説明

アミノ基を有するビニルシラン化合物及びその製造方法

【課題】高分子変性剤として有用なアミノ基を有するビニルシラン化合物を提供する。
【解決手段】下記一般式(1)


[式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Aは下記一般式(2)


(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)


(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基であり、nは1〜10の整数である。]で示されるアミノ基を有するビニルシラン化合物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規なアミノ基を有するビニルシラン化合物及びその製造方法に関する。この新規化合物は高分子変性剤等として有用である。
【背景技術】
【0002】
従来、高分子化合物の特性を向上させるために様々な試みがなされており、その1つの例として高分子化合物に官能基を導入する方法が知られている。
【0003】
上記官能基導入法の1つとして、極性基と二重結合を有する化合物を用いて高分子化合物を変性する方法が知られており、例えば特開2004−99632号公報(特許文献1)記載のポリオレフィンを無水マレイン酸を用いて変性する方法、特開平7−228734号公報(特許文献2)記載のポリオレフィンをN−ビニルアルキルアミド化合物を用いて変性する方法、特開2003−73503号公報(特許文献3)記載の熱可塑性エラストマーをアクリルアミド化合物を用いて変性する方法が挙げられる。
【0004】
上記変性により高分子化合物の特性を向上させることが可能であり、例えば特開2004−99632号公報記載の無水マレイン酸変性ポリオレフィンでは溶融張力と流動性のバランスに優れたポリオレフィンを得ることができ、特開平7−228734号公報記載のN−ビニルアルキルアミド化合物変性ポリオレフィンでは剛性と耐衝撃性のバランスに優れたポリオレフィンを得ることができ、また、特開2003−73503号公報記載のアクリルアミド化合物変性熱可塑性エラストマーでは引張特性に優れたエラストマーを得ることができるとの記載がある。
【0005】
しかしながら、最近では高分子化合物の使用目的の多様化に伴い、更なる高分子化合物の特性向上が望まれており、より変性による特性向上を図ることができる変性剤が求められてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−99632号公報
【特許文献2】特開平7−228734号公報
【特許文献3】特開2003−73503号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、変性による高分子化合物の特性向上をより効果的に図ることを可能にする新規な高分子変性剤として有用なアミノ基を有するビニルシラン化合物及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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、下記一般式(1)の特定のアミノ基を有するビニルシラン化合物が、変性による高分子の特性向上をより効果的に図ることができる変性剤として有用であることを知見し、本発明を完成するに至った。
【0009】
従って、本発明は、下記に示すアミノ基を有するビニルシラン化合物及びその製造方法を提供する。
請求項1:
下記一般式(1)
【化1】

[式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Aは下記一般式(2)
【化2】

(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)
【化3】

(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基であり、nは1〜10の整数である。]
で示されるアミノ基を有するビニルシラン化合物。
請求項2:
下記一般式(4)
【化4】

(式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、nは1〜10の整数である。)で示されるビニルシラン化合物と、下記一般式(5)
【化5】

[式中、Aは下記一般式(2)
【化6】

(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)
【化7】

(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基である。]
で示されるアミン化合物を反応させることを特徴とする、請求項1記載のアミノ基を有するビニルシラン化合物の製造方法。
請求項3:
一般式(4)のビニルシラン化合物1モルに対し、一般式(5)のアミン化合物を0.5〜5.0モルの割合で反応させると共に、反応温度が−20〜200℃である請求項2記載のアミノ基を有するビニルシラン化合物の製造方法。
請求項4:
下記一般式(6)
【化8】

[式中、Aは下記一般式(2)
【化9】

(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)
【化10】

(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基であり、mは0〜8の整数である。]
で示されるアミン化合物と、下記一般式(7)
【化11】

(式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Yは炭素数1〜10のオルガノキシ基、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。)で示されるハイドロジェンシラン化合物を白金触媒下で反応させ、下記一般式(8)
【化12】

