DE3544601C2 - - Google Patents
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Classifications
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von siliciumhaltigen Isocyanatverbindungen. Sie be
trifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer
Silylalkylisocyanatverbindung mit einer Alkoxy-Sili
cium-Bindung, die als Ausgangsmaterial für die Her
stellung von verschiedenen Silylgruppen enthaltenden
Verbindungen geeignet ist.
Verfahren zur Herstellung von Siliciumverbindungen der
vorgenannten Art sind bekannt. Beispielsweise ist ein
Verfahren bekannt, bei dem ein entsprechendes Alkoxy
silan und Allylisocyanat einer Additionsreaktion bei
einer hohen Temperatur in Gegenwart von Rhodiumtri
chlorid unterworfen werden, unter Erhalt eines Alkoxy
silylpropylisocyanats (siehe JP-PS 55-40 592). Bei
diesen Verfahren ist der verwendete Katalysator je
doch sehr teuer, und man muß die Umsetzung bei hohen
Temperaturen vornehmen. Außerdem ist das Produkt auf
Silylpropylisocyanat beschränkt.
Aus US-PS 40 64 151 ist ein weiteres Verfahren bekannt,
bei dem ein entsprechendes Silylalkylamin in einen
Halogensilylester einer Carbaminsäure umgewandelt und
der Ester dann zersetzt wird. Ein weiteres Verfahren
ist aus US-PS 34 94 951 bekannt, bei dem ein entspre
chendes Silylalkylamin in den Methylester der Carbamin
säure überführt wird und der Ester dann thermisch zer
setzt wird. Bei diesem Verfahren muß das Ausgangs
material in ein Carbamat überführt werden, und das Carba
mat wird dann zersetzt, so daß dadurch zahlreiche Ver
fahrensstufen erforderlich sind. Außerdem sind die
Herstellungskosten aufgrund der Ausgangsmaterialien in
Form von Carbamatestern oder durch deren Gewinnung sehr
hoch. Insbesondere bei dem letztbeschriebenen Verfah
ren sind wegen des Erhitzens bei hohen Temperaturen im
Vakuum sehr komplizierte Reaktionsvorrichtungen erfor
derlich, so daß die Kosten dadurch steigen.
Bisher hat man technisch Isocyanatverbindungen durch
Umsetzen eines Amins mit Carbonylchlorid herge
stellt.
Bei der üblichen Umsetzung eines Silylalkylamins mit
einer Alkoxy-Silicium-Bindung und mit Carbonyl
chlorid wird die Alkoxygruppe bevorzugt chloriert und
man kann das erwünschte Produkt nicht erhalten (siehe
Beispiel 1 von JP-PS 42-23 171).
Außerdem ist bei der Umsetzung eines Aminoalkyldisi
loxans (das frei von einer Alkoxygruppe ist) mit
Carbonylchlorid nur ein Zwei-Stufen-Verfahren bekannt,
bei dem eine Trimethylsilylgruppe zunächst in die Amino
gruppe eingeführt wird (siehe FR-PS 15 63 380). Haupt
aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren
zur Verfügung zu stellen, mittels dem man eine gewünschte
Isocyanatverbindung vorteilhaft herstellen kann und
wobei die Nebenreaktionen weitgehend vermieden werden
können.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von siliciumhaltigen Isocyanatverbindungen der allge
meinen Formel (I)
worin R¹, R² und R³ unabhängig voneinander jeweils
eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoff
atomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
oder eine Trialkylsiloxygruppe (jeweils mit einem
Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen) bedeuten, wobei
wenigstens einer der Reste R¹, R² und R³ eine Alkoxy
gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, und n eine
ganze Zahl von 1 bis 4 bedeutet, das dadurch gekenn
zeichnet ist, daß man Carbonylchlorid mit einem sili
ciumhaltigen Alkylamin der allgemeinen Formel (II)
worin R¹, R², R³ und n die vorher angegebenen Bedeu
tungen haben, in einem inerten organischen Lösungsmit
tel in Gegenwart eines tertiären Amins umsetzt.
Als tertiäres Amin kann man bei der vorliegenden Er
findung beispielsweise aliphatische tertiäre Amine, wie
Trimethylamin, Triethylamin und Tripropylamin, sowie
aromatische tertiäre Amine, wie N,N-Dimethylanilin und
N,N-Diethylanilin verwenden, sowie heterocyclische
tertiäre Amine, wie Pyridin, Picolin und Lutidin.
