CN105837613A - 含硫的氨基有机氧基硅烷化合物及其制造方法 - Google Patents
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Classifications
-
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Landscapes
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Abstract
本发明提供作为涂料添加剂等使用的情况下能够充分地发挥氨基和有机氧基甲硅烷基的效果并且能够制成一液型固化性组合物的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物及其制造方法。由下述通式(1)表示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物。【化1】(1)(式中,R1、R2为氢原子或可含杂原子的取代或未取代的1价烃基,可彼此相同或不同,但R1和R2不同时为氢原子。此外,R1与R2可相互结合并与它们结合的氮原子一起形成环。R3为可含杂原子的直链状或分支状的2价烃基,R4为直链状或分支状的2价烃基,R5、R6为1价烃基,n为0、1或2)。
Description
技术领域
本发明涉及可用作硅烷偶联剂、表面处理剂、树脂添加剂、涂料添加剂、粘接剂等的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物及其制造方法。
背景技术
氨基烷氧基硅烷化合物由于具有极性官能团氨基和作为水解性基团的烷氧基甲硅烷基,因此在作为硅烷偶联剂、表面处理剂、树脂添加剂、涂料添加剂、粘接剂等使用的情况下有用。作为这样的氨基烷氧基硅烷化合物的具体例,可例示3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-亚乙基二氨基丙基三甲氧基硅烷等,特别地,作为含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的具体例,可例示1-氨基-4-硫代-庚基三甲氧基硅烷(专利文献1:国际公开第2009/056778号)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2009/056778号
发明内容
发明要解决的课题
但是,上述含硫的氨基有机氧基硅烷化合物具有伯氨基,在包含特定的官能团的树脂、特别是环氧树脂、碳酸酯树脂中添加的情况下,有可能不能发挥所期望的效果。例如,在环氧树脂中添加的情况下,有可能环氧基因氨基而开环聚合,树脂固化。此外,在碳酸酯树脂中添加的情况下,有可能含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的氨基被转化为酰氨基,无法充分地发挥氨基的效果。因此,希望有对于各种官能团是稳定的(能够在一液型固化性组合物中使用的)氨基有机氧基硅烷化合物。
本发明鉴于上述实际情况而完成,目的在于提供在作为涂料添加剂、粘接剂等使用的情况下能够充分地发挥氨基和烷氧基甲硅烷基等有机氧基甲硅烷基的效果,并且能够制成一液型固化性组合物的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人为了实现上述目的,反复深入研究,结果发现:由通式(1)表示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的分子的自由度比以往的氨基烷氧基硅烷化合物高,作为涂料添加剂、粘接剂等使用的情况下能够充分地发挥氨基和烷氧基甲硅烷基等有机氧基甲硅烷基的效果,并且能够制成一液型组合物,完成了本发明。
因此,本发明提供下述所示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物及其制造方法。
[1]由下述通式(1)表示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物。
【化1】
(式中,R1、R2为氢原子或可含杂原子的碳原子数1~20的取代或未取代的1价烃基,可彼此相同或不同,但R1和R2不同时为氢原子。此外,R1与R2可相互结合并与它们结合的氮原子一起形成环。R3为可含杂原子的碳原子数1~20的直链状或分支状的2价烃基,R4为碳原子数1~20的直链状或分支状的2价烃基,R5、R6为碳原子数1~10的1价烃基,n为0、1或2。)
[2][1]所述的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物,其中,上述R3为由
[-CH2CH2OCH2CH2CH2-]或
[-CH2CH2OCH2CH(CH3)-]
表示的基团。
[3]由下述通式(1')所示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的制造方法,其中使由下述通式(2)
【化2】
(式中,R1、R2为氢原子或者可含杂原子的碳原子数1~20的取代或未取代的1价烃基,可彼此相同或不同,但R1和R2不同时为氢原子。此外,R1与R2可相互结合并与它们键合的氮原子一起形成环。R3'为可含杂原子的碳原子数1~18的直链状或分支状的2价烃基,R7为氢原子或甲基,R7为氢原子的情况下,R3'为碳原子数1~18的2价烃基,R7为甲基的情况下,R3'为碳原子数1~17的2价烃基。)
所示的胺化合物与由下述通式(3)
【化3】
(式中,R4为碳原子数1~20的直链状或分支状的2价烃基,R5、R6为碳原子数1~10的1价烃基,n为0、1或2。)
所示的含有巯基的有机氧基硅烷化合物反应。
【化4】
(式中,R1、R2、R4、R5、R6和n与上述相同,R3”为可含杂原子的碳原子数3~20的直链状或分支状的2价烃基。)。
[4][3]所述的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的制造方法,其中,得到的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物是通式(1')中的R3”包含由[-CH2CH2CH2-]表示的基团的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物与包含由[-CH2CH(CH3)-]表示的基团的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的混合物。
