CN111133035A - 包含草酰胺基酯基团的硅氧烷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过使(A)通式(II)的硅烷、任选地(B)通式(III)：R4 t(R5O)4‑tSi的硅烷和(W)水反应制备包含草酰胺基酯基的硅氧烷的方法，所述基团和指数具有权利要求1示出的含义。
Description
本发明涉及具有氧酰胺基酯(oxamidoester)基团的硅氧烷的制备方法。
化学基团
通常称为2-氨基-2-氧代乙酸酯(2-amino-2-oxoacetate)或草酰胺基(oxamidegroup)或称为草酰氨酯基(oxamidoester group)，但是术语草酰胺酯在下文中应用于指代该基团。半酯结构与氧代基团的组合意味着，草酰胺酯具有比酰胺或氨基甲酸酯(carbamate)更具反应性的优势，特别是在与胺或醇反应时。然而，它们比异氰酸酯结构稳定得多，例如，它们不二聚或三聚，并且反应性明显较低，这使得这些基团的反应控制更加直接。
草酰胺酯官能的聚硅氧烷可用于许多应用领域，但特别是可用于制备热塑性硅氧烷的嵌段共聚物，如例如EP-A1963404中所述。这种草酰胺基酯官能的硅氧烷的制备原则上是已知的，并且在US-A2007/0149745中进行了描述。该方法使用双氨基烷基官能的硅氧烷作为起始产物，其可以通过各种方法制备。这些双氨基烷基官能的硅氧烷优选与过量存在的草酸二烷基酯反应，以形成期望的取代的氨基(氧代)乙酸酯官能的硅氧烷，以下简称为草酰胺基酯官能的硅氧烷。在这些产物可以进一步反应之前，通常还需要除去反应混合物中存在的过量草酸二烷基酯，在这种情况下，这主要是通过分批真空蒸馏来完成的。然而，关于所描述的方法，有几点是不利的。草酰胺基酯官能的硅氧烷的官能化程度首先且最主要地取决于用作起始原料的双(氨基烷基)硅氧烷的官能化程度，但是制备官能度＞99％非常费力。而且，为了避免副反应，有必要以相对大量过量使用添加的草酸二烷基酯，这进而需要费力且昂贵地除去这些草酸二烷基酯，因为这些有时是有毒的。第三个主要缺点是这样的事实，即市售的草酸二烷基酯(例如，草酸二乙酯)含有杂质，这些杂质在与双氨基官能的硅氧烷反应时，会产生有时着色很深的产品，如果进一步使用需要光学透明且无色的产品，则其必须在进一步的步骤中进行繁重的脱色。合适的氨基硅氧烷前体的可用性是用于制备链长不同的草酰胺基酯官能的硅氧烷的先决条件。然而，该方法的最大缺点可能是在工业过程中几乎不可能制备在侧链上具有草酰胺基酯功能的硅氧烷，因为两个侧氨基与一个草酸二乙酯分子的反应会导致扩链产物，因此导致部分交联的产品。该反应只能通过不切实际地高过量的草酸酯来抑制，将其除去会使这些化合物的合成不经济。因此，迄今尚未描述在侧链上带有草酸酯基的化合物。
因此，解决的问题是克服现有技术的缺点。
本发明提供了一种通过使
(A)以下通式的硅烷
任选地(B)以下通式的硅烷
R4 t(R5O)4-tSi (III)
和(W)水反应制备具有草酰胺基酯基的硅氧烷的方法，
其中
R1可以独立地相同或不同，并表示可被杂原子中断的单价，任选地取代的SiC-键合的烃基，
R2可以独立地相同或不同，并且代表氢原子或可被杂原子中断的一价，任选地取代的烃基，
R3代表可被氧原子中断的一价、任选取代的烃基，
Rx代表氢原子或任选取代的烃基，
Y表示可以被氧原子或氮原子中断的二价，任选取代的烃基，
R4可以独立地相同或不同，并表示可被杂原子中断的单价，任选地取代的SiC-键合的烃基，
R5可以独立地相同或不同，并且代表氢原子或可被杂原子中断的一价，任选地取代的烃基，
s是0、1或2，优选为1或2，并且
t为0、1、2或3，优选为2或3。
烃基R1的实例是烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基和叔戊基；己基，例如正己基；庚基，例如正庚基；辛基，例如正辛基和异辛基，例如2,2,4-三甲基戊基；壬基，例如正壬基；癸基，例如正癸基；十二烷基，例如正十二烷基；十八烷基，例如正十八烷基；环烷基，例如环戊基、环己基和环庚基和甲基环己基；烯基，例如乙烯基、1-丙烯基和2-丙烯基；芳基，例如苯基、萘基、蒽基和菲基；烷芳基，例如邻-、间-和对-甲苯基；二甲苯基和乙基苯基；或芳烷基，例如苄基、或α-和β-苯基乙基。
