JP2013181029A - 高純度のメルカプトシラン化合物の製造法。 - Google Patents
高純度のメルカプトシラン化合物の製造法。 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013181029A JP2013181029A JP2012048248A JP2012048248A JP2013181029A JP 2013181029 A JP2013181029 A JP 2013181029A JP 2012048248 A JP2012048248 A JP 2012048248A JP 2012048248 A JP2012048248 A JP 2012048248A JP 2013181029 A JP2013181029 A JP 2013181029A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- formula
- general formula
- carbon atoms
- chloropropyltrimethoxysilane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
【課題】従来技術では、メルカプト基同士のスルフィド化反応、又はアルコキシシランの縮合による高分子量化が起こり、メルカプトシラン化合物を高純度で得ることができなかった。本発明の課題は、スルフィド化及びアルコキシシランの縮合等の好ましくない副反応による副生成物を抑制し、高純度のメルカプトシラン化合物の製造法を提供することにある。
【解決手段】極性溶媒中にて、ハロゲン含有有機珪素化合物と、水硫化アルカリ化合物とを、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、及びアルミニウムから選択される金属の硫酸塩、燐酸塩、炭酸塩の存在下に反応させることにより、メルカプトシシラン化合物が高純度で得られることを見出した。
【選択図】 なし
【解決手段】極性溶媒中にて、ハロゲン含有有機珪素化合物と、水硫化アルカリ化合物とを、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、及びアルミニウムから選択される金属の硫酸塩、燐酸塩、炭酸塩の存在下に反応させることにより、メルカプトシシラン化合物が高純度で得られることを見出した。
【選択図】 なし
Description
本発明は高純度のメルカプトシラン化合物の製造法に関する。詳細には、極性溶媒中、ハロゲン含有有機珪素化合物と水硫化アルカリ化合物を、金属塩存在下にて反応させることを特徴とするメルカプトシラン化合物の製造法である。
メルカプトシラン化合物は、古くから知られている産業上有用な化合物であり、特に不飽和結合を有する合成ゴム又は天然ゴムなどや、同ゴムに配合されたシリカ、クレー、タルクや表面改質カーボンブラックなどの充填剤と反応し、同ゴム配合物のゴム特性を改善する化合物である。
従前より、メルカプトシラン化合物の製造法は検討されてきた。しかしながら、従来方法を用いた際には好ましくない副生成物が生成し、メルカプトシラン化合物を高純度で製造することはできなかった(特許文献1〜3参照)。
特許文献1では、ハロゲン化合物を硫化水素とアンモニア、又はアミンを反応させメルカプトシラン化合物を高圧下で得ているが実質的なメルカプト体の純度は低い。
特許文献2では、ナトリウムアルコシキドと硫化水素により水硫化ナトリウムを得た後に、ハロゲン化合物と反応させているが、メルカプト体の収率は低く、更には副生成物であるスルフィド体の生成が多い。
特許文献3では、相関移動触媒存在下に水層に水硫化ナトリウム、油層としてハロゲン化合物と反応させているが、メルカプト体の収率は高いものの、一方でシラン化合物が高分子量化するため、実質的な収率は低い。また、使用したシラン化合物の耐水性が悪い場合には高分子量化が更に激しくなる。
上記のように従来技術では、メルカプト基同士のスルフィド化反応、又はアルコキシシランの縮合による高分子量化が起こり、メルカプトシラン化合物を高純度で得ることができなかった。本発明の課題は、スルフィド化及びアルコキシシランの縮合等の好ましくない副反応による副生成物を抑制し、高純度のメルカプトシラン化合物の製造法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、極性溶媒中にて、一般式(I)で表されるハロゲン含有有機珪素化合物と、一般式(IV)で表される水硫化アルカリ化合物とを、一般式(V)で表される金属塩の存在下に反応させることにより式(VI)で表されるメルカプトシシラン化合物が高純度で得られることを見出し本発明に至った。
本発明によれば、メルカプトシラン化合物を高純度で得られる。高純度のメルカプトシラン化合物は、シリカ系充填剤等が配合されたジエン系ゴム組成物におけるシランカップリング剤として用いられ、損失正接を低減し、動的弾性率の低減が少ないゴム特性が期待される。
本発明の高純度メルカプトシラン化合物の製造は、極性溶媒中で、一般式(I)で表されるハロゲン含有有機珪素化合物と一般式(IV)で表される水硫化アルカリ化合物とを、一般式(V)で表されるナトリウム、カリウム、マグネシウム、及びアルミニウムから選択される金属の硫酸塩、燐酸塩、炭酸塩から選択される塩の存在下にて反応させることにより、一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物を高純度で製造することができる。
本発明においては、一般式(I)で表されるハロゲン含有有機珪素化合物を用いる。
(式(I)中、R1は炭素数1〜10の二価のアルキル基、又はフェニル基であり、Yが一般式(II)、一般式(III)、又は炭素数1〜8の一価のアルキル基で置換されていてもよいシラトラン基(N≡(CH2CH2O)3Si−)であり、Xはハロゲン原子である。)
(式(II)中、R2、R3、R4はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜18の一価のアルキル基、炭素数1〜18の一価のアルコキシ基、OH基、又はCnH2n−1O−((CH2)mO)rで表されnは1〜18、mは1〜6、rは1〜18であるポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル基のいずれかであり、R2、R3、R4の少なくとも1つはアルコキシ基、OH基、又はポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル基である。)
(式(III)中、R5は炭素数1〜18の一価のアルコキシ基、OH基、又はCnH2n−1O−((CH2)mO)rで表され、nは1〜18、mは1〜6、rは1〜18であるポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル基のいずれかであり、R6、R7は互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜8の二価のアルキル基であり、Wは−C(=O)−、−O−、−NR8−、−CR9R10−でありR8、R9、R10は炭素数1〜18のアルキル基又は水素である。)