发明的效果
根据本发明,能够提供使用时能够发挥氨基的效果在以往之上并且能够制成一液型固化性组合物、能够用作硅烷偶联剂、表面处理剂、树脂添加剂、涂料添加剂、粘接剂等的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物。
附图说明
图1是实施例1中得到的1-二甲基氨基-4-硫代-庚基三甲氧基硅烷和1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三甲氧基硅烷的混合物的1H-NMR波谱。
图2是实施例1中得到的1-二甲基氨基-4-硫代-庚基三甲氧基硅烷和1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三甲氧基硅烷的混合物的IR光谱。
图3是实施例2中得到的1-二甲基氨基-4-硫代-庚基甲基二甲氧基硅烷和1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二甲氧基硅烷的混合物的1H-NMR波谱。
图4是实施例2中得到的1-二甲基氨基-4-硫代-庚基甲基二甲氧基硅烷和1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二甲氧基硅烷的混合物的IR光谱。
图5是实施例3中得到的1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基三甲氧基硅烷和1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基三甲氧基硅烷的混合物的1H-NMR波谱。
图6是实施例3中得到的1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基三甲氧基硅烷和1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基三甲氧基硅烷的混合物的IR光谱。
图7是实施例4中得到的1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基甲基二甲氧基硅烷和1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基甲基二甲氧基硅烷的混合物的1H-NMR波谱。
图8是实施例4中得到的1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基甲基二甲氧基硅烷和1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基甲基二甲氧基硅烷的混合物的IR光谱。
具体实施方式
本发明的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物是由下述通式(1)表示的化合物。
【化5】
(式中,R1、R2为氢原子或可含杂原子的碳原子数1~20的取代或未取代的1价烃基,可彼此相同或不同,但R1和R2不同时为氢原子。此外,R1与R2可相互结合并与它们结合的氮原子一起形成环。R3为可含杂原子的碳原子数1~20的直链状或分支状的2价烃基,R4为碳原子数1~20的直链状或分支状的2价烃基,R5、R6为碳原子数1~10的1价烃基,n为0、1或2。)
在此,R1、R2为氢原子或可含氧原子、氮原子、硫原子等杂原子的碳原子数1~20、特别地1~10的取代或未取代的1价烃基,可彼此相同或不同,但R1和R2不同时为氢原子。此外,R1与R2可相互结合并与它们结合的氮原子一起形成环。作为R1、R2,具体地,可例示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基等直链状烷基,异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、叔己基、2-乙基己基等分支状烷基,环戊基、环己基等环状烷基,乙烯基、烯丙基、丙烯基等烯基,苯基等芳基,苄基、苯乙基等芳烷基等,特别地,从原料的筹措容易性和生成物的有用性出发,优选甲基、乙基。此外,这些烃基的氢原子的一部分或全部可被取代,作为该取代基,具体地,可列举例如甲氧基、乙氧基、(异)丙氧基等烷氧基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子;氰基;氨基;苯基、甲苯基等碳原子数6~10的芳基、苄基、苯乙基等碳原子数7~10的芳烷基、碳原子数2~10的酰基;各烷基、各烷氧基各自为碳原子数1~5的三烷基甲硅烷基、三烷氧基甲硅烷基、二烷基单烷氧基甲硅烷基、单烷基二烷氧基甲硅烷基等,进而酯基(-COO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)等可介于其间,也能够将它们组合使用。
此外,在R1、R2结合而形成环结构的情况下,作为由下述式
【化6】
表示的基团,可例示哌啶基、吡咯烷基、哌嗪基、甲基哌嗪基、吗啉基等。
R3为可含氧原子、氮原子、硫原子等杂原子的碳原子数1~20、特别地1~10的直链状或分支状的2价烃基,作为碳原子数1~20的2价烃基,具体地,可例示亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、六亚甲基、八亚甲基、亚癸基等直链状亚烷基、甲基亚乙基、甲基亚丙基等分支状亚烷基、亚环己基等环状亚烷基、亚丙烯基等亚烯基、亚苯基等亚芳基、亚甲基亚苯基、亚甲基亚苯基亚甲基等亚芳烷基等,特别地,从原料的筹措容易性出发,优选亚丙基。此外,作为可含杂原子的碳原子数1~20的2价烃基,可列举由[-CH2CH2OCH2CH2CH2-]、[-CH2CH2OCH2CH(CH3)-]表示的基团等。此外,这些烃基的氢原子的一部分或全部可被取代,作为该取代基,具体地,可列举例如甲氧基、乙氧基、(异)丙氧基等烷氧基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子;氰基;氨基;苯基、甲苯基等碳原子数6~10的芳基、苄基、苯乙基等碳原子数7~10的芳烷基、碳原子数2~10的酰基、各烷基、各烷氧基各自为碳原子数1~5的三烷基甲硅烷基、三烷氧基甲硅烷基、二烷基单烷氧基甲硅烷基、单烷基二烷氧基甲硅烷基等,进而,酯基(-COO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)等可介于其间,也能够将它们组合使用。
