DE1156810B - Verfahren zur Herstellung von Cyanalkylsilanen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von CyanalkylsilanenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Cyanalkylsilanen mit drei an einem Siliciumatom
gebundenen hydrolysierbaren Gruppen und einer Cyangruppe, die durch mindestens 2 Kohlenstoffatome
von dem Siliciumatom getrennt ist, durch Umsetzung von Alkennitrilen mit Silanen, die Wasserstoff
und drei hydrolysierbare Gruppen am Siliciumatom gebunden haben, in Gegenwart eines tertiären
Silylamins der allgemeinen Formel
worin A eine Alkyl-, Alkoxygruppe oder ein Halogenatom, R ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest und
y eine ganze Zahl zwischen 0 und 4 ist, als Katalysator.
Für die Umsetzung von Nitrilen mit einem Silan sind bereits mehrere Katalysatoren auf Edelmetallbasis
sowie auf der Grundlage von Aminen oder anderen flüchtigen Substanzen, wie Phosphin- oder
Arsinverbindungen, bekannt. Sie sind jedoch teils zu unwirtschaftlich, teils schwierig und umständlich in
ihrer Handhabung, verhältnismäßig toxisch und erfordern hohe Reaktionstemperaturen.
Wenn man ein Acrylnitril mit einem Silan mit einer Si-H-Bindung umsetzt, geht die Silylgruppe
des Silans an das Kohlenstoffatom der zwei olefinischen Kohlenstoffatome, welches mit der Cyangruppe
über die kürzere Kohlenstoffkette verbunden ist und das am Siliciumatom hängende Wasserstoffatom
geht an das Kohlenstoffatom der zwei olefinischen Kohlenstoffatome, welches mit der Cyangruppe
über die längere Kohlenstoffkette verbunden ist. Es findet z. B. zwischen Acrylnitril und Trichlorsilan
(Silicochloroform) eine Reaktion folgender Gleichung statt:
Verfahren zur Herstellung
von Cyanalkylsilanen
von Cyanalkylsilanen
Anmelder:
Union Carbide Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. F.Wuesthoff, Dipl.-Ing. G.Puls
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. Frhr. E. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Dezember 1959 OSTr. 862 746)
V. St. v. Amerika vom 30. Dezember 1959 OSTr. 862 746)
Roscoe Adams Pike, Grand Island, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden
H2C = CHCN + HSiCl3
H2C-CHCN
H SiCL
Die als Katalysatoren verwendbaren tertiären Silylamine schließen ein: Ν,Ν-Dialkylamino-trialkylsilane,
Bis-(N,N-dialkylamino)-dialkylsilane und Tris-(N,N-dialkylamino)-alkylsilane, N,N-Dialkylaminotrichlorsilane,
Bis - (N,N - dialkylamino) - dichlorsilane und Tris-(N,N-Dialkylamino)-chlorsilane. Beispiele
für diese tertiären Silylamine sind:
(CH3)3SiN(C4H9)2
[(C2H5)O]3SiN(CH3)2.
[(C2H5)O]3SiN(CH3)2.
Verfahren zur Herstellung dieser Amine sind bekannt. Im allgemeinen werden sie aus einem Silan
mit mindestens einem am Siliciumatom gebundenem Halogenatom mit vorzugsweise mindestens 2 Mol
eines sekundären Amins eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs auf jedes Mol an einem Siliciumatom
gebundenem Halogenatom — welches ausgetauscht werden soll — in einem Lösungsmittel hergestellt.
Als Lösungsmittel eignet sich Petroläther oder Isopropyläther, die Betriebsbedingungen sind Atmosphärendruck
und Raumtemperatur. Wenn die Reaktionstemperaturen weit über Raumtemperatur ansteigen,
wird gekühlt, z. B. im Eisbad. Es bildet sich ein tertiäres Silylamin und ein Ammoniumhalogenid.
Die tertiären Silylamine werden abgetrennt, indem das Ammoniumhalogenid abfiltriert und das Filtrat
über eine Füllkörperkolonne destilliert wird.