取代的烃基R1的实例是卤代烃基，例如氯甲基、3-氯丙基、3-溴丙基、3,3,3-三氟丙基和5,5,5,4,4,3,3-七氟戊基，以及氯苯基；羟基烷基，例如羟丙基；或环氧基，例如缩水甘油氧基丙基。
基团R1优选为具有1至20个碳原子的，任选被卤素原子或羟基取代的一价SiC键合的烃基，其可被氧原子中断，优选为具有1至6个碳原子的一价烃基，更优选为具有1至6个碳原子的一价脂族烃基，特别是甲基、乙基或丙基，最优选为甲基。
基团R2的实例是针对基团R1列出的基团，以及经由碳原子键合的聚亚烷基二醇基团。
基团R2优选为氢原子或可被氧原子中断的一价的，任选取代的烃基，更优选为具有1至6个碳原子的一价烃基，特别是甲基、乙基或丙基。
基团R3的实例是针对基团R1列出的基团，以及经由碳原子键合的聚亚烷基二醇基团。
基团R3优选为可被氧原子中断的一价的、任选取代的烃基，更优选为具有1至6个碳原子的一价烃基，特别是甲基、乙基或丙基。
基团R4的实例是针对基团R1列出的基团。
基团R4优选为具有1至20个碳原子的，任选被卤素原子或羟基取代的一价SiC键合的烃基，其可被氧原子中断，优选为具有1至6个碳原子的一价烃基，更优选为具有1至6个碳原子的一价脂族烃基，特别是甲基、乙基或丙基，最优选为甲基。
基团R5的实例是针对基团R2列出的基团。
基团R5优选为氢原子或可被氧原子中断的一价的，任选取代的烃基，更优选为氢原子或具有1至6个碳原子的一价烃基，特别地为氢原子或甲基、乙基或丙基。
基团Rx的实例是氢原子或针对基团R1列出的基团。
基团Rx优选为氢原子或任选被-CN或-卤素取代的一价烃基，优选为氢原子或烷基，更优选为氢原子或具有1至6个碳原子的直链烷基，特别地为氢原子、甲基或乙基，最优选为氢原子。
基团Y的实例是亚烷基，例如亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚异丁基、亚叔丁基、亚正戊基、亚异戊基、亚新戊基、亚叔戊基、亚己基，例如亚正己基、亚庚基如亚正庚基、亚辛基如亚正辛基和亚异辛基如2,2,4-三甲基亚戊基、亚壬基如亚正壬基、亚癸基如亚正癸基、亚十二烷基如亚正十二烷基；亚环烷基如亚环戊基、亚环己基、亚环庚基和甲基亚环己基。基团Y的其他实例是亚杂烷基，例如被氮中断的亚杂烷基，例如乙基氨基丙基。
基团Y优选为亚烷基或亚杂烷基，其任选地被卤素原子取代，优选被氟或氯取代，优选为具有1至6个碳原子的亚烷基，更优选为亚甲基、亚丙基或亚丁基，特别地为亚正丙基。
根据本发明制备的含草酰胺基酯的硅氧烷可以线性、环状或支链或交联形式存在。
根据本发明使用的式(II)的化合物(A)的实例为以下那些，其中
R1＝-CH3；R2＝-CH3；R3＝-CH2CH3,Rx＝-H；Y＝–(CH2)3-；s＝2，
R1＝-CH3；R2＝-CH2CH3；R3＝-CH2CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)3-；s＝2，
R1＝-CH3；R2＝-CH2CH3；R3＝-CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)3-；s＝2，
R1＝-CH3；R2＝-CH3；R3＝-CH2CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)3-；s＝1，
R1＝-CH3；R2＝-CH2CH3；R3＝-CH2CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)3-；s＝1，
R1＝-CH3；R2＝-CH2CH3；R3＝-CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)3-；s＝1，
R1＝-CH3；R3＝-CH2CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)3-；s＝3，
R1＝-CH3；R3＝-CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)3-；s＝3，
R1＝-CH3；R2＝-CH3；R3＝-CH2CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)-；s＝2，