R4为碳原子数1~20、特别地1~10的直链状或分支状的2价烃基,具体地,可列举与作为R3例示的基团(不包括作为可含杂原子的2价烃基所列举的基团)同样的基团。
R5、R6为碳原子数1~10、优选地1~6、更优选地1~3的1价烃基,具体地,可例示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基等直链状烷基,异丙基、异丁基、叔丁基等分支状烷基,环戊基、环己基等环状烷基,乙烯基、烯丙基、丙烯基等烯基,苯基、甲苯基等芳基,苄基、苯乙基等芳烷基等,从目标物成为沸点比较低的化合物的方面出发,特别优选甲基、乙基。
作为由上述通式(1)表示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的具体例,可例示
1-二甲基氨基-4-硫代-庚基三甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-4-硫代-庚基甲基二甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-4-硫代-庚基二甲基甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-4-硫代-庚基三乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-4-硫代-庚基甲基二乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-4-硫代-庚基二甲基乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基二甲基甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基二甲基乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-4-硫代-庚基三甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-4-硫代-庚基甲基二甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-4-硫代-庚基二甲基甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-4-硫代-庚基三乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-4-硫代-庚基甲基二乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-4-硫代-庚基二甲基乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-2-甲基-3-硫代-己基二甲基甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-2-甲基-3-硫代-己基二甲基乙氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-4-硫代-庚基三甲氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-4-硫代-庚基甲基二甲氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-4-硫代-庚基二甲基甲氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-4-硫代-庚基三乙氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-4-硫代-庚基甲基二乙氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-4-硫代-庚基二甲基乙氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-2-甲基-3-硫代-己基三甲氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二甲氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-2-甲基-3-硫代-己基二甲基甲氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-2-甲基-3-硫代-己基三乙氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二乙氧基硅烷、
1-甲基哌嗪基-2-甲基-3-硫代-己基二甲基乙氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-4-硫代-庚基三甲氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-4-硫代-庚基甲基二甲氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-4-硫代-庚基二甲基甲氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-4-硫代-庚基三乙氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-4-硫代-庚基甲基二乙氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-4-硫代-庚基二甲基乙氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三甲氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二甲氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基二甲基甲氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三乙氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二乙氧基硅烷、