(式中、R1、R2、A、mは上記と同様である。)
で示されるアミノ基を有するシラン化合物を得、その後、ビニルグリニャール試薬と反応させることを特徴とする、請求項1記載のアミノ基を有するビニルシラン化合物の製造方法。
請求項5:
一般式(6)のアミン化合物1モルに対し、一般式(7)のハイドロジェンシラン化合物を0.5〜3.0モル、ビニルグリニャール試薬を0.5〜3.0モル、白金触媒を0.000001〜0.01モルの割合で反応させると共に、反応温度が−20〜200℃である請求項4記載のアミノ基を有するビニルシラン化合物の製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明により提供されるアミノ基を有するビニルシラン化合物は、変性による高分子化合物の特性向上をより効果的に図ることができるため、高分子変性剤等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施例1で得られたジエチルアミノプロピルジメチルビニルシランの1H−NMRスペクトルである。
【図2】実施例1で得られたジエチルアミノプロピルジメチルビニルシランのIRスペクトルである。
【図3】実施例2で得られたN−メチルピペラジニルプロピルジメチルビニルシランの1H−NMRスペクトルである。
【図4】実施例2で得られたN−メチルピペラジニルプロピルジメチルビニルシランのIRスペクトルである。
【図5】実施例3で得られたビストリメチルシリルアミノプロピルジメチルビニルシランの1H−NMRスペクトルである。
【図6】実施例3で得られたビストリメチルシリルアミノプロピルジメチルビニルシランのIRスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明のアミノ基を有するビニルシラン化合物は、下記一般式(1)
【化13】