R1＝-CH3；R2＝-CH2CH3；R3＝-CH2CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)-；s＝2，
R1＝-CH3；R2＝-CH2CH3；R3＝-CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)-；s＝2，
R1＝-C6H5；R2＝-CH3；R3＝-CH2CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)-；s＝2，
R1＝-C6H5；R2＝-CH2CH3；R3＝-CH2CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)-；s＝2，和
R1＝-C6H5；R2＝-CH2CH3；R3＝-CH3；Rx＝-H；Y＝–(CH2)-；s＝2。
根据本发明使用的式(II)的化合物优选为脂族、基于单烷氧基或基于二烷氧基的草酰胺基酯官能的硅烷。
根据本发明使用的式(II)的化合物优选为无色的空气稳定的化合物，其在不存在水的情况下是稳定的，更优选为无色的化合物。
式(II)的化合物是可商购的产品，或者它们可以通过硅化学中标准的方法来制备。
根据本发明使用的式(III)的化合物的实例是二甲氧基二甲基硅烷、二乙氧基二甲基硅烷、二羟基二甲基硅烷、羟基三甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、二甲氧基甲基苯基硅烷、二羟基二苯基硅烷、二羟基甲基苯基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。
根据本发明使用的式(III)的化合物优选为二甲氧基二甲基硅烷、羟基三甲基硅烷或甲氧基三甲基硅烷，更优选为二甲氧基二甲基硅烷和羟基三甲基硅烷。
式(III)的化合物是可商购的产品，或者它们可以通过硅化学中标准的方法来制备。
如果使用式(III)的硅烷，则在根据本发明的方法中，硅烷(III)和式(II)的硅烷之间的重量比可以在宽范围内变化，并且主要由化合物的期望的分子量决定(该化合物通过本发明的方法制备)。
如果在本发明的方法中使用式(III)的硅烷，则在每种情况下，基于100重量份的组分(II)，使用的量优选为10至1000重量份，更优选为30至300重量份。在本发明的方法中，优选使用式(III)的硅烷。
组分(W)的实例是天然水，例如雨水、地下水、泉水、河水和海水，化学水，例如脱矿质水、蒸馏水或(多重)再蒸馏水，用于医疗或制药目的的水，例如纯净水(aquapurificata；Pharm.Eur.3)、去离子水(aqua deionisata)、蒸馏水(aqua destillata)、重蒸馏水(aqua bidestillata)、注射用水(aqua ad injectionam)或保存用水(aquaconservata)，根据德国饮用水条例的饮用水和矿泉水。
在根据本发明的方法中，水(W)以优选为0.4至10倍摩尔过量，更优选为0.8至3倍摩尔过量的量使用，在每种情况下基于使用的硅烷(A)和任选的(B)中的反应性-OR2和-OR5基团的总数，其中R2和R5如上所定义。
除了组分(A)、任选的(B)和(W)之外，在本发明的方法中可以使用其他组分，例如催化剂(C)和有机溶剂(D)。
任选使用的催化剂(C)可以是与先前描述的平衡或缩合方法中所用的相同的催化剂，例如强酸或强碱。在该方法的条件下，所使用的催化剂(C)可为固体形式，或者它们可为液体。
任选使用的催化剂(C)优选是强酸，例如HCl、硫酸、磺酸或还有氯化磷腈(PNCl2)或其低聚物或聚合物类似物，或强碱，例如NaOH、KOH、CsOH、RbOH、氢氧化铵或金属醇盐。
如果使用催化剂(C)，在每种情况下基于组分(A)和(B)的总量计，它们以优选为10至10 000ppm(以重量计)，更优选为10至2 000ppm(以重量计)的量存在。在根据本发明的方法中，优选不使用催化剂(C)。
根据本发明的方法可以在存在或不存在溶剂(D)的情况下进行。如果使用溶剂(D)，则它们优选是具有在0.1Mpa下的沸程为80至160℃的溶剂或溶剂混合物。术语溶剂并不意味着所有反应组分都需要溶解在其中。溶剂(D)的存在可以出于包括降低所需最终产物的粘度的目的，以便可以通过技术手段更容易地输送或泵送它们。