Siliciumhaltige Alkylaminverbindungen der allgemei
nen Formel (II) sind solche, bei denen R¹, R² und R³
ausgewählt sind aus Alkylgruppen, wie Methyl, Ethyl, Pro
pyl, Butyl und Hexyl; Arylgruppen, wie eine Phenyl
gruppe; Aralkylgruppe, wie eine Benzylgruppe; Alkenyl
gruppen, wie eine Vinyl- oder Allylgruppe; Alkoxy
gruppen, wie Methoxy- und Ethoxygruppen; und Trialkyl
siloxygruppen, wie Trimethylsiloxy- und Triethylsiloxy
gruppen.
Wenigstens einer der Reste R¹, R² und R³ muß jedoch
eine Alkoxygruppe sein. Spezielle Beispiele für
Verbindungen der allgemeinen Formel (II) sind bei
spielsweise
α-Dimethoxymethylsilylmethylamin, α-
Diethoxymethylsilylmethylamin, γ-Trimethoxysilylpro
pylamin, γ-Triethoxysilylpropylamin, γ-Methyldimethoxy
silylpropylamin, γ-Methyldiethoxysilylpropylamin,
γ-Tributoxysilylpropylamin, δ-Dimethylmethoxysilylbu
tylamin und γ-Diethoxy(trimethylsiloxy)silylpropyl
amin.
Im allgemeinen werden das Carbonylchlorid und das
siliciumhaltige Alkylamin der allgemeinen Formel (II)
in einem molaren Verhältnis von etwa 1 : 1 eingesetzt,
jedoch kann man je nach Notwendigkeit auch eine Über
schußmenge des Carbonylchlorids verwenden.
Vorzugsweise wird das tertiäre Amin in einer Menge
von 1,5 bis 3 Molen pro Mol des siliciumhaltigen Alkyl
amins der allgemeinen Formel (II) verwendet. Ist die
Menge des tertiären Amins zu gering und liegt unter
halb dieses Bereiches, dann laufen unerwünschte Neben
reaktionen ab.
Jedes organische Lösungsmittel, das gegenüber den Reak
tanten und gebildeten Produkten inaktiv ist, kann bei
der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispiele
hierfür sind Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol,
n-Hexan und Cyclohexan, halogenierte Kohlenwasserstoffe,
wie Methylenchlorid, Chloroform und Trichlorethylen,
Ether, wie Ethylether und Dioxan, und Mischungen von
zwei oder mehr der vorgenannten Lösungsmittel.
Die Umsetzung wird durchgeführt, indem man eine Misch
lösung aus dem siliciumhaltigen Alkenylamin der allge
meinen Formel (II) und dem tertiären Amin in dem vor
genannten organischen Lösungsmittel zu einer Lösung
gibt, in welcher Carbonylchlorid in dem vorerwähnten
organischen Lösungsmittel gelöst ist. Die Umsetzung
wird vorzugsweise bei einer Temperatur von -50 bis +50°C,
insbesondere -30 bis +10°C, durchgeführt. Nach Beendigung
der Umsetzung werden die Kristalle des Hydrochlo
rids des tertiären Amins von der Reaktionsflüssigkeit
durch Filtrieren abgetrennt, und man kann das beabsichtigte
Produkt dann aus dem Filtrat gewinnen.
Die Isolierung des beabsichtigten Produktes kann man
durch Destillation des Filtrats vornehmen, aber ein
Produkt, das nur durch Destillation isoliert wurde,
schließt noch geringe Mengen an einem tertiären Amin
hydrochlorid, das in dem Filtrat gelöst ist und/oder
Chlorwasserstoff, der durch Dissoziation oder derglei
chen gebildet wurde, ein. Wenn man deshalb das Pro
dukt längere Zeit lagert, beispielsweise länger als
eine Woche, dann tritt leicht eine Veränderung des
Produktes im Laufe der Zeit ein und das Produkt wird
opak.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, zieht man es vor,
daß man das Filtrat, welches nach Entfernung des ter
tiären Aminhydrochlorids von der Reaktionsflüssigkeit
zurückbleibt, die Flüssigkeit, die nach Entfer
nung des Lösungsmittels von dem Filtrat zurückbleibt,
oder ein Destillat, das durch Destillation dieser
Flüssigkeit gebildet wurde, mit einem Alkali- oder Erd
alkalisalz wenigstens einer Carbonsäure aus der Gruppe
bestehend aus ungesättigten Fettsäuren mit 8 bis
18 Kohlenstoffatomen, gesättigten Fettsäuren mit 8 bis
18 Kohlenstoffatomen und aromatischen Carbonsäuren mit
7 bis 15 Kohlenstoffatomen, behandelt. Die beabsich
tigte Isocyanatverbindung hoher Reinheit kann in sta
biler Form erhalten werden, indem man die vorgenannte
Stufe, also die Behandlung mit einem Alkali- oder Erd
alkalisalz der Carbonsäure durchführt. Die Reinheit
und die Stabilität können noch weiter erhöht werden,
wenn man den pH-Wert nach dieser Behandlung auf 6 bis 7
einstellt und die Reinigung durch Destillation vor
nimmt.