1-苯基甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基二甲基乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基三甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基甲基二甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基二甲基甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基三乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基甲基二乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基二甲基乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基三甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基甲基二甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基二甲基甲氧基硅烷、
1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基三乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基甲基二乙氧基硅烷、
1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基二甲基乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基三甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基甲基二甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基二甲基甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基三乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基甲基二乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基二甲基乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基三甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基甲基二甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基二甲基甲氧基硅烷、
1-二乙基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基三乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基甲基二乙氧基硅烷、
1-二乙基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基二甲基乙氧基硅烷等。
作为本发明中的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的制造方法,例如,可例示使下述通式(2)
【化7】
(式中,R1,R2为氢原子或可含杂原子的碳原子数1~20的取代或未取代的1价烃基,可彼此相同或不同,但R1和R2不同时为氢原子。此外,R1与R2可相互结合并与它们结合的氮原子一起形成环。R3'为可含杂原子的碳原子数1~18的直链状或分支状的2价烃基,R7为氢原子或甲基,R7为氢原子的情况下,R3'为碳原子数1~18的2价烃基,R7为甲基的情况下,R3'为碳原子数1~17的2价烃基。)
所示的胺化合物与由下述通式(3)
【化8】
(式中,R4为碳原子数1~20的直链状或分支状的2价烃基,R5、R6为碳原子数1~10的1价烃基,n为0、1或2。)
表示的含有巯基的有机氧基硅烷化合物反应的方法。
在此,R3'为可含氧原子、氮原子、硫原子等杂原子的碳原子数1~18、特别地1~8的直链状或分支状的2价烃基,作为碳原子数1~18的2价烃基,具体地可例示亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、六亚甲基、八亚甲基等直链状亚烷基,甲基亚乙基、甲基亚丙基等分支状亚烷基、亚环己基等环状亚烷基,亚丙烯基等亚烯基、亚苯基等亚芳基、亚甲基亚苯基、亚甲基亚苯基亚甲基等亚芳烷基等,从原料的筹措容易性出发,特别优选亚甲基。此外,作为可含杂原子的碳原子数1~18的2价烃基,可列举[-CH2CH2OCH2-]所示的基团等。此外,这些烃基的氢原子的一部分或全部可被取代,作为该取代基,具体地,可列举例如甲氧基、乙氧基、(异)丙氧基等烷氧基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子;氰基;氨基;苯基、甲苯基等碳原子数6~10的芳基、苄基、苯乙基等碳原子数7~10的芳烷基等,进而,酯基(-COO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)等可介于其中,也能够将这些组合使用。
R1、R2、R4、R5、R6、R7和n如上所述。
作为由上述通式(2)表示的胺化合物,具体地,可例示二甲基烯丙基胺、二乙基烯丙基胺、烯丙基甲基苯胺、烯丙基吡咯烷、烯丙基哌啶、烯丙基哌嗪、甲基烯丙基哌嗪、烯丙基吗啉等。
作为由上述通式(3)表示的含有巯基的有机氧基硅烷化合物,具体地,可例示巯基甲基三甲氧基硅烷、巯基甲基甲基二甲氧基硅烷、巯基甲基二甲基甲氧基硅烷、巯基甲基三乙氧基硅烷、巯基甲基甲基二乙氧基硅烷、巯基甲基二甲基乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-巯基丙基二甲基乙氧基硅烷等。
由上述通式(2)表示的胺化合物与由上述通式(3)表示的含有巯基的有机氧基硅烷化合物的配合比并无特别限定,从反应性、生产率的方面出发,相对于由通式(2)表示的化合物1摩尔,由通式(3)表示的化合物优选0.1~4摩尔,特别优选0.2~2摩尔的范围。
