DE60209541T2 - Verfahren zur Herstellung von sekundären und tertiären Amino-funktionellen Silanen - Google Patents
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Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von sekundären und tertiären Amino-funktionellen Silanen und neue Silylimine, Silylimide und sekundäre und tertiäre Amino-funktionelle Silane, die daraus hergestellt werden.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Aminosilane werden allgemein verwendet als Haftverbesserer in Klebstoffen und Dichtmitteln, sowie als Kopplungsreagenzien in Zusammensetzungen, die in den Kunststoff- und Glasfaserindustrien sowie in Gießereien verwendet werden, bei Gewebebehandlungszusammensetzungen und in persönlichen Pflegeprodukten.
- Insbesondere sind sekundäre und tertiäre Amino-funktionalisierte Silane geeignet als Kopplungsreagenzien in Fiberglas- und Automobilglasindustrien. Die derzeit beste Technologie zur Herstellung von funktionalisierten Aminosilanen ist entweder über Hydrosilierung eines funktionalisierten Allylamins, durch reduktive Aminierung eines primären Aminosilans, oder durch nukleophile Substitution von gamma-Chlorpropyltrialkoxysilan. Unglücklicherweise sind funktionalisierte Allylamine nicht leicht erhältlich und oftmals sehr teuer, wenn sie erhältlich sind. Reduktive Aminierungen auf der anderen Seite sind auf symmetrische sekundäre Amine beschränkt und treten oftmals in solch geringen Ausbeuten auf, dass sie sich aus Kostengründen verbieten, während nukleophile Substitution ein Äquivalent eines Hydrochloridsalzes erzeugt, das recycliert oder weggeworfen werden muss.
- Primäre Amine sind eine von mehreren reaktiven funktionellen Gruppen in der organischen Chemie und sind dafür bekannt, schnell mit einer Vielzahl von Carbonyl enthaltenden Verbindungen zu reagieren. Im Fall von Aldehyden und Ketonen resultiert die nukleophile Addition und Dehydrierung in einer analogen Iminstruktur, welche nahezu quantitativ bei Raumtemperatur abläuft. Nachfolgende Reduktion der Iminfunktionalität wurde als eine ökonomische Route für den Zugang zu sekundären Aminen gezeigt. Während die Anwendung dieser Methodik auf Aminosilane bereits in der Patentliteratur berichtet wurde, führt die direkte Reaktion von Silanen mit Aldehyden oder Ketonen unvermeidbar zur Bildung von Siloxanen und geringen Ausbeuten. Die Herstellung von Iminoorganosilanen ist in EP-A-0 768 313 offenbart.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannten Probleme durch Ausführen einer Wasser erzeugenden Kondensationsreaktion zwischen einer Carbonylverbindung und einem wasserunempfindlichen Trägeramin, zum Beispiel Butylamin oder Anilin, um ein Imin als erstes Zwischenschritt-Anlagerungsprodukt zu ergeben. Nach Entfernen des Wassers aus dem Produkt und Trocknen durch herkömmliche Vorrichtungen wird das Trägeramin dann regeneriert und in einer Austauschreaktion mit einem wasserempfindlichen Aminoorganosilan wiedergewonnen, um ein zweites Silyliminintermediataddukt herzustellen, das weiter reduziert wird, entweder zu einem sekundären oder einem tertiären Amin, abhängig von der Art des Aminoorganosilans.
- Die Ausgangscarbonylverbindung kann ein Keton, Aldehyd, Carbonsäure oder -anhydrid sein. In dem Fall, wenn die Carbonylverbindung ein Aldehyd oder Keton ist, sind die ersten und zweiten Intermediatadduktprodukte Imine (d.h. Aldimine bzw. Ketimine). Verbindungen, die als Aldehyd- und Ketonäquivalente existieren, zum Beispiel Ketale und Acetale, können ebenfalls verwendet werden, um Iminintermediate zu bilden. In dem Fall, wenn die Carbonylverbindung ein Anhydrid oder eine Carbonsäure ist, sind die erhaltenen Intermediatverbindungen Amide.