Als Carbonsäurekomponente in dem Alkali- oder Erdalkali
salz der Carbonsäure können höhere gesättigte Fett
säuren genannt werden, wie Caprylsäure, Laurinsäure,
Myristinsäure und Stearinsäure, ungesättigte Fettsäu
ren, wie Oleinsäure und Sorbinsäure, und aromatische
Carbonsäuren, wie Benzoesäure und Phthalsäure.
Als Alkali- oder Erdalkalimetall für die Salzbildung
mit den vorgenannten Säuren kommen beispielsweise Na,
K, Mg, Ca und Ba in Frage.
Vorzugsweise wird das Alkali- oder Erdalkalisalz der
Carbonsäure in einer Menge verwendet, die gleich oder
größer ist als die äquivalente Menge des in dem beab
sichtigten Produkt vorhandenen Halogenwasserstoffs.
Die bevorzugte Behandlung läuft wie folgt ab: Ein
Alkali- oder Erdalkalisalz einer Carbonsäure der vor
genannten Art wird zu irgendeinem Filtrat gegeben,
das nach Entfernung des tertiären Aminhydrochlorids
aus der Reaktionsflüssigkeit zurückbleibt oder zu der
Flüssigkeit, die nach der Entfernung des Lösungsmit
tels von dem Filtrat zurückbleibt, oder zu dem Destillat,
das durch Destillation der obigen Flüssigkeit gebil
det wird. Die Mischung wird ausreichend gerührt, und
der pH-Wert wird auf 6 bis 7 eingestellt. Die ausge
fallene Carbonsäure, das Alkali- oder Erdalkalichlorid
und/oder überschüssiges Alkali- oder Erdalkalisalz
der Carbonsäure werden dann durch Filtrieren entfernt
und das Filtrat wird vorzugsweise destilliert.
Da das erfindungsgemäß hergestellte Produkt in Kombi
nation eine Isocyanatgruppe und eine Alkoxygruppe hat,
ist es auf zahlreichen Gebieten einzusetzen, z. B. als
Kupplungsmittel für Glasfasern oder Polyesterfilme oder
als Beschleunigungsmittel für Harze.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen be
schrieben.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst
und eine Lösung von 22,1 g γ-Triethoxysilylpropylamin
und 27,9 g N,N-Dimethylanilin in 50 ml Toluol wurden
zu der Lösung bei -5 bis -10°C während eines Zeitraums
von 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach Beendi
gung der Reaktion wurden Kristalle von N,N-Dimethyl
anilinchlorid durch Filtrieren entfernt und das Fil
trieren wurde unter Gewinnung von Toluol destilliert. Man
erhielt 19,8 g γ-Triethoxysilylpropylisocyanat als Frak
tion mit einem Siedepunkt von 88 bis 91°C bei einem
Druck von 6 mbar.
Nach Zugabe von 2 g Calciumstearat zu dem so erhalte
nen Produkt und Rühren der Mischung während 4 Stunden
stellte sich ein pH-Wert von 7 ein. Überschüssiges
Calciumstearat und der Niederschlag wurden abfiltriert
und dann wurde das Filtrat destilliert. Man erhielt
17,8 g γ-Triethoxysilylpropylisocyanat als Fraktion
mit einem Siedepunkt von 87 bis 89°C unter 5,3 mbar.
Wurde kein Calciumstearat zugegeben, dann wurde das
Produkt nach 1wöchiger Lagerung opak. Dagegen blieb
das behandelte Produkt auch nach einer 6monatigen
Lagerung stabil.