Die stattfindende Reaktion kann durch folgende Gleichung dargestellt werden, in welcher Acrylnitril
beispielsweise das eingesetzte Alkennitril ist und
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HSiX3 (X = hydrolysierbare Gruppe) das eingesetzte bifunktionelle Silane und längere Reaktionszeiten
Silan bedeutet: oder höhere Reaktionstemperaturen angewendet wer-
_ trc-y ^en oc*er ersätzweise die Ausgangssubstanzen — wenn
M2C = CMCJN + MbIX3 sie am Polymerisieren gehindert werden — zurück-
Katalvsator - 5 Sew°nnen und wieder in den Prozeß zurückgeführt
_> X3Si-CH2 CHCN werden können, wodurch eine besondere Wirtschaft-
i lichkeit erreicht wird. Ein an sich bekannter PoIy-
Tj merisationsinhibitor, der die Polymerisation von
-' ' : ' · Alkennitril verhindert, kann wie üblich verwendet
Das Verfahren wird durchgeführt, indem die io werden. Solche Polymerisationsinhibitoren sind 2,6-Di-
Mischung aus Alkennitril, Silan (HSiX3) und dem t-butyl-p-kresol, Hydrochinon-t-butylkatechol und
Amin als Katalysator hergestellt Wird. Diese Mischung t-Butyl-4-methylphenol.
wird dann auf -die Reaktionstemperatur erhitzt. Als Ausgangsverbindungen können z. B. folgende
Wenn eine oder beide der eingesetzten Verbindungen Alkennitrile verwendet werden: Acrylnitril, Meth-
bei der Reaktionstemperatur Gase sind, wird ein 15 acrylnitril, Crotonnitril, Allylcyanid, Methallylcyanid,
geschlossenes Reaktionsgefäß verwendet. Vorteilhaf- l-Cyano-4-penten, l-Cyano-3-buten oder 1-Cyan-
terweise wird das Verfahren in einem Druckbehälter 1-hexen.
oder einer Bombe durchgeführt, um die Überwachung Die als Ausgangssubstanzen verwendeten Silane
zu erleichtern und die Reaktionsbedingungen besser sind an sich bekannt und werden durch die Formel
in der Hand zu haben. Das erfindungsgemäße Verfah- 20 HSiX3 (X = hydrolysierbare Gruppe wie Alkoxy-,
ren kann auch kontinuierlich durchgeführt werden. Aryloxy-, Acetoxy-, Halogenatom) dargestellt. Als
Die Katalysatorkonzentration ist nahezu unkritisch Ausgangsverbindungen werden Silane, wie Halogen-
und kann über einen weiten Bereich variiert werden, silane und Alkoxysilane obiger Formel (X = Halogen-
von mindestens 0,5 bis maximal 10 Gewichtsprozent atom oder Alkoxygruppe), vorgezogen.
Katalysator — gerechnet auf das Gesamtgewicht 25 Beispiele für diese Silane sind: Siliciumchloroform,
der eingesetzten Substanzen — ist vorteilhaft. Kata- Triäthoxysilan, Triacetoxysilan und Triphenoxysilan.
lysatorkonzentrationen darüber hinaus können ange- Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhal-
wendet werden, ergeben jedoch feinen zusätzlichen tenen Cyanalkylsilane haben die Formel
Vorteil. Die Katalys'atorkonzentration von 1,6 bis
Vorteil. Die Katalys'atorkonzentration von 1,6 bis
2,5 Gewichtsprozent — berechnet auf das Gesamt- 30 NC(CaH2a)SiX3
gewicht der eingesetzten Substanzen — wird vorgezogen. (X wie oben, CaH2O = 2wertiger Alkanrest, a — ganze
gewicht der eingesetzten Substanzen — wird vorgezogen. (X wie oben, CaH2O = 2wertiger Alkanrest, a — ganze
Äquimolare und stöchiometrische Mengen der Aus- Zahl von mindestens 2), wobei NC— verbunden ist
gangsverbindungen sind besonders geeignet für das mit dem Siliciumatom über mindestens 2 Kohlenstoff-Verfahren.