- Die Verwendung von sekundären Aminosilanen als Haftverbesserer ist wohlbekannt bei Urethanen und Glasausrüstungsmitteln. Die Umsetzung von Silyliminen, hergestellt durch das oben beschriebene Verfahren, zum sekundären Amin kann erreicht werden unter moderatem Stickstoffdruck und in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators, d.h. Pd-, Pt-, Rh-enthaltenden Katalysatoren. Andere Reduktionsverfahren zur Umsetzung von Iminen zu sekundären Aminen sind ebenfalls anwendbar und wurden im Stand der Technik beschrieben und sind, wenn sie angewendet werden gleich.
- Die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht, eine ganz neue Klasse von neuen sekundären Aminen, die durch Anwendung anderer Verfahren nicht möglich sind, zu erreichen. In dem Fall, wenn ein Imin oder Imid eines flüchtigen Amins bereits erhältlich ist, kann der erste Schritt des Verfahrens ausgelassen werden.
- Die zweiten Intermediatverbindungen, d.h. Ketimino-, Aldimino- und Imidosilane, hergestellt durch das erfindungsgemäße Verfahren, haben eine eigene Verwendbarkeit als Haftverbesserer, Vernetzer, als Bestandteile von Silikatklarbeschichtungen.
EP 976 771 - Die vorliegende Erfindung betrifft auch neue sekundäre und neue zweite Intermediatverbindungen, d.h. Ketimino-, Aldimino- und Imidosilane, gebildet durch die oben beschriebenen Verfahren.
- EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Verfügung, wobei neue und wertvolle Silylimine oder Silylimide mit hydrolysierbaren Gruppen, gebunden an Silikon, hergestellt und isoliert werden können. Silylimine und -imide, die durch dieses Verfahren hergestellt werden, können in hoher Ausbeute und im Wesentlichen siloxanfrei erhalten werden. Insbesondere stellt das erfindungsgemäße Verfahren Ausbeuten zur Verfügung, die typischerweise 90 % überschreiten und weniger als etwa 2 Gewichtsprozent Siloxane enthalten. Darüber hinaus stellt die nachfolgende Reduktion der zuvor genannten Imine eine neue Route für sekundäre und tertiäre Amine dar.
- Die erfindungsgemäßen Schritte sind aufeinanderfolgend beschrieben, obwohl, wie bereits bemerkt, die Bildung des ersten Zwischenproduktes ausgelassen werden kann, wenn dieses Produkt erhältlich ist, und die Reduktion zum Amin ausgelassen werden kann, wenn die hierin beschriebene Verbindung als das zweite Zwischenprodukt das erwünschte Endprodukt ist.
- Die Verfahrensschritte der vorliegenden Erfindung können ausgeführt werden entweder unter Verwendung eines batchartigen Verfahrens oder unter Verwendung eines kontinuierlichen Verfahrens.
- Schritt 1 – Bildung des ersten Intermediatimins oder -imids
- Der erste Schritt in dem erfindungsgemäßen Verfahren beinhaltet eine Kondensationsreaktion, die ein Imin oder Imid aus einem wasserunempfindlichen verflüchtigbaren primären Amin (einem „Träger"-Amin) und einer Carbonylverbindung bildet. Die Imin bildende Kondensationsreaktion kann durch die folgende allgemeine Reaktion (I) repräsentiert werden:
- In Formel (I) ist R1 eine Kohlenwasserstoffgruppe, geeigneterweise eine mit von 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, obwohl im Prinzip sogar größere Kohlenwasserstoffgruppen als R1-Gruppen eingesetzt werden können, und kann eine Alkyl-, Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl- oder Alkarylalkylgruppe sein. Vorzugsweise hat R1 von 1 bis 20 Kohlenstoffatome. R1 kann auch eine Alkenyl- oder Alkynylgruppe sein, obwohl in solchen Fällen der Endreduktionsschritt wahrscheinlich einige oder alle Stellen der aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Ungesättigtheit hydrieren wird. R2 ist Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und kann geeigneterweise eine Alkyl-, Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl- oder Alkarylalkylgruppe sein, oder R1 und R2 bilden zusammen eine cyclische Kohlenwasserstoffgruppe, enthaltend bis zu 8 Kohlenstoffatome. R3 ist ein Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit von 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise von 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, und kann eine Alkyl-, Aryl, Alkaryl-, Aralkyl- oder Alkarylalkylgruppe sein, und n ist 0 bis 20, vorzugsweise 1 bis 3.