[式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Aは下記一般式(2)
【化14】

(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)
【化15】

(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基であり、これらの基を単独又は2種以上組み合わせてもよく、nは1〜10の整数である。]
で示される化合物である。
【0013】
ここで、R1、R2、R3、R4、R5の炭素数1〜10の1価の炭化水素基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、フェニル基、トリル基、ベンジル基等が例示される。
【0014】
3、R4、R5の炭素数3〜40のトリオルガノシリル基としては、具体的にはトリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、エチニルジメチルシリル基、ジエチルメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、シクロプロピルジメチルシリル基、アリルジメチルシリル基、ブチルジメチルシリル基、イソブチルジメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、シクロブチルジメチルシリル基、sec−ブチルジメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリビニルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、シクロペンチルジメチルシリル基、メチルジイソプロピルシリル基、イソプロピルジエチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、シクロヘキシルジメチルシリル基、シクロヘキセニルジメチルシリル基、テキシルジメチルシリル基、1−メチルシクロペンチルジメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基、ブチルジエチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、シクロヘプチルジメチルシリル基、2−ノルボルニルジメチルシリル基、5−ノルボルネン−2−イルジメチルシリル基、トリルジメチルシリル基、ベンジルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、オクチルジメチルシリル基、ヘキシルジエチルシリル基、デシルジメチルシリル基、トリブチルシリル基、トリイソブチルシリル基、ドデシルジメチルシリル基、テトラデシルジメチルシリル基、ヘキサデシルジメチルシリル基、オクタデシルジメチルシリル基、イコシルジメチルシリルトリメチルシリル基等が例示される。
【0015】
上記一般式(1)で示されるアミノ基を有するビニルシラン化合物の具体例としては、ジメチルアミノメチルジメチルビニルシラン、ジエチルアミノメチルジメチルビニルシラン、ジプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、ジイソプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、ジブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、ジイソブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、ジ(sec−ブチル)アミノメチルジメチルビニルシラン、ジフェニルアミノメチルジメチルビニルシラン、ジシクロペンチルアミノメチルジメチルビニルシラン、ジシクロヘキシルアミノメチルジメチルビニルシラン、ジベンジルアミノメチルジメチルビニルシラン、ピロリジニルメチルジメチルビニルシラン、ピペリジニルメチルジメチルビニルシラン、N−メチルピペラジニルメチルジメチルビニルシラン、N−エチルピペラジニルメチルジメチルビニルシラン、モルホリニルメチルジメチルビニルシラン、N,N−ビストリメチルシリルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルメチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルエチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルイソプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルsec−ブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルフェニルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルシクロペンチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルシクロヘキシルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルメチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルエチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルイソプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルsec−ブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルフェニルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルシクロペンチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルシクロヘキシルアミノメチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルメチルアミノメチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルエチルアミノメチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルイソプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルsec−ブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルフェニルアミノメチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルシクロペンチルアミノメチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルシクロヘキシルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルメチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルエチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルイソプロピルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルsec−ブチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルフェニルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルシクロペンチルアミノメチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルシクロヘキシルアミノメチルジメチルビニルシラン、N−トリメチルシリルピペラジニルメチルジメチルビニルシラン、N−トリエチルシリルピペラジニルメチルジメチルビニルシラン、N−t−ブチルジメチルシリルピペラジニルメチルジメチルビニルシラン、N−トリイソプロピルシリルピペラジニルメチルジメチルビニルシラン、ジメチルアミノエチルジメチルビニルシラン、ジエチルアミノエチルジメチルビニルシラン、ジプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、ジイソプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、ジブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、ジイソブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、ジ(sec−ブチル)アミノエチルジメチルビニルシラン、ジフェニルアミノエチルジメチルビニルシラン、ジシクロペンチルアミノエチルジメチルビニルシラン、ジシクロヘキシルアミノエチルジメチルビニルシラン、ジベンジルアミノエチルジメチルビニルシラン、ピロリジニルエチルジメチルビニルシラン、ピペリジニルエチルジメチルビニルシラン、N−メチルピペラジニルエチルジメチルビニルシラン、N−エチルピペラジニルエチルジメチルビニルシラン、モルホリニルエチルジメチルビニルシラン、N,N−ビストリメチルシリルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルメチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルエチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルイソプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルsec−ブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルフェニルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルシクロペンチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルシクロヘキシルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルメチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルエチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルイソプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルsec−ブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルフェニルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルシクロペンチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルシクロヘキシルアミノエチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルメチルアミノエチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルエチルアミノエチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルイソプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルsec−ブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルフェニルアミノエチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルシクロペンチルアミノエチルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルシクロヘキシルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルメチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルエチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルイソプロピルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルsec−ブチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルフェニルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルシクロペンチルアミノエチルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルシクロヘキシルアミノエチルジメチルビニルシラン、N−トリメチルシリルピペラジニルエチルジメチルビニルシラン、N−トリエチルシリルピペラジニルエチルジメチルビニルシラン、N−t−ブチルジメチルシリルピペラジニルエチルジメチルビニルシラン、N−トリイソプロピルシリルピペラジニルエチルジメチルビニルシラン、ジメチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ジエチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ジプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ジイソプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ジブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ジイソブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ジ(sec−ブチル)アミノプロピルジメチルビニルシラン、ジフェニルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ジシクロペンチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ジシクロヘキシルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ジベンジルアミノプロピルジメチルビニルシラン、ピロリジニルプロピルジメチルビニルシラン、ピペリジニルプロピルジメチルビニルシラン、N−メチルピペラジニルプロピルジメチルビニルシラン、N−エチルピペラジニルプロピルジメチルビニルシラン、モルホリニルプロピルジメチルビニルシラン、N,N−ビストリメチルシリルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルメチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルエチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルイソプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルsec−ブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルフェニルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルシクロペンチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリメチルシリルシクロヘキシルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルメチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルエチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルイソプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルsec−ブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルフェニルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルシクロペンチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリエチルシリルシクロヘキシルアミノプロピルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルメチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルエチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルイソプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルsec−ブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルフェニルアミノプロピルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルシクロペンチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、t−ブチルジメチルシリルシクロヘキシルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルメチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルエチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルイソプロピルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルsec−ブチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルフェニルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルシクロペンチルアミノプロピルジメチルビニルシラン、トリイソプロピルシリルシクロヘキシルアミノプロピルジメチルビニルシラン、N−トリメチルシリルピペラジニルプロピルジメチルビニルシラン、N−トリエチルシリルピペラジニルプロピルジメチルビニルシラン、N−t−ブチルジメチルシリルピペラジニルプロピルジメチルビニルシラン、N−トリイソプロピルシリルピペラジニルプロピルジメチルビニルシラン等が例示される。
【0016】
また、本発明における上記一般式(1)で示されるアミノ基を有するビニルシラン化合物の第一の製造方法は、例えば、下記一般式(4)
【化16】

