) |
-
2021
- 2021-05-31 JP JP2021090745A patent/JP2022183433A/ja active Pending
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