- In einer besonderen Ausführungsform der oben gezeigten Reaktion ist R1 Benzyl, R2 Wasserstoff und R3 Phenyl.
- Die hier geeigneten primären Trägeramine R3NH2, beinhalten, sind aber nicht eingeschränkt auf, Allylamin, Ammoniak, Anilin, Butylamin, Ethylamin, Isopropylamin, tert-Octylamin. Bevorzugte Amine sind relativ niedrig siedend oder sind Amine, die ein leicht verdampfbares Azeotrop mit einem nicht-wässrigen Lösungsmittel, wie zum Beispiel Toluol, bilden. Butylamin, das einen Siedepunkt von etwa 76°C hat, ist ein Beispiel für ein bevorzugtes, relativ niedrig siedendes Amin. Anilin, das zusammen mit Toluol azeotrop destilliert werden kann, ist ein Beispiel für ein Amin, das leicht mit einem nicht-wässrigen Lösungsmittel verflüchtigt werden kann.
- Die Kondensationsreaktion (I) von oben kann auch ausgeführt werden, wenn mit einer Verbindung gestartet wird, die in einem Gleichgewicht mit einem Aldehyd oder einem Keton existiert, insbesondere einem Acetal, Ketal oder einem Aldehyd-Ammoniak-Trimeren.
- Geeignete Aldehyde beinhalten, sind aber nicht eingeschränkt auf, Formaldehyd, Acetaldehyd, Butyraldehyd, Hexanal, 2-Ethylhexanal, Benzaldehyd, 1,4-Terephthaldicarboxyaldehyd, Glutarsäuredialdehyd, Furfuraldehyd, usw. Die für die Ausführung der Erfindung geeigneten Aldehyde beinhalten difunktionelle Aldehyde, wie zum Beispiel difunktionelle Terephthaldehyd, was letztendlich in der Herstellung von difunktionellen Aminosilanen resultiert.
- Geeignete Ketone beinhalten, sind aber nicht eingeschränkt auf, Cyclohexanon, Aceton, Butanon, Acetophenon.
- Geeignete Aldehyd-Ammoniak-Trimere beinhalten, sind aber nicht eingeschränkt auf, 2,4,6-Trimethyl-1,3,5-hexahydrotriazin.
- Das Trägeramin R3NH2 kann auch mit einem Anhydrid oder einer Carbonsäure zur Reaktion gebracht werden. In diesem Fall wird in dem nachfolgenden Schritt 2, der unten beschrieben ist, ein Silylimidintermediat anstelle eines Silyliminintermediats gebildet. Die Reaktion wird durch die Kondensation eines Amins mit Succinsäureanhydrid verdeutlicht, wie in Gleichung (II) gezeigt:
- In Gleichung (II) ist R3 wie zuvor definiert.
- Die Bildung von Succinimiden ist in US-Patent Nr. 5,145,984 und in US-Patent Nr. 5,286,873 beschrieben. Ähnlich ist die Bisimidbildung in
EP 342 823 - Wiederum wird, wie im Fall der Iminbildung, wenn das Amin mit dem Anhydrid bei Raumtemperatur reagiert, Wasser frei gesetzt. In dem Fall, wenn eine Dicarbonsäure verwendet wird, werden zwei Mol Säure in der Reaktion verbraucht und zwei Mol Wasser erzeugt.
- Bei der Reaktion nach Gleichung (II) kann jede Carbonsäure oder Anhydrid davon verwendet werden. Carbonsäuren mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen und ihre Anhydride sind bevorzugt.
- Geeignete Anhydride beinhalten, sind aber nicht eingeschränkt auf, Succinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Essigsäureanhydrid, Propionsäureanhydrid.
- Geeignete Carbonsäuren beinhalten, sind aber nicht eingeschränkt auf, Succinsäure, Maleinsäure, Glutarsäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure und verschiedene Fettsäuren, wie zum Beispiel Laurin, Myristin, Palmitin, Stearin usw.
- In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erhaltene Imin N-Benzylidenanilin, wobei R1 Phenyl ist, n 1, R2 Wasserstoff und R3 Phenyl.