任选使用的非质子溶剂(D)的优选实例是脂族烃，例如己烷、庚烷或癸烷，芳族烃，例如甲苯或二甲苯，以及醚，例如四氢呋喃(THF)、乙醚和甲基叔丁基醚(MTBE)，酮，例如丙酮或2-丁酮，或醇，例如乙醇或甲醇。
如果在本发明的方法中使用溶剂(D)，则该量应优选足以确保反应混合物的充分均质化。
如果在本发明的方法中使用溶剂(D)，则在每种情况下基于使用的所有组分的总重量，该量优选为20wt％至80wt％，更优选为20wt％至50wt％。在根据本发明的方法中，优选不使用溶剂(D)。
在根据本发明的方法中，组分(A)至(D)在所用物质总量中的比例优选不小于90wt％，更优选不小于95wt％。
在根据本发明的方法中，优选不使用除组分(A)至(D)以及由其制备产生的任何杂质以外的其他组分。
在根据本发明的方法中，可以任何期望的和先前已知的方式将所使用的起始原料彼此混合。尽管其中组分(A)，任选地(B)，任选地(C)和任选地(D)以及水(W)的混合顺序并不重要，但是当使用催化剂(C)时，实践证明，将其优选地最后添加到其他成分的混合物中是有用的。为了特别容易地正确计量加入催化剂(C)，也可以将催化剂(C)作为预混合物加入溶剂(D)或组分(A)或(B)之一中，如果使用的话，优选加入组分(B)中。
一旦反应发生，就以本身已知的方式处理所得产物混合物。优选在升高的温度和/或减压下除去未反应的起始原料，例如水，或任何缩合产物，例如醇，或副产物，例如环状的非官能硅氧烷。另外，一旦根据本发明的反应结束，根据最终产物的性质、使用量或预期用途，任选使用的催化剂(C)可以中和或非中和的形式保留在最终产物中，或它们可以通过已知方法中和并任选地过滤掉，例如通过过滤或通过吸附在碱性氧化物如氧化铝、氧化镁或碱性盐如碳酸盐或碳酸氢盐上。
可能残留在根据本发明获得的产物混合物中的环状、非官能硅氧烷产物的量优选低于1wt％，更优选低于0.5wt％，最优选低于0.1wt％。尤其是以下通式的低分子量环状硅氧烷的去除
[R4 2Si-O]n (IV)
其中n＝3至5，可通过下游连续或间歇真空蒸馏在现有技术已知的温度和压力下进行。
在根据本发明的方法的优选实施方案中，在没有催化剂(C)的情况下，使(A)式(II)的硅烷(其中R1是甲基，RX是氢原子，Y是-C3H6-，s是1或2，R2是甲基或乙基，且R3是乙基)与(B)式(III)的硅烷反应，其中R4为甲基，且R5为甲基或乙基，且t为2或3。
在本发明的方法中使用的组分在每种情况下可以是相关组分的单一类型，或者可以是所讨论组分的两种或更多种类型的混合物。
根据本发明的方法优选在惰性气体如氮气或氩气下，更优选在氮气下进行。
用于进行本发明方法的合适反应器的选择基本上由所用起始原料的粘度和预期产物的粘度决定。除了经典的搅拌釜反应器之外，还可以使用其他设备(例如，捏合机)来进行该方法，包括用于高分子量产物。
根据本发明的方法优选在0至250℃，更优选20至150℃，最优选20至90℃的温度下进行。同时，根据本发明的方法优选地在10hPa至2000hPa的压力下，但更优选地在100hPa至1100hPa的压力下进行，特别地在环境压力下，即在900至1100hPa下进行。
根据本发明的方法可以间歇、半连续或完全连续的方法进行，优选地间歇方法进行。
根据本发明的方法提供了包含下式的单元的硅氧烷
XaRb(R6O)cSiO4-a-b-c/2 (I)
其中
R可以相同或不同，并且如以上对基团R1所定义的，
R6可以相同或不同，并且如以上对基团R2所定义的，
X代表基团
其中Rx、Y和R3如上定义，
a是0或1，
b是0、1、2或3，且
c是0、1、2或3，
条件是a+b+c之和小于或等于3，并且每个分子包含至少一个基团X。
本发明进一步提供了包含下式的单元的硅氧烷
XaRb(R6O)cSiO4-a-b-c/2 (I),
其中
R可以相同或不同，并且如以上对基团R1所定义的，
R6可以相同或不同，并且如以上对基团R2所定义的，
X代表基团
其中Rx、Y和R3如上定义，
a是0或1，
b是0、1、2或3，且
c是0、1、2或3，
条件是a+b+c之和小于或等于3，并且每个分子包含至少一个式(I)的单元，其中a为1，且b+c之和为0或1。
根据本发明或根据本发明制备的硅氧烷优选包含2至1000个硅原子，更优选2至100个硅原子，最优选2至50个硅原子。化合物(I)的硅氧烷优选为环状或线性的，但最优选为线性的。