Ein Überschuß der einen oder anderen 35 atome des zweiwertigen Alkanrestes C0H20. Beispiele
Komponente kann, verwendet werden, bringt jedoch für Cyanalkylsilane: /9-Cyanäthyltrichlorsilan, y-Cyankeinen
zusätzlichen Gewinn. Zweckmäßiger Einsatz propyltrichlorsilan und /J-Cyanpropyltriäthoxysilan.
ist etwa lx/2 bis 2 Mol Alkennitril auf 1 Mol Silan. Diese Cyanalkylsilane lassen sich für viele Verwen-
Die Temperaturen bei dem erfindungsgemäßen dungszwecke gebrauchen. Sie können hydrolysiert
Verfahren können im Bereich zwischen 50 und 2500C ao und kondensiert werden, um ein schnellhärtendes
variiert werden. Auf Wunsch können auch Tempe- Harz zu erhalten, welches seinerseits wieder für die
raturen über diesen ,Grenzen angewendet werden, Herstellung von Formkörpern, Schutzanstrichen und
ergeben jedoch keinen sichtbaren Vorteil. Bei diesen Folien verwendet wird. Die Cyanalkylchlorsilane
Temperaturen beträgt die Reaktionszeit zwischen können mit Alkanolen verestert werden und ergeben
x/2 und 10 Stunden. Reaktionszeiten zwischen 1 und 45 die entsprechenden Cyanalkoxysilane, welche wieder
etwa 3 Stunden erwiesen sich als vorteilhaft, wenn hydriert werden können, wodurch die entsprechenden
das Verfahren bei Temperaturen zwischen 115 und Aminoalkylalkoxysilane entstehen. Diese sind ins-
170°C abläuft. besondere verwendbar für Schutzüberzüge auf metal-
Die nach Beendigung der Reaktion vorhegende lischen Gegenständen, wenn sie auf diese aufgebracht
Mischung enthält das Cyanoalkylsilan, etwas unrea- 50 und an der Oberfläche gehärtet werden,
giertes Nitril und Silan und andere Substanzen, in Ein besonderer Vorteil der Verwendung des ter-
der Hauptsache wohl Polymere. Das Cyanoalkylsilan tiären Silylamins als Katalysator nach dem erfin-
wird nun vorteilhafterweise aus dieser Mischung durch dungsgemäßen Verfahren ist die Leichtigkeit, mit
fraktionierte Destillation, vorzugsweise unter vermin- der eine Katalysatorverunreinigung des Produkts ver-
dertem Druck, gewonnen. Andere Methoden der 55 mieden werden kann. Die als Katalysatoren verwen-
Isolierung können angewendet werden. Man nimmt deten Silylamine können leicht durch Veresterung mit
,an, daß die Destillationsrückstände verschiedene einem Alkohol oder durch Hydrolyse in ein niedrig-
Arten von polymerisierten Substanzen des eingesetzten siedendes Silylalkoxyd oder Silanol übergeführt
Alkennitrils und Silans sind. Sie stellen einen Verlust werden. Bei manchen Anwendungsgebieten wird die
an Ausgangsverbindungen dar. Es wurde gefunden, 60 Entfernung des Silylaminkatalysators während der
daß die Menge dieser bei dem Prozeß entstehenden Verwendung der Cyanalkylsilane vorgenommen, und
Rückstände weitgehend herabgesetzt werden kann, es ist kein zusätzlicher Verfahrensschritt zur Entfer-
indem der ursprünglichen Reaktionsmischung bi- nung des Katalysators erforderlich. Beispielsweise bei
funktionelle Silane der Formel RSiHX2 (X = hydro- Veresterung der Alkylchlorsilane zu den Cyanalkyl-
lysierbare Gruppe, R = einwertiger Kohlenwasser- 65 alkoxysilanen wird der Silylaminkatalysator während
Stoffrest) zugesetzt werden. Diese bifunktionellen dieser Veresterung entfernt. Bei anderen Anwendungs-
Silane reagieren mit den Alkennitrilen nicht. Eine gebieten ist die Anwesenheit des Silylaminkatalysators
größere Ausbeute kann erhalten werden, wenn solche in dem Cyanoalkylsilan bedeutungslos.