式(I)中において、R1は炭素数1〜8の二価のアルキル基もしくはフェニル基であることがより好ましく、炭素数1〜6の二価のアルキル基もしくはフェニル基であることが特に好ましい。尚、これらのアルキル基については直鎖であっても分岐しているものでもよい。
式(I)中、Xは塩素原子、又は臭素原子であることが好ましく、塩素原子が特に好ましい。
式(I)中、Xは塩素原子、又は臭素原子であることが好ましく、塩素原子が特に好ましい。
式(II)中において、R2、R3、R4は炭素数1〜8の一価のアルキル基、炭素数1〜8の一価のアルコキシ基、CnH2n−1O−((CH2)mO)rで表されnは1〜8、mは1〜4、rは1〜8であるポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル基のいずれかであることがより好ましく、炭素数1〜4の一価のアルキル基、炭素数1〜4の一価のアルコキシ基、CnH2n−1O−((CH2)mO)rで表されnは2〜8、mは2〜4、rは1〜6であるポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル基のいずれかであることが特に好ましい。
尚、R2、R3、R4については直鎖であっても分岐しているものでもよい。
尚、R2、R3、R4については直鎖であっても分岐しているものでもよい。
式(III)中において、R5は炭素数1〜8の一価のアルコキシ基、CnH2n−1O−((CH2)mO)rで表されnは1〜8、mは1〜4、rは1〜8であるポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル基のいずれかであることがより好ましく、炭素数1〜4の一価のアルコキシ基もしくはCnH2n−1O−((CH2)mO)rで表されnは2〜8、mは2〜4、rは1〜6であるポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル基のいずれかであることが特に好ましい。
式(III)中において、R6、R7は炭素数1〜8の二価のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜4の二価のアルキル基であることがより好ましい。
式(III)中において、R8、R9、R10は炭素数1〜8のアルキル基、水素のいずれかであることが好ましく、炭素数1〜4のアルキル基、水素のいずれかであることがより好ましい。
尚、R5、R6、R7、R8、R9、R10については直鎖であっても分岐しているものでもよい。
式(III)中において、R6、R7は炭素数1〜8の二価のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜4の二価のアルキル基であることがより好ましい。
式(III)中において、R8、R9、R10は炭素数1〜8のアルキル基、水素のいずれかであることが好ましく、炭素数1〜4のアルキル基、水素のいずれかであることがより好ましい。
尚、R5、R6、R7、R8、R9、R10については直鎖であっても分岐しているものでもよい。
一般式(I)で表されるハロゲン含有有機珪素化合物を具体的に例示すると、1−クロロメチルジメチルメトキシシラン、1−クロロメチルメチルジエトキシシラン、1−クロロメチルジメチルエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルジメトキシメチルシラン、3−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、3−クロロプロピルジメチルエトキシシラン、1−ブロモメチルトリメトキシシラン、1−ブロモメチルトリエトキシシラン、1−ブロモメチルメチルジメトキシシラン、1−ブロモメチルメチルジエトキシシラン、1−ブロモメチルジメチルメトキシシラン、1−ブロモメチルジメチルエトキシシラン、3−ブロモプロピルトリメトキシシラン、3−ブロモプロピルトリエトキシシラン、3−ブロモプロピルメチルジメトキシシラン、3−ブロモプロピルメチルジエトキシシラン、3−ブロモプロピルジメチルエトキシシラン、3−クロロプロピルトリオクトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジオクトキシシシラン、3−クロロプロピルトリヘキサオキシシラン、3−クロロプロピルメチルジヘキサオキシシシラン、3−クロロプロピルトリデカオキシシラン、3−クロロプロピルメチルデカオキシシラン、3−クロロプロピルトリオクタデカオキシシラン、3−クロロプロピルメチルジオクタデカオキシシラン、3−クロロプロピルエトキシジエチレングリコキシシラン、3−クロロプロピルメチルジエチレングリコキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシランとポリエチレングリコール(繰り返し単位1〜8)モノブチルエーテルの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランとポリエチレングリコール(繰り返し単位1〜8)モノエチルエーテルの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランとポリエチレングリコール(繰り返し単位1〜8)モノメチルエーテルの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランと2−メチルー1,3−プロパンジオールの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランと2,2-ジメチル−1,3-プロパンジオールの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランとN−メチルジエタノールアミンの反応物、3−クロロプロピルジメトキシメチルシランとN−メチルジエタノールアミンの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランとN−ブチルジエタノールアミンの反応物、3−クロロプロピルジメトキシメチルシランとN−ブチルジエタノールアミンの反応物、3−クロロプロピルシラトラン、3−クロロメチルシラトランが挙げられる。
一般式(IV)で表される水硫化アルカリ化合物としては、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化アンモニウムが挙げられ、水硫化ナトリウムであることが好ましい。水硫化アルカリ化合物は十分に乾燥され、無水化されたものが好ましい。