根据本发明或根据本发明制备的硅氧烷优选由式(I)的单元组成。
在根据本发明或根据本发明制备的硅氧烷中，a+b+c之和在至少50％的式(I)的单元中优选为2。
根据本发明制备的通式(I)的化合物的实例为
Et-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]10-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]10-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]10-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Me，
Et-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]4-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]4-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]4-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Me，
Et-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Me，
Et-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Me，
Et-O-CO-CO-NH-C2H4-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]2-O-SiMe2-C3H6-NH-C2H4-NH-CO-CO-O-Et，
Et-O-CO-CO-NH-C2H4-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]4-O-SiMe2-C3H6-NH-C2H4-NH-CO-CO-O-Et，
Et-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]1-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Et-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Et-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]3-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]1-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Me，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Me，
Me-O-CO-CO-NH-C3H6-SiMe2-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]3-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Me，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]1-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]3-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-C2H4-NH-CO-CO-O-Et]1-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-C2H4-NH-CO-CO-O-Et]2-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-C2H4-NH-CO-CO-O-Et]3-O-SiMe2-C3H6-NH-CO-CO-O-Et，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]1-O-SiMe3，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]2-O-SiMe3，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Et]3-O-SiMe3，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-C2H4-NH-CO-CO-O-Et]1-O-SiMe3，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-C2H4-NH-CO-CO-O-Et]2-O-SiMe3，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-C2H4-NH-CO-CO-O-Et]3-O-SiMe3，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Me]1-O-SiMe3，
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Me]2-O-SiMe3，和
Me3Si-[OSiMe2]10-[OSiMe-C3H6-NH-CO-CO-O-Me]3-O-SiMe3，其中Me代表甲基，且Et代表乙基。
根据本发明制备的硅氧烷的APHA色彩指数优选为0至100，更优选为0至20，最优选为0至10。
在本发明的上下文中，根据DIN ISO 6271-2的APHA指数的测定优选地使用来自Hach-Lange的Lico 500仪器进行。测得的APHA指数不仅考虑了颜色，而且还考虑了被测产品的浊度。
根据本发明制备的硅氧烷的平均分子量Mn(数均)优选为263g/mol至10 000g/mol，更优选为420g/mol至5000g/mol，且最优选为448至4000g/mol。
在本发明的上下文中，数均分子量Mn是通过尺寸排阻色谱法(SEC)在60℃下于THF中以1.2ml/min的流速针对聚苯乙烯标准品测定的，使用RI(折光率)检测器在WatersCorp.(美国)的Styragel HR3-HR4-HR5-HR5色谱柱组上检测，进样量为100μl。
可替代地，数均分子量Mn也可以通过末端基团和其他官能团的积分(integration)评估1H或29Si NMR谱来测定。
最终产物的平均分子量(数均)在此主要由在单独情况下根据本发明使用的起始原料的比例确定。
根据本发明的方法的优点在于，可以使用简单的起始产物容易且快速地进行该方法。
根据本发明的方法的优点在于，可以高纯度获得具有草酰胺基酯基团的硅氧烷，特别地没有浑浊并且没有黄色着色。
根据本发明的方法的另一个优点是，本申请可以使用容易获得的、廉价的和易于加工的起始原料。
根据本发明的方法的优点在于，获得了具有草酰胺基酯基团并且具有可以选择性地微调的高等级官能度的硅氧烷。
根据本发明的方法同样具有以下优点：其可用于获得具有草酰胺基酯基团的硅氧烷，其中所需的草酰胺基酯基团在侧链中。
根据本发明的方法提供了官能硅氧烷，该官能硅氧烷可以例如用于涂覆纤维，例如羊毛、棉或纺织品，或者用于涂覆皮革制品，或者用作机器构造中的润滑剂。另外，根据本发明或根据本发明制备的官能硅氧烷也可以用于聚合物的生产或改性。
在下述实施例中，除非另有说明，否则所有份数和百分数均以重量计。此外，所有粘度数据均指25℃的温度。除非另有说明，否则以下描述的实施例在环境压力(即，约1010hPa)和室温(即，约20℃)下或在室温下混合反应物时达到的温度而无需额外加热或冷却下进行。
以下描述的实施例在氮气作为惰性气体的存在下进行。
实施例中给出的分子量是数均分子量。通过NMR光谱评价副产物的含量和平均分子量。平均链长、残留Si-OH含量以及在适当情况下，环含量(cycle content)通过29Si-NMR光谱确定，且硅氧烷主链中的草酰胺基酯基和烷基之间的比例通过1H-NMR确定。
Me代表甲基。
使用以下起始原料：
硅烷1：二甲氧基二甲基硅烷(120.22g/mol)
硅烷2：
2-((3-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)丙基)氨基)-2-氧乙酸乙酯EtO-CO-CO-HN-CH2CH2CH2-Si-Me(EtO)2(291.42g/mol)