| 5 | Katalysator | Reaktions | Reaktions | 6 | Rückstände | |
| Gewichts | temperatur | zeit | jS-Cyanäthyltri- | Gewichts | ||
| DCl" spiel |
Verwendeter Katalysator | prozent | 0C | Stunden | uii lui aiictii Gewichts |
prozent |
| 5,0 | 115 | 1,75 | prozent | 10,0 | ||
| 1 | (CH3)3SiN(C3H7)2 | 5,0 | 150 bis 165 | 1,75 | 44,0 | 27,0 |
| 2 | (CH3)3SiN(C4H9)2 | 5,0 | 150 bis 170 | 1,75 | 38,0 | 14,0 |
| 3 | (CH3)3SiN(C2H5)2 | 2,0 | 110 bis 120 | 2,0 | 66,0 | 8,0 |
| 4 | (CH3)3SiN(C2Hs)2 | 2,0 | 140 | 1,75 | 36,0 | 9,0 |
| 5 | (CH3)3SiN(C2H5)2 | 2,0 | 135 bis 160 | 2,75 | 74,0 | 16,0 |
| 6 | (CH3)2Si[N(C2H5)2]2 | 2,0 | 135 | 2,0 | 60,0 | 28,0 |
| 7 | (CH3)3SiN(CH3)2 | 2,0 | 150 | 1,0 | 34,0 | 21,0 |
| 8 | ClSi[N(C2H5)2]3 | 2,0 | 135 bis 145 | 1,0 | 53,5 | 18,6 |
| 9 | ClSi[N(C2H5)2]3 | 2,0 | 150 | 1,0 | 34,6 | 11,0 |
| 10 | ClSi[N(C2H5)2]3 | 2,0 | 135 bis 145 | 1,0 | 47,4 | — |
| 11 | Cl2Si[N(C2H5)2]2 | 2,0 | 155 | 1,0 | 43,1 | — |
| 12 | Cl2Si[N(C2H5)2]2 | 46,7 | ||||
Jede Umsetzung wurde so durchgeführt, daß 1 Mol ao Acrylnitril, 1 Mol Siliciumchloroform und die in der
Tabelle angegebene Menge Katalysator, berechnet auf das Gesamtgewicht von Siliciumchloroform und
Acrylnitril, in einem 300 cm3 fassenden korrosionsbeständigen Druckbehälter eingesetzt wurden. Bei
den Beispielen 8 bis 12 wurde 1 Gewichtsprozent 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, berechnet auf das
Gesamtgewicht Acrylnitril und Siliciumchloroform, der Reaktionsmischung zugegeben, um die Polymerisation
von Acrylnitril zu verhindern. Sterisch gehinderte Phenole wurden früher schon als Katalysatoren
für die Reaktion Acrylnitril und Siliciumchloroform zu jiS-Cyanäthyltrichlorsilan genannt. Die Ausbeuten
nach Beispiel 8 bis 12 liegen jedoch weit über den Ausbeuten von Verfahren, welche sterisch gehinderte
Phenole allein ohne tertiäres Silylamin verwenden. In Beispiel 10 wurden 6,7 Gewichtsprozent Methyldichlorsilan,
berechnet auf das Gesamtgewicht von Acrylnitril und Siliciumchloroform und Tris-(N,N-diäthylamino)-chlorsilan
und sterisch gehindertes Phenol, der Reaktionsmischung beigemischt. Der Behälter
wurde verschlossen und während des Erhitzens geschüttelt. Die Temperatur des Behälters und seines
Inhalts wurde auf Reaktionstemperatur während der in obiger Tabelle genannten Reaktionszeit gehalten.