- In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erhaltene Imin N-Cyclohexylidenbutylamin, wobei R1 und R2 Cyclohexcyl, n 0 und R3 n-Butyl ist.
- Der Großteil an Wasser, der in der Kondensationsreaktion eines Aldehyds oder Ketons mit einem primären Amin erzeugt wird, kann durch herkömmliche Vorrichtungen, wie zum Beispiel als Phasenabtrennung mit einem Scheidetrichter oder durch azeotrope Destillation, entfernt werden. Wahlweise kann Restwasser unter Verwendung eines anorganischen Trocknungsmittels, wie zum Beispiel Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Molekularsiebe, entfernt werden.
- Schritt 2 – Bildung des zweiten Intermediats durch Austausch mit Silylalkylamin
- Das Imin- oder Imidprodukt aus dem ersten Schritt wird nach dem Trocknen einer Austauschreaktion mit einem primären Aminoalkylsilan unter wasserfreien Bedingungen unterzogen, um ein korrespondierendes Iminoalkylsilan oder Imidoalkylsilan zu bilden. Das Trägeramin R3NH2, das in Schritt 1 verwendet wurde, wird in diesem Schritt wieder frei gesetzt und kann wiederverwendet werden.
- Die Reaktion des zweiten Schritts wird für Imine in der folgenden Gleichung (III) gezeigt:
- In Gleichung (III) sind R1, R2, R3 und n wie zuvor definiert, jedes R4 ist unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxy- oder eine Acyloxygruppe, und m ist 2–20, vorzugsweise 3–5. Bevorzugte R4-Gruppen beinhalten Kohlenwasserstoffgruppen, enthaltend von 1 bis 8 Kohlenstoffatome, bevorzugt von 1 bis 3 Kohlenstoffatome. Einige spezielle Beispiele von R4 beinhalten, sind aber nicht eingeschränkt auf, Methyl, Ethyl, Butyl, Propyl, Phenyl, Benzyl, Methoxy, Ethoxy, Butoxy, Propoxy und Acetoxy.
- Da die Erfindung insbesondere bei der Herstellung von wasserempfindlichen Aminosilanen vorteilhaft ist, ist bevorzugt, dass zumindest eine der R4-Gruppen, vorzugsweise 2 oder 3 der R4-Gruppen, hydrolysierbare Alkoxygruppen sind, zum Beispiel Methoxy, Ethoxy oder Isopropoxy, oder Acyloxygruppen, zum Beispiel Acetoxy. Es soll jedoch verstanden werden, dass die Erfindung auch für die Herstellung von Aminoalkylsilanen verwendet werden kann, die nicht wasserempfindlich sind, so wie wenn die R4-Gruppen alle Methylgruppen sind.
- Unter ähnlichen Bedingungen tauscht auch ein primäres Aminoalkylsilan H2N(CH2)mSi(R4)3 mit einem Imid aus, das in dem ersten Schritt hergestellt wurde, um das korrespondierende Imidoalkylsilan sowie regeneriertes Trägeramin R3NH2 zu ergeben.
- Beispielhafte Silane, die in dieser Austauschreaktion eingesetzt werden können, beinhalten gamma-Aminopropyltriethoxysilan, verkauft unter dem Markennamen Silquest A-1100-Silan, oder gamma-Aminopropyltrimethoxysilan, verkauft unter dem Markennamen Silquest A-1110-Silan, beide erhältlich von Crompton Corporation (Middlebury, CT).
- Das regenerierte Trägeramin R3NH2 wird geeignet unter reduziertem Druck entfernt und recycliert.
- Die Iminoalkylsilane und Imidoalkylsilane mit zumindest einer hydrolysierbaren Alkoxy- oder Acetoxygruppe daran, die in diesem Schritt hergestellt werden, sind neue Verbindungen, die als Klebstoffverbesserer und Faserausrüstmittel geeignet sind. Demzufolge können die Produkte aus diesem Austauschschritt, falls gewünscht, isoliert und verwendet werden, ohne dem dritten Schritt der Reduktion, wie unten beschrieben, unterzogen zu werden.