为了提高上述反应的反应速度,也能够使用自由基产生剂作为催化剂。作为可使用的自由基产生剂,可例示过氧化叔丁基、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰等过氧化物,偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮二-(2-甲基丁腈)等偶氮化合物等。
对催化剂的使用量并无特别限定,从反应性、生产率的方面出发,相对于由上述通式(2)表示的胺化合物1摩尔,优选0.0001~0.2摩尔,特别优选0.001~0.1摩尔的范围。
对上述反应的反应温度并无特别限定,优选0~200℃,特别优选20~150℃,对反应时间也无特别限定,优选1~40小时,特别优选1~20小时。反应气氛优选为氮、氩等非活性气体气氛。
应予说明,上述反应即使无溶剂也进行,但也能够使用溶剂。作为使用的溶剂,可例示戊烷、己烷、环己烷、庚烷、异辛烷、苯、甲苯、二甲苯等烃系溶剂,乙醚、四氢呋喃、二噁烷等醚系溶剂,醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯系溶剂,乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等非质子性极性溶剂,二氯甲烷、氯仿等氯化烃系溶剂等。这些溶剂可单独使用1种,或者可将2种以上混合使用。
通过上述反应,例如,能够得到由下述通式(1')
【化9】
(式中,R1、R2、R4~R6和n如上述所述,R3”为可含杂原子的碳原子数3~20的直链状或分支状的2价烃基。)
所示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物。
R3”为可含氧原子、氮原子、硫原子等杂原子的碳原子数3~20、特别地3~10的直链状或分支状的2价烃基,具体地,可例示亚丙基、亚丁基、六亚甲基、八亚甲基、亚癸基等直链状亚烷基,甲基亚丙基等分支状亚烷基,亚乙基、亚丙基等直链状亚烷基和亚环己基等环状亚烷基组合而成的基团、亚丁烯基等亚烯基,亚乙基亚苯基、亚甲基亚苯基亚乙基等亚芳烷基等,特别从原料的筹措容易性出发,优选亚丙基。此外,作为含有杂原子的基团,可列举[-CH2CH2OCH2CH2CH2-]、[-CH2CH2OCH2CH(CH3)-]所示的基团等。此外,这些烃基的氢原子的一部分或全部可被取代,作为该取代基,具体地,可列举例如甲氧基、乙氧基、(异)丙氧基等烷氧基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子;氰基;氨基;苯基、甲苯基等碳原子数6~10的芳基、苄基、苯乙基等碳原子数7~10的芳烷基、碳原子数2~10的酰基、各烷基、各烷氧基各自为碳原子数1~5的三烷基甲硅烷基、三烷氧基甲硅烷基、二烷基单烷氧基甲硅烷基或单烷基二烷氧基甲硅烷基,进而,酯基(-COO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)等可介于其间,也能够将它们组合使用。
作为通过上述反应得到的本发明的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物,具体地,能够例示与作为通式(1)的具体例列举的化合物同样的化合物,特别地,能够作为通式(1')中的R3”包含由[-CH2CH2CH2-]表示的基团的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物与包含由[-CH2CH(CH3)-]所示的基团的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的混合物得到,例如,可列举由下述式(4)
【化10】
(H3C)2N-CH2CH2CH2-S-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3 (4)
表示的1-二甲基氨基-4-硫代-庚基三甲氧基硅烷和由下述式(5)
【化11】
(H3C)2N-CH2CH(CH3)-S-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3 (5)
表示的1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三甲氧基硅烷的混合物,由下述式(6)
【化12】
(H3C)2N-CH2CH2OCH2CH2CH2-S-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3 (6)
表示的1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基三甲氧基硅烷和由下述式(7)
【化13】
(H3C)2N-CH2CH2OCH2CH(CH3)-S-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3 (7)
表示的1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基三甲氧基硅烷的混合物等。
这种情况下,通式(1')中的R3”包含由[-CH2CH2CH2-]表示的基团的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物与包含由[-CH2CH(CH3)-]表示的基团的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物生成的比例(质量%)通常为50:50~95:5,特别地,为65:35~90:10。
此外,本发明中的由上述通式(1)表示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物中,R3为碳原子数1或2的烃基的情形下的制造方法,可列举例如使将3-巯基丙基三甲氧基硅烷和碳酸钾等碱混合而生成的硫醇盐与二烷基氨基乙基氯反应的方法。
实施例
以下示出实施例,对本发明具体地说明,但本发明并不受下述的实施例限制。
[实施例1]
在具备搅拌器、回流器、滴液漏斗和温度计的烧瓶中,装入3-巯基丙基三甲氧基硅烷78.5g(0.400摩尔),加热到80℃。内部温度稳定后,用2小时滴入二甲基烯丙基胺42.5g(0.499摩尔)和2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)3.9g(0.019摩尔)的混合物,在85℃下搅拌1小时。对反应液进行蒸馏,得到了12.4g的沸点121-122℃/0.4kPa的馏分。
