JP2013221001A

JP2013221001A - 環状シラザン化合物の製造方法

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Publication number: JP2013221001A
Application number: JP2012092646A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Tonomura; 洋一殿村
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2013-10-28
Anticipated expiration: 2032-04-16
Also published as: JP5772694B2

Abstract

【解決手段】式（１）

（式中、ｎは２以上の整数）で示される鎖状又は環状シラザン化合物を含有する混合物を、スルホン酸化合物又はその塩の存在下で加熱する式（２）

で示される環状シラザン化合物の製造方法。
【効果】表面処理剤、繊維処理剤、接着剤、塗料添加剤等として有用な式（２）の環状シラザン化合物を収率良く効率的に製造することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、表面処理剤、繊維処理剤、接着剤、塗料添加剤等として有用な環状シラザン化合物の製造方法に関する。

環状シラザン化合物は、表面処理剤、繊維処理剤、接着剤、塗料添加剤等として有用であり、例えば、特開２０１１−１２２１３７号公報（特許文献１）には、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンや２，２，６，６−テトラメチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン等の環状シラザン化合物が、ＴｉＮやＳｉＮ基板を疎水化できる表面処理剤として有用であるとの記載がある。

上記環状シラザン化合物の製造方法としては、例えば、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ（１９６６），５（４），３２０（非特許文献１）に記載されているように、１，２−ビス（クロロジメチルシリル）エタン等のビスハロシラン化合物とアンモニア等の含窒素化合物を反応させ、環状シラザン化合物である２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンを得る方法が挙げられる。

また、ＣｈｅｍｉｓｃｈｅＢｅｒｉｃｈｔｅ（１９９２），１２５（１２），２５６１（非特許文献２）には、１，２−ビス（クロロジメチルシリル）エタンとアンモニアを反応させ、環状シラザン化合物である２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン及び２，２，５，５，７，７，１０，１０−オクタメチル−２，５，７，１０−テトラシラ−１，６−ジアザシクロデカンや２，２，５，５，７，７，１０，１０，１２，１２，１５，１５−ドデカメチル−２，５，７，１０，１２，１５−ヘキサシラ−１，６，１１−トリアザシクロペンタデカン等の環状シラザン化合物や非環状のオリゴマーやポリマーの混合物を得る方法が記載されている。

しかしながら、非特許文献１及び２に記載の方法では、目的の環状シラザン化合物である２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンを得るという観点からすると、目的物である２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンの他に、非特許文献２記載の２，２，５，５，７，７，１０，１０−オクタメチル−２，５，７，１０−テトラシラ−１，６−ジアザシクロデカンや２，２，５，５，７，７，１０，１０，１２，１２，１５，１５−ドデカメチル−２，５，７，１０，１２，１５−ヘキサシラ−１，６，１１−トリアザシクロペンタデカン等の環状シラザン化合物や非環状のオリゴマーやポリマーが副生することとなり、目的物が収率良く得られないという問題点がある。

特開２０１１−１２２１３７号公報

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ（１９６６），５（４），３２０ＣｈｅｍｉｓｃｈｅＢｅｒｉｃｈｔｅ（１９９２），１２５（１２），２５６１

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、表面処理剤、繊維処理剤、接着剤、塗料添加剤として有用な環状シラザン化合物の効率的な製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、環状シラザン化合物や非環状のオリゴマーやポリマーの混合物を含有する混合物に、スルホン酸又はその塩を添加、加熱することで、クラッキングにより目的とする環状シラザン化合物に変換でき、またこの場合、生成した環状シラザン化合物を系外に留去することにより、収率良く効率的に環状シラザンを製造できることを知見し、本発明を完成するに至った。

従って、本発明は、下記に示す環状シラザン化合物の製造方法を提供する。
［１］下記一般式（１）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、Ｒ³は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の２価炭化水素基であり、Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、ｎは２以上の整数である。）
で示される鎖状又は環状シラザン化合物を含有する混合物を、スルホン酸化合物又はその塩の存在下で加熱することを特徴とする下記一般式（２）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶は上記と同様である。）
で示される環状シラザン化合物の製造方法。
［２］上記一般式（１）で示される鎖状又は環状シラザン化合物を含有する混合物が、下記一般式（３）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、Ｒ³は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の２価炭化水素基であり、Ｘはハロゲン原子である。）
で示されるビスハロシラン化合物と、下記一般式（４）
Ｒ⁶ＮＨ₂ （４）
（式中、Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基である。）
で示される含窒素化合物とを反応させて製造されたものである［１］記載の環状シラザン化合物の製造方法。
［３］上記一般式（２）で示される環状シラザン化合物が、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンである［１］又は［２］記載の環状シラザン化合物の製造方法。