- Es soll auch bedacht werden, dass in dem Fall, wenn ein geeignetes Imid oder Imin aus einer anderen Quelle erhältlich ist, der erste Schritt in dem Verfahren ausgelassen werden kann und die Austauschreaktion in diesem Schritt direkt mit einem solchen Imid oder Imin durchgeführt werden kann. N-Methylsuccinimid und N-Methylphthalimid sind beispielhafte Ausgangsmaterialien für diesen Austauschschritt und können aus kommerzieller Quelle erhalten werden.
- Schritt 3 – Reduktion zu Silylamin
- Das Silylalkylimin oder Silylalkylimid, hergestellt als zweites Intermediat im vorhergehenden Schritt, kann zu einem korrespondierenden Aminoalkylsilan unter Verwendung von konventionell bekannten Verfahren und Katalysatoren, die dem Fachmann bekannt sind, reduziert werden. Die Reduktion ist für zweite Intermediatiminverbindungen in Gleichung (IV) unten dargestellt:
- In Gleichung (IV) sind R1, R2, R4, m und n wie zuvor definiert.
- Im Fall der Reduktion eines Imidoalkylsilans als zweites Intermediatprodukt können die Carbonylgruppen des Imidoalkylsilans reduziert werden, um ein tertiäres Aminoalkylsilan, wie durch Gleichung (V) dargestellt, zu ergeben:
- In Gleichung (V) sind R4 und m wie zuvor definiert.
- Die Reduktion in diesem Schritt kann auf einer Vielzahl von Wegen ausgeführt werden. Zum Beispiel siehe Tetrahedron Letters, Vol. 39(9), 1998, Seiten 1017–1020. Katalysatoren wie Palladium auf Kohlenstoff, Platin auf Kohlenstoff, wurden erfolgreich verwendet.
- Während bereits über viele Verfahren für die Reduktion von Iminen und Aminen berichtet wurde, ist die katalytische Hydrierung die ökonomischste. Die Katalysatoren, die für die Reduktion der zweiten Intermediatimine zu den korrespondierenden Aminen geeignet sind, beinhalten, sind aber nicht eingeschränkt auf, Nickel, Kobalt, Platin, Palladium, Rhodium. Andere Reduktionsmittel, wie zum Beispiel Aluminiumhydride, Borhydride, Hydrosiloxane sind ebenfalls bekannt und können in diesem Reduktionsschritt eingesetzt werden.
- Bis-Aminoalkylsilanverbindungen können hergestellt werden unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, abhängig von den ausgewählten Ausgangsmaterialien. Zum Beispiel resultiert die Verwendung des difunktionellen Aldehyds Terephthaldehyd in Bis-Aminoalkylsilylphenylen-Verbindungen.
- Die sekundären und tertiären Amino-funktionalisierten Silane der vorliegenden Erfindung finden Gebrauch als Haftverbesserer und als Kopplungsmittel. Zum Beispiel können die Amine als Haftverbesserer in Klebstoffen und Dichtmitteln verwendet werden, sowie als Kopplungsmittel in Zusammensetzungen, die in den Kunststoff- und Glasfaserindustrien und Gießereien, in Gewebebehandlungszusammensetzungen und bei persönlichen Pflegeprodukten verwendet werden.
- Insbesondere sind die erfindungsgemäßen sekundären und tertiären Amino-funktionalisierten Silane geeignet als Kopplungsmittel in der Fiberglas- und Automobilglasindustrie.
- Alternativer Schritt 2 (oder Schritt 1a) – Umsetzung von Imin zu tertiärem Enamin
- In einigen Fällen kann es erwünscht sein, ein tertiäres Amin aus einer Keton- oder Aldehydstartverbindung herzustellen. Dies kann durchgeführt werden, wenn in dem Ausgangsaldehyd oder -keton, R1(CH2)nC(=O)R2, der im ersten Schritt verwendet wird, n zumindest 2 ist. Tertiäre Amine können aus Iminen hergestellt werden über die Route der folgenden Gleichung (VI):
- In Gleichung (VI) sind R1, R2, R3, R4 und n wie zuvor definiert.
- Die Erfindung wird durch die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele verdeutlicht.