测定了得到的馏分的质谱、1H-NMR波谱、IR光谱。
质谱
m/z 204,179,121,91,58
1H-NMR波谱(重氯仿溶剂)
在图1中用波谱图表示。
IR光谱
在图2中用光谱图表示。
由以上的结果确认:得到的化合物是1-二甲基氨基-4-硫代-庚基三甲氧基硅烷55质量%和1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基三甲氧基硅烷45质量%。
[实施例2]
在具备搅拌器、回流器、滴液漏斗和温度计的烧瓶中,装入3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷72.0g(0.400摩尔),加热到80℃。内部温度稳定后,用1小时滴入二甲基烯丙基胺34.0g(0.399摩尔)和2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)3.9g(0.019摩尔)的混合物,在85℃下搅拌2小时。对反应液进行蒸馏,得到了15.9g的沸点107-108℃/0.4kPa的馏分。
测定了得到的馏分的质谱、1H-NMR波谱、IR光谱。
质谱
m/z 188,119,105,75,58
1H-NMR波谱(重氯仿溶剂)
在图3中用波谱图表示。
IR光谱
在图4中用光谱图表示。
由以上的结果确认:得到的化合物为1-二甲基氨基-4-硫代-庚基甲基二甲氧基硅烷51质量%和1-二甲基氨基-2-甲基-3-硫代-己基甲基二甲氧基硅烷49质量%。
[实施例3]
在具备搅拌器、回流器、滴液漏斗和温度计的烧瓶中装入3-巯基丙基三甲氧基硅烷56.0g(0.285摩尔),加热到80℃。内部温度稳定后,用1小时滴入二甲基氨基乙基烯丙基醚36.6g(0.283摩尔)和2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)0.556g(0.00289摩尔)的混合物,在95℃下搅拌2小时。对反应液进行蒸馏,得到了70.1g的沸点135-140℃/0.4kPa的馏分。
测定了得到的馏分的质谱、1H-NMR波谱、IR光谱。
质谱
m/z 280,162,121,91,58
1H-NMR波谱(重氯仿溶剂)
在图5用波谱图表示。
IR光谱
在图6中用光谱图表示。
由以上的结果确认:得到的化合物为1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基三甲氧基硅烷85质量%和1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基三甲氧基硅烷15质量%。
[实施例4]
在具备搅拌器、回流器、滴液漏斗和温度计的烧瓶中装入3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷51.8g(0.287摩尔),加热到80℃。内部温度稳定后,用1小时滴入二甲基氨基乙基烯丙基醚37.2g(0.288摩尔)和2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)0.5814g(0.003022摩尔)的混合物,在95℃下搅拌2小时。对反应液进行蒸馏,得到了66.3g的沸点154-156℃/0.4kPa的馏分。
测定得到的馏分的质谱、1H-NMR波谱、IR光谱。
质谱
m/z 264,162,131,105,75,58
1H-NMR波谱(重氯仿溶剂)
在图7中用波谱图表示。
IR光谱
在图8中用光谱图表示。
由以上的结果确认:得到的化合物为1-二甲基氨基-3-氧代-7-硫代-癸基甲基二甲氧基硅烷(10-二甲基氨基-4-硫代-8-氧代-癸基甲基二甲氧基硅烷)88质量%和1-二甲基氨基-5-甲基-3-氧代-6-硫代-壬基甲基二甲氧基硅烷12质量%。
Claims (4)
1.由下述通式(1)表示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物:
式中,R1、R2为氢原子或者可含杂原子的碳原子数1~20的取代或未取代的1价烃基,可彼此相同或不同,但R1和R2不同时为氢原子,此外,R1与R2可相互结合并与它们结合的氮原子一起形成环;R3为可含杂原子的碳原子数1~20的直链状或分支状的2价烃基,R4为碳原子数1~20的直链状或分支状的2价烃基,R5、R6为碳原子数1~10的1价烃基,n为0、1或2。
2.权利要求1所述的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物,其中,上述R3为由
[-CH2CH2OCH2CH2CH2-]或
[-CH2CH2OCH2CH(CH3)-]
表示的基团。
3.由下述通式(1')表示的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的制造方法,其特征在于,使由下述通式(2)表示的胺化合物与由下述通式(3)表示的含有巯基的有机氧基硅烷化合物反应,
式中,R1、R2为氢原子或可含杂原子的碳原子数1~20的取代或未取代的1价烃基,可彼此相同或不同,但R1和R2不同时为氢原子,此外,R1与R2可相互结合并与它们结合的氮原子一起形成环,R3'为可含杂原子的碳原子数1~18的直链状或分支状的2价烃基,R7为氢原子或甲基,R7为氢原子的情况下,R3'为碳原子数1~18的2价烃基,R7为甲基的情况下,R3'为碳原子数1~17的2价烃基,
式中,R4为碳原子数1~20的直链状或分支状的2价烃基,R5、R6为碳原子数1~10的1价烃基,n为0、1或2,
式中,R1、R2、R4、R5、R6和n与上述同样,R3”为可含杂原子的碳原子数3~20的直链状或分支状的2价烃基。
4.权利要求3所述的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的制造方法,其中,得到的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物是通式(1')中的R3”包含由[-CH2CH2CH2-]表示的基团的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物和包含由[-CH2CH(CH3)-]表示的基团的含硫的氨基有机氧基硅烷化合物的混合物。
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