Gemäß einer anderen Reinigungsmethode wurden 4,0 g
Natriummyristat anstelle von Calciumstearat zu der
Flüssigkeit gegeben, die nach der Entfernung des To
luols zurückblieb und die Mischung wurde dann gerührt,
bis der pH-Wert 7 betrug. Überschüssiges Natriummy
ristat und der Niederschlag wurden abfiltriert und das
Filtrat wurde destilliert, wobei man 18,8 g γ-Tri
ethoxysilylpropylisocyanat in einer Fraktion mit einem
Siedepunkt von 93 bis 95°C unter 8 mbar erhielt. Das
Produkt blieb auch bei einer mehr als 6monatigen Lage
rung stabil und unverändert.
Gemäß einer weiteren Reinigungsmethode wurden 18,0 g
Natriumstearat zu dem Filtrat gegeben, welches nach
der Entfernung von N,N-Dimethylanilinhydrochlorid zu
rückblieb, und die Mischung wurde gerührt, bis der pH-
Wert 7 betrug. Überschüssiges Natriumstearat und der
Niederschlag wurden abfiltriert und das Filtrat wurde
destilliert, wobei man 18,9 g γ-Triethoxysilylpropyl
isocyanat als Fraktion mit einem Siedepunkt von 81 bis
83°C bei 4 mbar erhielt. Das Produkt war stabil und
wurde nicht opak und zwar auch nach einer mehr als
6monatigen Lagerung.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst
und eine Lösung von 22,1 g γ-Triethoxysilylpropyl
amin und 23,3 g Triethylamin in 50 ml Toluol wurden
zu der Lösung bei 0 bis -5°C während eines Zeitraums
von 3 Stunden unter Umsetzung zugegeben. Nach der Um
setzung wurden die Kristalle von Triethylaminhydro
chlorid durch Filtrieren entfernt, und das Filtrat wurde
zur Gewinnung von Toluol destilliert, wobei man
16,0 g γ-Triethoxysilylpropylisocyanat in einer Frak
tion mit einem Siedepunkt von 88 bis 91°C unter
6 mbar erhielt.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst,
und dazu wurde eine Lösung aus 19,1 g γ-Diethoxy
methylsilylpropylamin und 24,2 g N,N-Dimethylanilin
in 50 ml Toluol bei -5 bis -10°C während eines Zeit
raums von 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach
Beendigung der Umsetzung wurden Kristalle von Dimethyl
anilinhydrochlorid abfiltriert, und das Toluol wurde
vom Filtrat entfernt. Man erhielt eine Fraktion mit
einem Siedepunkt von 80°C bis 85°C unter 8 mbar. Zu
dieser Fraktion wurden 6,3 g Calciumsorbat gegeben. Die
Mischung wurde 3 Stunden gerührt, und dann wurde die
Flüssigkeit destilliert, wobei man 17,6 g γ-Diethoxy
methylsilylpropylisocyanat als Fraktion mit einem Siede
punkt von 82 bis 85°C bei 8 mbar erhielt. Das Pro
dukt bleibt stabil und zwar auch nach einer mehr als
6monatigen Lagerung.
In 150 ml Methylenchlorid wurden 9,9 g Carbonylchlo
rid gelöst, und eine Lösung von 19,1 g γ-Diethoxy
methylsilylpropylamin und 23,3 g Triethylamin in
50 ml Methylenchlorid wurden zu der Lösung bei -5 bis
-10°C während 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft.
Nach der Umsetzung wurden Kristalle von Triethylamin
hydrochlorid abfiltriert, und das Filtrat wurde de
stilliert unter Gewinnung von Methylenchlorid, wobei
man 17,4 g γ-Diethoxymethylsilylpropylisocyanat als
Fraktion mit einem Siedepunkt von 91 bis 93°C bei
12 mbar erhielt.