- BEISPIELE
- Beispiel 1 N-Phenylmethylen-3-trimethoxysilyl-1-propanamin
- 25 Gramm (0,138 Mol) N-Benzylidenanilin [CAS-Nr. 538-51-2, von TCI America] werden mit 24,7 Gramm (0,138 Mol) gamma-Aminopropyltrimethoxysilan [CAS-Nr. 13822-56-5, Silquest A-1110-Silan von Crompton Corporation] und 100 Gramm Xylol zusammengebracht. Die erhaltene Aufschlämmung wird eine Stunde lang auf 90°C erwärmt, bevor Vakuum von 2.666 Pa (20 mmHg) angelegt wird. Die Destillation von Xylol und Anilin resultiert in 36 Gramm (98%) N-Benzylidenaminopropyltrimethoxysilan [CAS-Nr. 67674-55-9] durch GC-Analyse.
- Beispiel 2 N-Phenylmethylen-3-triethoxysilyl-1-propanamin
- 25 Gramm (0,138 Mol) N-Benzylidenanilin [CAS-Nr. 538-51-2, von TCI America] werden mit 30,5 Gramm (0,138 Mol) gamma-Aminopropyltriethoxysilan kombiniert. Die erhaltene Lösung wird eine Stunde lang auf 50°C erwärmt, bevor ein Vakuum von 2.666 Pa (20 mmHg) angelegt wird. Die Erwärmung wird für eine Stunde weitergeführt und das Vakuum wird auf 267 Pa (2 mmHg) und die Temperatur auf 70°C erhöht. Das Rühren wird für weitere drei Stunden fortgeführt. Ausbeute von 36 g und 98% Reinheit von N-Benzylidenaminopropyltriethoxysilan [CAS-Nr. 69227-26-5] durch GC-Analyse.
- Beispiel 3 N-Phenylmethylen-3-triethoxysilyl-1-propanamin
- 15 Gramm (0,1 Mol) N-Benzylidenisopropylamin [CAS-Nr. 6852-56-8, von Pfaltz und Bauer Co.] werden mit 22,5 Gramm (0,1 Mol) gamma-Aminopropyltriethoxysilan kombiniert. Die erhaltene Lösung wird auf 90°C erwärmt und ein Vakuum von 2.666 Pa (20 mmHg) angelegt. Die Erwärmung wird für eine Stunde fortgeführt und das Vakuum wird auf 267 Pa (2 mmHg) erhöht. Das Rühren wird für weitere zwei Stunden fortgeführt. Ausbeute von 31 g und 91 %ige Reinheit von N-Benzylidenaminopropyltriethoxysilan [CAS-Nr. 69227-26-5] durch GC-Analyse.
- Beispiel 4 N-Cyclohexyliden-3-trimethoxysilyl-1-propanamin
- 22,5 Gramm N-Cyclohexylidenisopropylamin [CAS-Nr. 13652-31-8] (siehe Weingarten, Harold; Chupp, John P.; White, William Andrew, J. Org. Chem. 1967, 32(10), 3246–9) werden zu 15 g gamma-Aminopropyltrimethoxysilan zugegeben und unter Rühren auf 90°C bei 266.644 Pa (200 mmHg) erwärmt. Nach einer Stunde Rühren wird das Vakuum auf 133–267 Pa (1–2 mmHg) erhöht und das Rühren für weitere drei Stunden fortgesetzt. Ausbeute sind 98% N-Cyclohexyliden-3-trimethoxysilyl-1-propanamin [CAS-Nr. 75396-02-0], bezogen auf GC-Reinheit.
- Beispiel 5 N,N-(1,4-Phenylendimethylidin)-bis-1-butanamin
- 16,3 Gramm (0,121 Mol) Terephthalyldicarboxaldehyd [CAS-Nr. 623-27-8, Aldrich Chemical Company] werden in 100 Gramm Toluol unter Rühren gelöst. Zu dieser Lösung werden 18 Gramm (0,246 Mol) N-Butylamin [CAS-Nr. 109-73-9, Aldrich Chemical Company] auf einmal zugegeben und bei Raumtemperatur zwei Stunden rühren lassen. Die erhaltene wolkig weiße Lösung wird dann unter Vakuum und bei 30°C konzentriert, um 41,8 Gramm N,N-(1,4-Phenylendimethylidin)-bis-1-butanamin, [CAS-Nr. 30862-11-4], zu erhalten.