(式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、nは1〜10の整数である。)
で示されるビニルシラン化合物と、下記一般式(5)
【化17】

[式中、Aは下記一般式(2)
【化18】

(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)
【化19】

(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基である。]
で示されるアミン化合物を反応させて製造する方法が挙げられる。
【0017】
上記一般式(4)におけるR1、R2及び上記一般式(5)におけるR3、R4、R5は上述したものが例示できる。
【0018】
上記一般式(4)で示されるビニルシラン化合物と上記一般式(5)で示されるアミン化合物の配合比は特に限定されないが、反応性、生産性の点から、ビニルシラン化合物1モルに対し、アミン化合物0.5〜5.0モル、特に0.8〜3.0モルの範囲が好ましい。
【0019】
上記ビニルシラン化合物とアミン化合物の反応においては、ハロゲン化水素が副生するが、これは上記一般式(5)で示されるアミン化合物自身を塩基として捕捉してもよく、他のアミン化合物を塩基として捕捉してもよい。他のアミン化合物としては、上記一般式(5)で示されるアミン化合物の他、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、エチルジイソプロピルアミン、ピリジン、ジメチルアミノピリジン、ジメチルアニリン、メチルイミダゾール、テトラメチルエチレンジアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7等が例示される。
ここで、上記一般式(4)で示されるビニルシラン化合物と上記一般式(5)で示されるアミン化合物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、上記一般式(5)で示されるアミン化合物自身を塩基として捕捉する場合には、ビニルシラン化合物1モルに対し、アミン化合物0.5〜5.0モル、特に0.8〜3.0モルの範囲が好ましく、他のアミン化合物を塩基として捕捉する場合には、0.2〜2.0モル、特に0.3〜1.5モルの範囲が好ましい。
【0020】
また、他のアミン化合物を塩基として捕捉する場合の他のアミン化合物の使用量は特に限定されないが、反応性、生産性の点から、ビニルシラン化合物1モルに対し、0.3〜3.0モル、特に0.5〜1.5モルの範囲が好ましい。
【0021】
また、反応温度は特に限定されないが、常圧又は加圧下で−20〜200℃、特に0〜150℃が好ましい。
【0022】
なお、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。用いられる溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、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、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素溶媒等が例示される。これらの溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
【0023】
反応終了後にはアミン化合物の塩が生じるが、これは反応液を濾過、又は水、エチレンジアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7等を添加し、分離する等の方法により除去できる。以上のようにして塩を除去した反応液からは、蒸留等の通常の方法で目的物を回収することができる。
【0024】
また、本発明における上記一般式(1)で示されるアミノ基を有するビニルシラン化合物の第二の製造方法として、下記一般式(6)
【化20】

[式中、Aは下記一般式(2)
【化21】

(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)
【化22】

(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基であり、mは0〜8の整数である。]
で示されるアミン化合物と、下記一般式(7)
【化23】

(式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Yは炭素数1〜10のオルガノキシ基又は塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子である。)
で示されるハイドロジェンシラン化合物を白金触媒下で反応させ、下記一般式(8)
【化24】