Gemäß einer weiteren Reinigungsmethode wurden die
Kristalle von Triethylaminhydrochlorid durch Filtrie
ren entfernt, und dann wurde aus dem Filtrat Methylen
chlorid abdestilliert. Man erhielt dabei eine Fraktion
mit einem Siedepunkt von 91 bis 93°C bei 12 mbar, die
gesammelt wurde, und dazu wurden 9 g Natriumoleat ge
geben. Die Mischung wurde dann 20 Minuten gerührt, bis
der pH-Wert 7 betrug. Überschüssiges Natriumoleat und
der Niederschlag wurden abfiltriert, und das Filtrat
wurde destilliert, wobei man 15,7 g γ-Diethoxymethyl
silylpropylisocyanat als Fraktion mit einem Siede
punkt von 80 bis 82°C bei 6,7 mbar erhielt. Das Produkt
blieb auch nach einer mehr als 6monatigen Lagerung
stabil.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst,
und eine Lösung aus 29,5 g γ-Diethoxy(trimethylsiloxy)-
silylpropylamin und 23,3 g Triethylamin in 50 ml Toluol
wurden zu der obigen Lösung bei -5 bis -10°C während
3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach der Umset
zung wurden Kristalle von Triethylaminhydrochlorid ab
filtriert, und vom Filtrat wurde Toluol abdestilliert.
Man erhielt anschließend 24,0 g γ-Diethoxy(trimethyl
siloxy)silylpropylisocyanat als Fraktion mit einem
Siedepunkt von 93 bis 94°C bei 16 mbar.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch nach
dem Abdestillieren des Toluols von dem Filtrat das
nach der Entfernung der Kristalle von Triethylamin
hydrochlorid zurückblieb, 4,5 g Natriumcaprylat zu
der Flüssigkeit gegeben wurden. Die Mischung wurde dann
20 Minuten gerührt, bis sich ein pH-Wert von 7 ein
stellte. Überschüssiges Natriumcaprylat und der Nieder
schlag wurden abfiltriert, und das Filtrat wurde de
stilliert, wobei man 21,5 g γ-Diethoxy(trimethylsiloxy)-
silylpropylisocyanat als Fraktion mit einem Siedepunkt
von 84 bis 86°C bei 10,7 mbar erhielt. Das Produkt blieb
auch bei einer mehr als 6monatigen Lagerung stabil.
In 150 ml Ethylether wurden 9,9 g Carbonylchlorid ge
löst, und eine Lösung aus 22,1 g γ-Triethoxysilylpropyl
amin und 18,2 g Pyridin in 50 ml Ethylether wurde zu
der Lösung bei -5 bis -10°C während 3 Stunden unter Um
setzung zugetropft. Nach der Umsetzung wurden Kri
stalle von Pyridinhydrochlorid abfiltriert, und das
Filtrat wurde destilliert, wobei man Ethylether gewann,
sowie 17,3 g γ-Triethoxysilylpropylisocyanat als Frak
tion mit einem Siedepunkt von 95 bis 100°C bei 10,7 mbar.
Nach Zugabe von 1,2 g Bariumstearat zu dem so erhaltenen
Produkt und Rühren der Mischung während 3 Stunden stellte
sich ein pH-Wert von 7 ein. Überschüssiges Barium
stearat und der Niederschlag wurden durch Filtrieren
entfernt, und das Filtrat wurde destilliert, wobei man
15,9 g γ-Triethoxysilylpropylisocyanat als Fraktion
mit einem Siedepunkt von 90 bis 93°C bei 6,7 mbar erhielt.
Die Reinheit des Produktes war 99%, und das Produkt blieb
auch nach längerer Lagerung stabil.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst,
und eine Lösung aus 16,3 g α-Diethoxymethylsilyl
methylamin und 24,2 g N,N-Dimethylanilin in 50 ml To
luol wurden zu der Lösung bei -5 bis -10°C während
eines Zeitraums von 3 Stunden unter Umsetzung zuge
tropft. Nach der Umsetzung wurden Kristalle von N,N-
Dimethylanilinhydrochlorid abfiltriert, und das Fil
trat wurde zur Gewinnung von Toluol destilliert, wobei
man 13,0 g α-Diethoxymethylsilylmethylisocyanat als
Fraktion mit einem Siedepunkt von 196 bis 198°C
erhielt.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei 3,9 g
Natriumcaprat zu dem nach der Entfernung von Toluol
zurückbleibenden Rückstand gegeben wurden. Die Mischung
wurde 20 Minuten gerührt, bis sich der pH-Wert auf
7 einstellte. Überschüssiges Natriumcaprat und der
Niederschlag wurden abfiltriert, und das Filtrat wurde
destilliert, wobei man 11,0 g α-Diethoxymethylsilyl
methyletherisocyanat als Fraktion mit einem Siede
punkt von 86 bis 88°C bei 266,6 mbar erhielt. Das Pro
dukt blieb auch bei einer mehr als 6monatigen Lagerung
stabil.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst
und eine Lösung aus 14,5 g δ-Dimethylmethoxysilyl
butylamin und 27,9 g N,N-Dimethylanilin in 50 ml To
luol wurden zu der Lösung bei -5 bis -10°C während
3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach der Umsetzung
wurden die Kristalle von N,N-Dimethylanilinhydrochlorid
abfiltriert, und das Filtrat wurde destilliert unter
Gewinnung von Toluol, wobei man 12,8 g δ-Dimethyl
methoxysilylmethylisocyanat als Fraktion mit einem Siede
punkt von 95 bis 100°C bei 16 mbar erhielt.