- Beispiel 6 N,N-(1,4-Phenylendimethylidin)-bis-3-triethoxysilyl-1-propanamin
- 28 Gramm (0,144 Mol) N,N-(1,4-Phenylendimethylidin)-bis-1-butanamin [CAS-Nr. 30862-11-4] werden mit 56 Gramm (0,253 Mol) gamma-Aminopropyltriethoxysilan [CAS-Nr. 919-30-2, Silquest A-1100-Silan von Crompton Corporation] kombiniert. Die erhaltene Lösung wird auf 70°C erwärmt und ein Vakuum von 267 Pa (2 mmHg) wird zwei Stunden lang angelegt, um 87% N,N-(1,4-Phenylendimethylidin)-bis-3-triethoxysilyl-1-propanamin [CAS-Nr. 36499-61-3] zu ergeben.
Claims (9)
- Verfahren zur Herstellung einer Silanverbindung umfassend die Schritte, das man: a) eine Organoiminverbindung bereitstellt, welche das Reaktionsprodukt aus Ammoniak oder einem primären Amin und einer organischen Carbonylverbindung ist; und b) die Organoiminverbindung mit einem Aminoorganosilan in einer Amin-Austauschreaktion zur Herstellung einer Silylorganoiminverbindung umsetzt.
- Verfahren nach Anspruch 1 weiterhin aufweisend den Schritt, dass man die Silylorganoiminverbindung katalytisch zu einem sekundären Aminoorganosilan reduziert.
- Verfahren nach Anspruch 2 weiterhin aufweisend den Schritt, dass man das sekundären Aminoorganosilan auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, ein tertiäres Aminoorganosilan zu bilden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) des Bereitstellens aufweist, dass man Ammoniak oder ein Wasser unempfindliches primäres Amin mit einer Wasser unempfindlichen Organocarbonylverbindung zur Bildung eines Reaktionsproduktes kondensiert, welches Wasser und welches die Organoiminverbindung umfasst, und anschließend die Organoiminverbindung zur Bereitstellung der Organoiminverbindung in wasserfreier Form trocknet.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Silylorganoiminverbindung eine Verbindung der Formel ist: worin R1 eine Kohlenwasserstoffgruppe ist mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, R2 Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, welche 1 bis 20 Kohlenstoffatome hat, oder R1 und R2 zusammen eine zyklische Kohlenwasserstoffgruppe bilden, welche bis zu 8 Kohlenstoffatome hat, R4 Wasserstoff ist, eine Kohlenwasserstoffgruppe, die 1 bis 8 Kohlenstoffatome hat, ein Alkoxy, oder eine Acyloxygruppe, m 2 bis 20 ist und n 0 bis 20 ist.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das sekundäre Aminosilan eine Verbindung der Formel ist: worin R1 eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, die 1 bis 30 Kohlenstoffatome hat, R2 Wasserstoff ist oder eine Kohlenwasserstoffgruppe, die 1 bis 20 Kohlenstoffatome hat, oder R1 und R2 zusammen eine zyklische Kohlenwasserstoffgruppe bilden, die bis zu 8 Kohlenstoffatome hat, R4 Wasserstoff ist, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, ein Alkoxy, oder eine Acyloxygruppe, m 2 bis 20 ist und n 0 bis 20 ist.
- Verfahren zur Herstellung einer Silanverbindung aufweisend die Schritte, dass man a) in einer Organoimidverbindung bereitstellt, welche das Reaktionsprodukt aus Ammoniak oder einem primären Amin und einer organischen Anhydridverbindung ist; und b) die Organoimidverbindung mit einem Aminoorganosilan in einer Amin-Austauschreaktion zur Herstellung einer Imidoorganosilanverbindung umsetzt.
- Verfahren nach Anspruch 7 weiterhin aufweisend den Schritt, dass man das Imidoorganosilan mit wenigstens einer Organoaminosilanverbindung zur Bildung eines tertiären Aminosilans umsetzt.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereitstellungsschritt a) aufweist, dass man Ammoniak oder ein Wasser unempfindliches primäres Amin mit der Anhydridverbindung zur Bildung eines Reaktionsproduktes umsetzt, welches Wasser und die Organoimidverbindung aufweist und dass man die Organoimidverbindung zur Bereitstellung der Organoiminverbindung in wasserfreier Form trocknet.
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