本発明においては、一般式(IV)で表される水硫化アルカリ化合物は、一般式(I)で表されるハロゲン含有有機珪素化合物に対して、0.8〜3当量で反応させることが好ましく、0.8〜2当量で反応させることがより好ましく、0.8〜1.5当量で反応させることが特に好ましい。
本発明では、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、及びアルミニウムから選択される金属の硫酸塩、燐酸塩、炭酸塩から選択される塩として、一般式(V)で表される金属塩が用いられる。
(式(V)中、MeはNa、K、Mg、又はAlを表し、nは1〜3の整数、mは0〜4の整数であり、mは1〜3の整数であることが好ましく、AはSO4、PO4、P3O10、又はCO3であり、rは1〜3の整数であり、xは0〜27の整数である。)
一般式(V)で表される金属塩としては、硫酸マグネシウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、燐酸三ナトリウム、燐酸三カリウム、第一燐酸マグネシウム、第二燐酸マグネシウム、第三燐酸マグネシウム、燐酸水素二ナトリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸水素二カリウム、燐酸二水素カリウム、トリポリ燐酸二水素アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、又はこれらの水和物を例示することができ、硫酸マグネシウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸ナトリウム、第二燐酸マグネシウム、燐酸水素二ナトリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸水素二カリウム、燐酸二水素カリウム、トリポリ燐酸二水素アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、又はこれらの水和物であることが好ましい。これらの金属塩は事前に乾燥させたものであってよい。
本発明において、一般式(V)で表される金属塩の使用量は特に限定されないが、一般式(I)で表されるハロゲン含有有機珪素化合物に対して、0.001〜2当量で反応させることが好ましく、0.005〜1当量で反応させることがより好ましい。
本発明の反応は極性溶媒中で行われ、プロトン性極性溶媒、又は非プロトン性極性溶媒を用いる事ができ、アルコール類、エーテル類、ケトン類、アミド類、ニトリル類、スルホキシド類を例示することができる。
アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノールを例示することができる。 エーテル類としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、クラウンエーテル、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテルを例示することができる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトンを例示することができる。アミド類としては、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミドを例示することができる。ニトリル類としては、アセトニトリル、プロピオニトリルを例示することができる。スルホキシド類としては、ジメチルスルホキシド(DMSO)を例示することができる。
極性溶媒としては、エタノール、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、アセトニトリルが好ましい。
アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノールを例示することができる。 エーテル類としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、クラウンエーテル、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテルを例示することができる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトンを例示することができる。アミド類としては、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミドを例示することができる。ニトリル類としては、アセトニトリル、プロピオニトリルを例示することができる。スルホキシド類としては、ジメチルスルホキシド(DMSO)を例示することができる。
極性溶媒としては、エタノール、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、アセトニトリルが好ましい。
本発明において、極性溶媒の使用量は特に限定されないが、一般式(I)で表されるハロゲン含有有機珪素化合物に対して、0.1〜20重量倍で反応させることが好ましく、0.1〜10重量倍で反応させることがより好ましく、0.5〜10重量倍で反応させることが特に好ましい。
本発明の反応は、不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましく、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスが使用される。
本発明の反応条件としては溶媒の沸点近辺で反応を行うことが例示されるが、より具体的には10〜180℃で反応を行うことが好ましく、20〜160℃で反応を行うことがより好ましく、30〜140℃で反応を行うことが特に好ましい。また、反応時間は特に限定されないが、30分〜24時間とすることができる。
本発明により製造される一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物は、スルフィド化及びアルコキシシランの縮合等の好ましくない副反応による副生成物を抑制されているため、高純度で得られる。
(式(VI)中、R1及びYは一般式(I)と同じ。)
本発明の一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物は、不飽和結合を有する合成ゴム又は天然ゴム及びシリカなどの充填剤とともに配合されることにより、ゴム配合物の粘度を低減し、ゴム特性として損失正接を低減し、且つ動的弾性率の低減が少なくする効果が期待できるため、タイヤのトレッド等に有用に用いられうる。
本発明の一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物を含有するゴム配合物に用いる不飽和結合を有するゴムとしては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、各種スチレンブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、各種アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴムなどのジエン系ゴムや各種エチレンプロピレン共重合体ゴム等を例示することができ、単独又は、任意にブレンドして使用することができる。