硅烷3：
2-((3-(甲氧基二甲基甲硅烷基)丙基)氨基)-2-氧乙酸乙酯
EtO-CO-CO-HN-CH2CH2CH2-Si-Me2(MeO)(247.36g/mol)
硅烷4：
2-((3-(乙氧基二甲基甲硅烷基)丙基)氨基)-2-氧乙酸乙酯
EtO-CO-CO-HN-CH2CH2CH2-Si-Me2(EtO)(261.39g/mol)
硅烷5：三甲基硅烷醇(90.20g/mol)
实施例1
在装有搅拌器、内部温度计和回流冷凝器的250ml的3颈圆底烧瓶中，伴随搅拌，在22℃下向43.6g(176mmol)的硅烷3中添加6.4g(353mmol)的水，并将该混合物加热至50℃。在5小时后，在10hPa的压力下，在旋转蒸发仪上除去过量的水和形成的醇，得到37.3g的双草酰胺基酯丙基封端的二硅氧烷，为透明粘稠液体(512mPas)。
实施例2至17
以与实施例1中描述的程序类似的方式，在装配有搅拌器、内部温度计和回流冷凝器的250ml三颈圆底烧瓶中，将所用的硅烷1至5以表1中所示的量下于22℃在搅拌下彼此相继地混合。然后，在搅拌下在30分钟时间内滴加适量的水，并将所得混合物加热至50℃。在5小时后，在10hPa的压力下，在旋转蒸发仪上除去过量的水和形成的醇，得到具有表2所示性能的硅氧烷。
表1：
表2：
根据本发明获得的硅氧烷是透明的无色缩合产物，由于草酰胺基酯基的存在，在某些情况下具有高粘度。
Claims (9)
1.一种通过使
(A)以下通式的硅烷
任选地(B)以下通式的硅烷
R4 t(R5O)4-tSi (III)
和(W)水反应制备具有草酰胺基酯基的硅氧烷的方法，
其中
R1可以独立地相同或不同，并表示可被杂原子中断的一价，任选地取代的SiC-键合的烃基，
R2可以独立地相同或不同，并且表示氢原子或可被杂原子中断的一价，任选地取代的烃基，
R3表示可被氧原子中断的一价、任选取代的烃基，
Rx表示氢原子或任选取代的烃基，
Y表示可以被氧原子或氮原子中断的二价，任选取代的烃基，
R4可以独立地相同或不同，并表示可被杂原子中断的一价，任选地取代的SiC-键合的烃基，
R5可以独立地相同或不同，并且表示氢原子或可被杂原子中断的一价，任选地取代的烃基，
s为0、1或2，并且
t为0、1、2或3。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用(A)所述式(II)的硅烷，其中s为1或2。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用(B)所述式(III)的硅烷。
4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的方法，其特征在于，基于所使用的硅烷(A)和任选的(B)中的反应性-OR2和-OR5基团的总数，以0.4至10倍摩尔过量的量使用水(W)，其中R2和R5如上定义。
5.根据权利要求1至4中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在没有催化剂(C)的情况下，使(A)所述式(II)的硅烷，其中R1是甲基，RX是氢原子，Y是-C3H6-，s是1或2，R2是甲基或乙基，且R3是乙基，与(B)所述式(III)的硅烷，其中R4为甲基，且R5为甲基或乙基，且t为2或3，进行反应。
6.根据权利要求1至5中的一项或多项所述的方法，其特征在于，获得具有2至1000个硅原子的硅氧烷。
7.一种包含下式的单元的硅氧烷
XaRb(R6O)cSiO4-a-b-c/2 (I),
其中
R可以相同或不同，并且如以上对基团R1所定义，
R6可以相同或不同，并且如以上对基团R2所定义，
X表示基团
其中Rx、Y和R3如上定义，
a是0或1，
b是0、1、2或3，且
c是0、1、2或3，
条件是a+b+c之和小于或等于3，并且每个分子包含至少一个式(I)的单元，其中a为1，且b+c之和为0或1。
8.根据权利要求7所述的硅氧烷，其特征在于它们由式(I)的单元组成。
9.根据权利要求7或8所述的硅氧烷，其特征在于，在至少50％的式(I)的单元中a+b+c之和为2。
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