Der Behälter wurde gekühlt und das flüssige Produkt ausgetragen. Ein Teil davon wurde in einer Vigreux-Kolonne
destilliert. Die prozentuale Ausbeute von Cyanalkylsilan und der Rückstände (gerechnet auf
das Gewicht des Einsatzes) ist in der Tabelle gezeigt. Das Cyanalkylsilan wurde mittels Infrarotspektroskopie
untersucht und in jedem Falle gefunden, daß es /3-Cyanäthyltrichlorsilan ist.
| Bei spiel |
Katalysator | Katalysator Gewichts prozent |
Reaktions temperatur 0C |
Reaktions zeit Minuten |
jS-Cyanäthyltri- äthoxysilan Gewichts prozent |
Rückstände Gewichts prozent |
| 13 14 15 |
(CH3)3Si—N(CH2CH2CH3)2 ClSi[N(CH2CH3)2]3 Cl2Si[N(CH2CH3)2]2 |
2,5 2,5 2,5 |
170 170 170 |
OJ OJ OJ | 32,0 47,0 39,0 |
12,0 24,0 |
Für diese Beispiele wurde an Stelle von Trichlorsilan
Triäthoxysilan, und zwar in einer Menge von 1 Mol pro Mol Acrylnitril, verwendet. Man erhielt
in allen Fällen /J-Cyanäthyltriäthoxysilan.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Cyanalkylsilanen durch Umsetzung eines Alkennitrils mit
einem Silan, das drei hydrolysierbare Gruppen und ein Wasserstoffatom aufweist, in Gegenwart
eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator ein tert. Silylamin der allgemeinen
Formel
60
worin A eine Alkyl-, Alkoxygruppe oder ein Halogenatom, R ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest
und y eine ganze Zahl zwischen 0 und 4 ist, in Mengen von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Einsatzes, verwendet, und die Umsetzung innerhalb von
V2 bis 10 Stunden bei Temperaturen zwischen
50 und 250° C durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator in Mengen
von 1,6 bis 2,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Einsatzes, verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung innerhalb
von 1 bis 3 Stunden und bei Temperaturen zwischen 115 bis 1700C durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Silan Trichlorsilan
verwendet.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1169052,1170750, 1 181 805.
Französische Patentschriften Nr. 1169052,1170750, 1 181 805.
© 309 747/431 10.63
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| US862746A US3018300A (en) | 1959-12-30 | 1959-12-30 | Process of making cyanoalkylsilanes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1156810B true DE1156810B (de) | 1963-11-07 |
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ID=25339227
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DEU7692A Pending DE1156810B (de) | 1959-12-30 | 1960-12-29 | Verfahren zur Herstellung von Cyanalkylsilanen |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3018300A (de) |
| DE (1) | DE1156810B (de) |
| GB (1) | GB923775A (de) |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1169052A (fr) * | 1955-12-23 | 1958-12-22 | Union Carbide & Carbon Corp | Procédé de production de gamma-cyanopropylsilanes |
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|---|---|---|---|---|
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-
1959
- 1959-12-30 US US862746A patent/US3018300A/en not_active Expired - Lifetime
-
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- 1960-12-29 DE DEU7692A patent/DE1156810B/de active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1169052A (fr) * | 1955-12-23 | 1958-12-22 | Union Carbide & Carbon Corp | Procédé de production de gamma-cyanopropylsilanes |
| FR1170750A (fr) * | 1955-12-23 | 1959-01-16 | Union Carbide & Carbon Corp | Procédé de production de cyanoalkylsilanes |
| FR1181805A (fr) * | 1957-08-29 | 1959-06-18 | Union Carbide Corp | Bêta- ou gamma-cyanoalkylsilanes et procédé pour les préparer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB923775A (en) | 1963-04-18 |
| US3018300A (en) | 1962-01-23 |
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