(式中、R1、R2、A、mは上記と同様である。)
で示されるアミノ基を有するシラン化合物を得、その後、ビニルグリニャール試薬と反応させる方法を挙げることもできる。
【0025】
上記一般式(6)におけるR3、R4、R5及び上記一般式(7)におけるR1、R2は上述したものが例示できる。
【0026】
上記一般式(7)におけるYの炭素数1〜10のオルガノキシ基としては、具体的にはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチロキシ基、ヘキシロキシ基、ヘプチロキシ基、オクチロキシ基、2−エチルヘキシロキシ基、ノニロキシ基、デシロキシ基、シクロプロポキシ基、シクロブトキシ基、シクロペンチロキシ基、シクロヘキシロキシ基、ノルボルニロキシ基、フェノキシ基、トリロキシ基、ベンジロキシ基等が例示される。
【0027】
上記反応で用いられるビニルグリニャール試薬としては、具体的にはビニルマグネシウムクロライド、ビニルマグネシウムブロマイド、ビニルマグネシウムアイオダイド等が例示される。
【0028】
上記一般式(6)で示されるアミン化合物と上記一般式(7)で示されるハイドロジェンシラン化合物、及びビニルグリニャール試薬の配合比は特に限定されないが、反応性、生産性の点から、アミン化合物1モルに対し、ハイドロジェンシラン化合物0.5〜3.0モル、特に0.8〜1.5モル、ビニルグリニャール試薬0.5〜3.0モル、特に0.8〜1.5モルの範囲が好ましい。
【0029】
上記反応で用いられる白金触媒としては、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又はキシレン溶液、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等が例示される。
【0030】
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、上記一般式(6)で示されるアミン化合物1モルに対し、0.000001〜0.01モル、特に0.00001〜0.001モルの範囲が好ましい。
【0031】
また、反応温度は特に限定されないが、常圧又は加圧下で−20〜200℃、特に0〜150℃が好ましい。
【0032】
なお、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。用いられる溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、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、ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素溶媒等が例示される。これらの溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
【実施例】
【0033】
以下、合成例及び実施例を示して本発明を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。
【0034】
[合成例1]クロロプロピルジメチルビニルシラン
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、ビニルマグネシウムクロライドの1.46Mテトラヒドロフラン溶液(500mL、0.73mol)を仕込み、クロロプロピルジメチルクロロシラン(119.8g、0.7mol)を内温25〜50℃で2時間かけて滴下し、その後2時間撹拌した。生じた塩を濾過により除去した後、蒸留した。クロロプロピルジメチルビニルシランを沸点82℃/5kPaの留分として104.4g得た(収率92%)。
【0035】
[実施例1]ジエチルアミノプロピルジメチルビニルシラン
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、クロロプロピルジメチルビニルシラン(32.5g、0.2mol)を仕込み、130℃に加熱した。内温が安定した後、ジエチルアミン(30.0g、0.41mol)を18時間かけて滴下し、その後10時間撹拌した。生じた塩酸塩を濾過により除去した後、蒸留した。沸点81℃/1kPaの留分を29.7g得た。
【0036】
得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル、IRスペクトルを測定した。
質量スペクトル
m/z 199,184,112,86,59
1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)
図1にチャートで示す。
IRスペクトル
図2にチャートで示す。
以上の結果より、得られた化合物はジエチルアミノプロピルジメチルビニルシランであることが確認された。
【0037】
[実施例2]N−メチルピペラジニルプロピルジメチルビニルシラン
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、N−メチルピペラジン(34.6g、0.345mol)を仕込み、120℃に加熱した。内温が安定した後、クロロプロピルジメチルビニルシラン(24.4g、0.15mol)を2時間かけて滴下し、その後6時間撹拌した。生じた塩酸塩を濾過により除去した後、蒸留した。沸点106℃/0.4kPaの留分を28.4g得た。
【0038】
得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル、IRスペクトルを測定した。
質量スペクトル
m/z 226,211,113,70,42
1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)
図3にチャートで示す。
IRスペクトル
図4にチャートで示す。
以上の結果より、得られた化合物はN−メチルピペラジニルプロピルジメチルビニルシランであることが確認された。
【0039】
[合成例2]ビストリメチルシリルアミノプロピルジメチルクロロシラン
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、ビストリメチルシリルアリルアミン201.5g(1.0mol)、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溶液(白金含量3wt%)0.7gを仕込み、ジメチルクロロシラン99.3g(1.05mol)を内温60〜70℃で2時間かけて滴下し、その温度で1時間撹拌した。反応液を蒸留し、ビストリメチルシリルアミノプロピルジメチルクロロシランを沸点68℃/30Paの留分として268.0g得た(収率91%)。
【0040】
[実施例3]ビストリメチルシリルアミノプロピルジメチルビニルシラン
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、ビストリメチルシリルアミノプロピルジメチルクロロシラン53.3g(0.18mol)を仕込み、ビニルマグネシウムクロライドの1.4Mテトラヒドロフラン溶液(160mL、0.22mol)を内温60〜70℃で2時間かけて滴下し、その温度で4時間撹拌した。生じた塩を濾過により除去した後、蒸留した。沸点94℃/0.4kPaの留分を40.7g得た。
【0041】
得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル、IRスペクトルを測定した。
質量スペクトル
m/z 287,272,174,73,59
1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)
図5にチャートで示す。
IRスペクトル
図6にチャートで示す。
以上の結果より、得られた化合物はビストリメチルシリルアミノプロピルジメチルビニルシランであることが確認された。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)
【化1】