Dann wurde 1 g Magnesiumstearat zu dem so erhaltenen
Produkt gegeben. Die Mischung wurde gerührt, bis der
pH-Wert 7 betrug. Überschüssiges Magnesiumstearat und
der Niederschlag wurden durch Filtrieren entfernt, und
das Filtrat wurde destilliert unter Erhalt von 11,5 g
δ-Dimethylmethoxysilylbutylisocyanat als Fraktion mit
einem Siedepunkt von 98 bis 100°C bei 16 mbar. Das Pro
dukt blieb auch bei einer mehr als 6monatigen Lagerung
stabil.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst,
und eine Lösung aus 19,1 g γ-Diethoxymethylsilyl
propylamin und 24,02 g N,N-Dimethylanilin in 50 ml
Toluol wurde zu der obigen Lösung bei -5 bis -10°C
während 3 Stunden unter Umsetzung zugetropft. Nach der
Umsetzung wurde N,N-Dimethylanilinhydrochlorid ab
filtriert, und das Filtrat wurde unter Gewinnung von
Toluol destilliert, und eine Fraktion mit einem Siedepunkt
von 91 bis 93°C bei 12 mbar wurde gesammelt. Zu der Frak
tion wurde 1 g Natriumbenzoat gegeben. Die Mischung
wurde 3 Stunden gerührt, bis der pH-Wert 7 betrug.
Überschüssiges Natriumbenzoat und der Niederschlag
wurden abfiltriert, und das Filtrat wurde destilliert,
wobei man 15,6 g γ-Diethoxymethylsilylpropylisocyanat
als Fraktion mit einem Siedepunkt von 80 bis 82°C bei
6,7 mbar erhielt. Das Produkt blieb auch bei einer mehr
als 6monatigen Lagerung stabil.
In 150 ml Toluol wurden 9,9 g Carbonylchlorid gelöst,
und eine Lösung aus 19,1 g γ-Diethoxymethylsilylpropyl
amin und 24,2 g N,N-Dimethylanilin in 50 ml Toluol
wurde zu der Lösung bei -5 bis -10°C während 3 Stunden
unter Umsetzung zugetropft. Nach der Umsetzung wurde
N,N-Dimethylanilinhydrochlorid abfiltriert, und Toluol
wurde von dem Filtrat abdestilliert, und eine Fraktion
mit einem Siedepunkt von 91 bis 93°C bei 12 mbar wurde
gesammelt. Zu dieser Fraktion wurden 0,8 g Dikalium
phthalat gegeben. Die Mischung wurde 3 Stunden gerührt,
bis der pH-Wert 7 betrug. Überschüssiges Dikaliumphtha
lat und der Niederschlag wurden abfiltriert, und das
Filtrat wurde destilliert, wobei man 15,6 g γ-Diethoxy
methylsilylpropylisocyanat als Fraktion mit einem Siede
punkt von 80 bis 82°C bei 6,7 mbar erhielt. Das Pro
dukt blieb auch bei einer mehr als 6monatigen Lagerung
stabil.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von siliciumhaltigen
Isocyanatverbindungen der allgemeinen Formel (I)
worin R¹, R² und R³ unabhängig voneinander jeweils
eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlen
stoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlen
stoffatomen oder eine Trialkylsiloxygruppe (jeweils
mit einem Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen) be
deuten, wobei wenigstens einer der Reste R¹, R²
und R³ eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoff
atomen ist, und n eine ganze Zahl von 1 bis 4 be
deutet, dadurch gekennzeichnet,
daß man Carbonylchlorid mit einem siliciumhaltigen
Alkylamin der allgemeinen Formel (II)
worin R¹, R², R³ und n die vorher angegebenen Be
deutungen haben, in einem inerten organischen Lö
sungsmittel in Gegenwart eines tertiären Amins um
setzt und anschließend isoliert.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das siliciumhaltige Alkyl
amin der allgemeinen Formel (II) und das Carbonyl
chlorid in einem Molverhältnis von 1 : 1 verwendet
werden.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das tertiäre Amin in
einer Menge von 1,5 bis 3 Molen pro Mol des sili
ciumhaltigen Alkylamins der allgemeinen Formel (II)
verwendet wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das siliciumhaltige Alkylamin