本発明の一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物を含有するゴム配合物に用いる充填剤としては、シリカ、クレー、タルク、表面改質カーボンブラック等が好ましく、シリカが特に好ましい。
本発明の一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物の配合量は、シリカ、クレー、タルクや表面改質カーボンブラック等の充填剤100重量部に対し0.2〜30重量部であることが好ましく、1〜20重量部であることがより好ましい。
本発明の一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物を含有するゴム配合物には、一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物以外の他のシランカップリング剤を併用して使用することも可能であり、他のシランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルメトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルエトキシシラン、ビストリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド、ビストリエトキシシリルプロピルジスルフィド等を挙げることができる。
本発明の一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物を含有するゴム配合物には、ゴム分野において一般に使用される各種配合剤である加工助剤、酸化防止剤、軟化剤、可塑剤、架橋促進剤、架橋剤等は、必要に応じて、配合することができる。
本発明の一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物を含有するゴム配合組成物は、一般的な混練、更には架橋し使用することができる。
以下、本発明の高純度メルカプトシラン化合物の製造に関して、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
ガスクロマトグラフィ(以下、GCと略す)測定には、化学物質評価研究機構製カラムG−205とFID検出器を備えた島津製作所製GC−2014AFSPLを用いた。注入口温度は280℃、検出器側温度は320℃とし、カラム昇温条件は50℃で2分間測定後、10℃/分の速度で300℃まで昇温し、300℃到達後15分測定した。キャリアガスはヘリウムを流量は20ml/分とし、カラム温度が300℃に到達した時点で30ml/分とした。サンプル注入量は0.2μLとした。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(以下、GPCと略す)測定には、RI検出器(島津製作所製RID6A)とカラム(昭和電工製ShodexKF804とKF803とKF802を直列に繋いだ)を備えた島津製作所製LC6ADを用いた。カラムオーブン温度は40℃とし、移動相はテトラヒドロフラン(THFと略す)で1ml/分の流量とした。サンプルは20mgの試料を10mlのTHFに溶解させ、注入量は200μlとした。
比較例1
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.16g(0.11モル)、脱水したエタノール63g及び3−クロロプロピルメチルジエトキシシラン(CPMDESと略す)21.10g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。6.5時間後にはCPMDESは、GC測定により、97.7%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、薄いピンク色の透明な液状の生成物を16.5g得た。
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.16g(0.11モル)、脱水したエタノール63g及び3−クロロプロピルメチルジエトキシシラン(CPMDESと略す)21.10g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。6.5時間後にはCPMDESは、GC測定により、97.7%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、薄いピンク色の透明な液状の生成物を16.5g得た。
実施例1
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.16g(0.11モル)、脱水したエタノール63g、140℃で1時間乾燥させた炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)1.89g(0.022モル)及びCPMDES21.1g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。6時間後にはCPMDESは、GC測定により、98.2%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、薄いピンク色の透明な液状の生成物を19.5g得た。
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.16g(0.11モル)、脱水したエタノール63g、140℃で1時間乾燥させた炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)1.89g(0.022モル)及びCPMDES21.1g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。6時間後にはCPMDESは、GC測定により、98.2%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、薄いピンク色の透明な液状の生成物を19.5g得た。
実施例2
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.16g(0.11モル)、脱水したエタノール63g、140℃で1時間乾燥させたトリポリ燐酸二水素アルミニウム(AlH2P3O10・2H2O)4.55g(0.016モル)及びCPMDES21.1g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。6時間後にはCPMDESは、GC測定により、96.4%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、薄いピンク色の透明な液状の生成物を19.8g得た。