[式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Aは下記一般式(2)
【化2】

(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)
【化3】

(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基であり、nは1〜10の整数である。]
で示されるアミノ基を有するビニルシラン化合物。
【請求項2】
下記一般式(4)
【化4】

(式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、nは1〜10の整数である。)で示されるビニルシラン化合物と、下記一般式(5)
【化5】

[式中、Aは下記一般式(2)
【化6】

(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)
【化7】

(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基である。]
で示されるアミン化合物を反応させることを特徴とする、請求項1記載のアミノ基を有するビニルシラン化合物の製造方法。
【請求項3】
一般式(4)のビニルシラン化合物1モルに対し、一般式(5)のアミン化合物を0.5〜5.0モルの割合で反応させると共に、反応温度が−20〜200℃である請求項2記載のアミノ基を有するビニルシラン化合物の製造方法。
【請求項4】
下記一般式(6)
【化8】

[式中、Aは下記一般式(2)
【化9】

(式中、R3、R4は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)、又は下記一般式(3)
【化10】

(式中、Eは−CH2−、−O−又は−NR5−であり、R5は炭素数1〜10の1価の炭化水素基又は炭素数3〜40のトリオルガノシリル基である。)で示される基であり、mは0〜8の整数である。]
で示されるアミン化合物と、下記一般式(7)
【化11】

(式中、R1、R2は同一又は異なる炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Yは炭素数1〜10のオルガノキシ基、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。)で示されるハイドロジェンシラン化合物を白金触媒下で反応させ、下記一般式(8)
【化12】

(式中、R1、R2、A、mは上記と同様である。)
で示されるアミノ基を有するシラン化合物を得、その後、ビニルグリニャール試薬と反応させることを特徴とする、請求項1記載のアミノ基を有するビニルシラン化合物の製造方法。
【請求項5】
一般式(6)のアミン化合物1モルに対し、一般式(7)のハイドロジェンシラン化合物を0.5〜3.0モル、ビニルグリニャール試薬を0.5〜3.0モル、白金触媒を0.000001〜0.01モルの割合で反応させると共に、反応温度が−20〜200℃である請求項4記載のアミノ基を有するビニルシラン化合物の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2010−285405(P2010−285405A)
【公開日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−142049(P2009−142049)
【出願日】平成21年6月15日(2009.6.15)
【出願人】(000002060)信越化学工業株式会社 (3,361)
【Fターム(参考)】