der allgemeinen Formel (II) ausgewählt ist aus
α-Dimethoxymethylsilylmethylamin, α-
Diethoxymethylsilylmethylamin, γ-Trimethoxysilylpro
pylamin, γ-Triethoxysilylpropylamin, γ-Methyldimethoxy
silylpropylamin, γ-Methyldiethoxysilylpropylamin,
γ-Tributoxysilylpropylamin, δ-Dimethylmethoxysilylbu
tylamin und γ-Diethoxy(trimethylsiloxy)silylpropyl
amin.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das inerte organische Lö
sungsmittel ein Kohlenwasserstoff, ein halogenier
ter Kohlenwasserstoff oder ein Ether ist.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Umsetzung bei einer
Temperatur von -50°C bis +50°C durchgeführt wird.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeich
net durch folgende weitere Stufen:
Behandeln eines Filtrats, das nach der Entfernung des Tertiäraminhydrochlorids aus der Reaktions flüssigkeit, enthaltend das siliciumhaltige Iso cyanat der allgemeinen Formel (I), zurückbleibt, einer Flüssigkeit, die nach der Entfernung des Lö sungsmittels zurückbleibt, oder eines Destillats, das durch Destillation der Flüssigkeit gebildet wird, mit einem Alkalisalz oder Erdalkalisalz wenigstens einer Carbonsäure, ausgewählt aus gesät tigten und ungesättigten Fettsäuren mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, und aromatischen Carbonsäuren mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen, und
Gewinnung der siliciumhaltigen Isocyanatverbindung der allgemeinen Formel (I) in hoher Reinheit aus dem behandelten Produkt.
Behandeln eines Filtrats, das nach der Entfernung des Tertiäraminhydrochlorids aus der Reaktions flüssigkeit, enthaltend das siliciumhaltige Iso cyanat der allgemeinen Formel (I), zurückbleibt, einer Flüssigkeit, die nach der Entfernung des Lö sungsmittels zurückbleibt, oder eines Destillats, das durch Destillation der Flüssigkeit gebildet wird, mit einem Alkalisalz oder Erdalkalisalz wenigstens einer Carbonsäure, ausgewählt aus gesät tigten und ungesättigten Fettsäuren mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, und aromatischen Carbonsäuren mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen, und
Gewinnung der siliciumhaltigen Isocyanatverbindung der allgemeinen Formel (I) in hoher Reinheit aus dem behandelten Produkt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Menge des Alkalisalzes
oder Erdalkalisalzes der Carbonsäure gleich oder
größer ist als die Menge, die dem Chlorwasserstoff
äquivalent ist, die in der zu behandelnden Flüssig
keit des Reaktionsproduktes vorhanden ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Alkalisalz oder Erdalkali
salz der Carbonsäure ein Natrium-, Kalium, Magnesium-,
Calcium- oder Bariumsalz wenigstens einer
Carbonsäure aus der Gruppe, bestehend aus Capryl
säure, Laurinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure,
Ölsäure, Sorbinsäure, Benzoesäure und Phthalsäure,
ist.
10. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei der Behandlung mit dem
Alkalisalz oder Erdalkalisalz der Carbonsäure das
Metallsalz zu der zu behandelnden Flüssigkeit des
Reaktionsproduktes gegeben wird und nachdem man den
pH-Wert des Flüssiggemisches auf 6 bis 7 einge
stellt hat, die ausgefallene Carbonsäure, das Alka
li- oder Erdalkalichlorid und das überschüssige
Alkalisalz oder Erdalkalisalz der Carbonsäure durch
Filtrieren entfernt werden und die siliciumhaltige
Isocyanatverbindung der allgemeinen Formel (I)
durch Destillation des Filtrates gewonnen wird.
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