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.16g(0.11モル)、脱水したエタノール63g、140℃で1時間乾燥させたトリポリ燐酸二水素アルミニウム(AlH2P3O10・2H2O)4.55g(0.016モル)及びCPMDES21.1g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。6時間後にはCPMDESは、GC測定により、96.4%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、薄いピンク色の透明な液状の生成物を19.8g得た。
実施例3
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.16g(0.11モル)、脱水したエタノール63g、140℃で1時間乾燥させた硫酸マグネシウム(MgSO4)1.32g(0.011モル)及びCPMDES21.1g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。8時間後にはCPMDESは、GC測定により、97.7%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、薄いピンク色の透明な液状の生成物を18.2g得た。
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.16g(0.11モル)、脱水したエタノール63g、140℃で1時間乾燥させた硫酸マグネシウム(MgSO4)1.32g(0.011モル)及びCPMDES21.1g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。8時間後にはCPMDESは、GC測定により、97.7%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、薄いピンク色の透明な液状の生成物を18.2g得た。
比較例2
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.72g(0.12モル)、ジメチルホルムアミド(DMFと略す)60g及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン(CPTESと略す)24.05g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。3時間後にはCPTESは、GC測定により、99.8%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、無色透明の液状の生成物を19g得た。
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.72g(0.12モル)、ジメチルホルムアミド(DMFと略す)60g及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン(CPTESと略す)24.05g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。3時間後にはCPTESは、GC測定により、99.8%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、無色透明の液状の生成物を19g得た。
実施例4
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.72g(0.12モル)、DMF60g、140℃で1時間乾燥させたトリポリ燐酸2水素アルミニウム(AlH2P3O10・2H2O)14.1g(0.005モル)及びCPTES24.08g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。3時間後にはCPTESは、GC測定により、99.8%消費されていていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、無色透明の液状の生成物20.8g得た。
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.72g(0.12モル)、DMF60g、140℃で1時間乾燥させたトリポリ燐酸2水素アルミニウム(AlH2P3O10・2H2O)14.1g(0.005モル)及びCPTES24.08g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。3時間後にはCPTESは、GC測定により、99.8%消費されていていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、無色透明の液状の生成物20.8g得た。
実施例5
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.72g(0.12モル)、DMF60g、140℃で1時間乾燥させたトリポリ燐酸2水素アルミニウム(AlH2P3O10・2H2O)4.55g(0.016モル)及びCPTES24.08g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。3時間後にはCPTESは、GC測定により、99.4%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、無色透明の液状の生成物22.2g得た。
100mlの三口フラスコに無水水硫化ナトリウム6.72g(0.12モル)、DMF60g、140℃で1時間乾燥させたトリポリ燐酸2水素アルミニウム(AlH2P3O10・2H2O)4.55g(0.016モル)及びCPTES24.08g(0.1モル)を添加し、窒素雰囲気下で混合した。その後、70℃のオイルバスに浸漬し、攪拌を続けた。3時間後にはCPTESは、GC測定により、99.4%消費されていることが確認できた。本溶液をロータリーエバポレーターにて減圧濃縮し、得られた溶液をNo.5Cの濾紙にて減圧濾過を行うことにより、無色透明の液状の生成物22.2g得た。
実施例1〜5及び比較例1〜2で得られた液状の生成物をGC分析及びGPC分析により、組成分析を行った。結果を表1、表2に示す。表1、表2内の収率及び比率については以下で算出した。
1)収率(%)=得られた生成物が全てメルカプト体と仮定したときのメルカプト体としての収率
2)GC分析による-SH比率(%)=(GC分析によるメルカプト体面積/生成物面積)*100
3)GPC分析による-SH比率(%)=(GPC分析によるメルカプト体面積/生成物面積)*100
4)GPC分析による-SS比率(%)=(GPC分析によるスルフィド体面積/生成物面積)*100
5)GPC分析による高分子体比率(%)=(GPC分析による高分子量体面積/生成物面積)*100
1)収率(%)=得られた生成物が全てメルカプト体と仮定したときのメルカプト体としての収率
2)GC分析による-SH比率(%)=(GC分析によるメルカプト体面積/生成物面積)*100
3)GPC分析による-SH比率(%)=(GPC分析によるメルカプト体面積/生成物面積)*100
4)GPC分析による-SS比率(%)=(GPC分析によるスルフィド体面積/生成物面積)*100
5)GPC分析による高分子体比率(%)=(GPC分析による高分子量体面積/生成物面積)*100
表1から本発明の実施例と比較例に比較すると、GC分析によるメルカプト体及びGPC分析によるメルカプト体の生成率が高く、GPC分析によるスルフィド体及びGPC分析による高分子量の生成が低い事が分かり、本発明の製造法により、高純度のメルカプトシラン化合物を製造することができることが分かった。
本発明により、高純度メルカプトシラン化合物を得ることができる。本発明の高純度メルカプトシラン化合物は、不飽和結合を持つ合成ゴム又は天然ゴムと、同ゴムに配合されたシリカ、クレー、タルク、表面改質カーボンブラック等の充填剤を結合させるシランカップリング剤として用いられる。
Claims (5)
- 極性溶媒中で、一般式(I)で表されるハロゲン含有有機珪素化合物と一般式(IV)で表される水硫化アルカリ化合物を、一般式(V)で表される金属塩存在下にて反応させることを特徴とする一般式(VI)で表されるメルカプトシラン化合物の製造法。
- 一般式(V)で表される金属塩において、mが1〜3である請求項1記載のメルカプトシラン化合物の製造法。
- 一般式(V)で表される金属塩が、硫酸マグネシウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、燐酸三ナトリウム、燐酸三カリウム、第一燐酸マグネシウム、第二燐酸マグネシウム、第三燐酸マグネシウム、燐酸水素二ナトリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸水素二カリウム、燐酸二水素カリウム、トリポリ燐酸二水素アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、及びこれらの水和物からなる群から選択される請求項1記載のメルカプトシラン化合物の製造法。
- 一般式(I)で表されるハロゲン含有有機珪素化合物が、1−クロロメチルジメチルメトキシシラン、1−クロロメチルメチルジエトキシシラン、1−クロロメチルジメチルエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルジメトキシメチルシラン、3−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、3−クロロプロピルジメチルエトキシシラン、1−ブロモメチルトリメトキシシラン、1−ブロモメチルトリエトキシシラン、1−ブロモメチルメチルジメトキシシラン、1−ブロモメチルメチルジエトキシシラン、1−ブロモメチルジメチルメトキシシラン、1−ブロモメチルジメチルエトキシシラン、3−ブロモプロピルトリメトキシシラン、3−ブロモプロピルトリエトキシシラン、3−ブロモプロピルメチルジメトキシシラン、3−ブロモプロピルメチルジエトキシシラン、3−ブロモプロピルジメチルエトキシシラン、3−クロロプロピルトリオクトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジオクトキシシシラン、3−クロロプロピルトリヘキサオキシシラン、3−クロロプロピルメチルジヘキサオキシシシラン、3−クロロプロピルトリデカオキシシラン、3−クロロプロピルメチルデカオキシシラン、3−クロロプロピルトリオクタデカオキシシラン、3−クロロプロピルメチルジオクタデカオキシシラン、3−クロロプロピルエトキシジエチレングリコキシシラン、3−クロロプロピルメチルジエチレングリコキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシランとポリエチレングリコール(繰り返し単位1〜8)モノブチルエーテルの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランとポリエチレングリコール(繰り返し単位1〜8)モノエチルエーテルの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランとポリエチレングリコール(繰り返し単位1〜8)モノメチルエーテルの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランと2−メチルー1,3−プロパンジオールの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランと2,2-ジメチル−1,3-プロパンジオールの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランとN−メチルジエタノールアミンの反応物、3−クロロプロピルジメトキシメチルシランとN−メチルジエタノールアミンの反応物、3−クロロプロピルトリメトキシシランとN−ブチルジエタノールアミンの反応物、3−クロロプロピルジメトキシメチルシランとN−ブチルジエタノールアミンの反応物、3−クロロプロピルシラトラン、及び3−クロロメチルシラトランからなる群から選択される請求項1〜3いずれかに記載のメルカプトシラン化合物の製造法。
- 請求項1〜4いずれかに記載の製造法により得られるメルカプトシラン化合物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012048248A JP2013181029A (ja) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | 高純度のメルカプトシラン化合物の製造法。 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012048248A JP2013181029A (ja) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | 高純度のメルカプトシラン化合物の製造法。 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013181029A true JP2013181029A (ja) | 2013-09-12 |
Family
ID=49271941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012048248A Pending JP2013181029A (ja) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | 高純度のメルカプトシラン化合物の製造法。 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013181029A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS508060B1 (ja) * | 1969-07-18 | 1975-04-01 | ||
JPS51125207A (en) * | 1974-12-11 | 1976-11-01 | Dow Corning | Process for preparing mercaptans |
JPH04261188A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-09-17 | Huels Ag | メルカプトシランの製造法 |
JP2005535721A (ja) * | 2002-08-16 | 2005-11-24 | ダウ・コーニング・コーポレイション | メルカプトアルキルアルコキシシランの製造方法 |
JP2010037340A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Evonik Degussa Gmbh | オルガノシランの製造法 |
-
2012
- 2012-03-05 JP JP2012048248A patent/JP2013181029A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS508060B1 (ja) * | 1969-07-18 | 1975-04-01 | ||
JPS51125207A (en) * | 1974-12-11 | 1976-11-01 | Dow Corning | Process for preparing mercaptans |
JPH04261188A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-09-17 | Huels Ag | メルカプトシランの製造法 |
JP2005535721A (ja) * | 2002-08-16 | 2005-11-24 | ダウ・コーニング・コーポレイション | メルカプトアルキルアルコキシシランの製造方法 |
JP2010037340A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Evonik Degussa Gmbh | オルガノシランの製造法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6009381B2 (ja) | 有機シラン及びその製造方法 | |
JPWO2009104766A1 (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
WO2008084885A1 (en) | Method for manufacturing a bis(silatranylalkyl) polysulfide, method for manufacturing a mixture of bis(silatranylalkyl) polysulfide etc., a mixture of bis(silatranylalkyl) polysulfide etc., and rubber composition | |
JP2014177432A (ja) | 有機シラン及びその製造方法 | |
US9150595B2 (en) | Process for producing silane coupling agent | |
JP2007091677A (ja) | スルフィド鎖含有有機珪素化合物の製造方法 | |
JP2010270044A (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP2013119529A (ja) | 有機ケイ素化合物及びその製造方法、ゴム用配合剤並びにゴム組成物 | |
JP2012149189A (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP2010132604A (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ | |
JP2014177577A (ja) | ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP2010270053A (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP2014177580A (ja) | ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
EP3342776B1 (en) | Sulfur containing organosilicon compound and resin composition | |
JP2013181029A (ja) | 高純度のメルカプトシラン化合物の製造法。 | |
JP2014108950A (ja) | シラン化合物及びその製造方法 | |
JP2013216613A (ja) | 高純度のメルカプトシラン化合物の製造方法 | |
JP2013216612A (ja) | 新規な構造を有する含硫黄有機珪素化合物とその製造方法 | |
JP5503303B2 (ja) | サイドウォール用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP2011236129A (ja) | スルフィド構造を有する優れたゴム特性を与える含硫黄有機珪素生成物 | |
JP5164375B2 (ja) | 有機珪素化合物を含むゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP4143822B2 (ja) | ポリスルフィドシランの製造方法 | |
JP2015205844A (ja) | 含硫黄有機ケイ素化合物及びその製造方法、ゴム用配合剤、ゴム組成物並びにタイヤ | |
JP2014133861A (ja) | ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP2010270055A (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140903 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150507 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20151105 |