本発明により提供される製造方法によれば、表面処理剤、繊維処理剤、接着剤、塗料添加剤等として有用な上記式（２）の環状シラザン化合物を収率良く効率的に製造することができる。

本発明の環状シラザン化合物の製造方法は、下記一般式（１）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、Ｒ³は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の２価炭化水素基であり、Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、ｎは２以上の整数である。）
で示される鎖状又は環状シラザン化合物を含有する混合物を、スルホン酸化合物又はその塩の存在下で加熱することにより、下記式（２）の環状シラザン化合物を得ることを特徴とするものである。

ここで、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶が炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基の場合、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基等の直鎖状のアルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、テキシル基、２−エチルヘキシル基等の分岐鎖状のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の環状のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基等が例示され、特にメチル基、エチル基が好ましい。また、炭化水素基の水素原子の一部又は全部が置換されていてもよく、該置換基としては、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、（イソ）プロポキシ基等のアルコキシ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子からなる基、シアノ基、アミノ基、フェニル基、トリル基等の炭素数６〜１８のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等の炭素数７〜１８のアラルキル基、エステル基、カルボキシル基、エーテル基、アシル基、スルフィド基、アルキルシリル基、アルコキシシリル基等が挙げられ、これらを組み合わせて用いることもできる。メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基等のアリール基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基等が例示される。

Ｒ³で示される炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の２価炭化水素基としては、具体的には、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、イソブチレン基等のアルキレン基、フェニレン基等のアリーレン基、メチレンフェニレン基、メチレンフェニレンメチレン基等のアラルキレン基が例示される。また、炭化水素基の水素原子の一部又は全部が置換されていてもよく、該置換基としては、上記に挙げた置換基が挙げられる。
ｎは２以上の整数であり、具体的には２〜３０、好ましくは２〜２０である。

上記一般式（１）で示される鎖状又は環状シラザンの化合物を含有する混合物は、上記一般式（１）で示されるシラザン化合物を複数種含んでいてもよく、上記一般式（２）で示される目的物である環状シラザン化合物を含んでいてもよい。

更に、上記一般式（１）で示される鎖状又は環状シラザン化合物を含有する混合物は、１種又は２種以上の溶媒を含んでいてもよい。含まれ得る溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素系溶媒等が例示される。

スルホン酸化合物としては、具体的には、硫酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸等のアルカンスルホン酸化合物、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等のアレーンスルホン酸化合物、トリフルオロメタンスルホン酸、１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸、１，１，２，２，２−ペンタフルオロエタンスルホン酸等のフルオロアルカンスルホン酸化合物等が例示される。また、スルホン酸化合物の塩としては、上記スルホン酸のアンモニウム塩、トリエチルアミン塩、ピリジン塩等が例示される。

上記スルホン酸化合物又はその塩の使用量は特に限定されないが、触媒量であり、反応性及び生産性の点から、上記一般式（１）で示される鎖状又は環状シラザン化合物の繰り返し単位１モルに対し、０．００１〜０．１モル、特に０．００３〜０．０５モルの範囲が好ましい。使用量が０．００１モル未満であると、触媒の充分な効果が発現しない可能性があり、０．１モルを超えると、添加量に見合うだけの反応促進効果がみられない可能性がある。

本発明の製造方法は、鎖状又は環状シラザン化合物の混合液にスルホン酸又はその塩を添加した後、加熱するものであるが、加熱温度は３０〜２５０℃、特に４０〜２００℃が好ましい。反応時間は通常１〜４０時間である。

なお、本発明において、目的物である上記一般式（２）で示される環状シラザン化合物を留去することにより、系内の環状シラザン化合物の濃度が減少し、環状シラザン化合物を増加させる方向に平衡がずれるため、環状シラザン化合物の生成量をより多くすることができる。

留去は通常０〜２００℃で行うことが好ましい。
留去時の圧力は特に限定されないが、０．１〜２００ｋＰａ、特に０．２〜１０２ｋＰａが好ましい。

本発明により製造される上記一般式（２）で示される環状シラザン化合物の具体例としては、２，２，４，４−テトラメチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、２，２，６，６−テトラメチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジシライソインドリン、２，２，４，４−テトラエチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、２，２，５，５−テトラエチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、２，２，６，６−テトラエチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、１，１，３，３−テトラエチル−１，３−ジシライソインドリン、１，２，２，４，４−ペンタメチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、１，２，２，５，５−ペンタメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、１，２，２，６，６−ペンタメチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、１，１，２，３，３−ペンタメチル−１，３−ジシライソインドリン、２，２，４，４−テトラエチル−１−メチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、２，２，５，５−テトラエチル−１−メチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、２，２，６，６−テトラエチル−１−メチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、１，１，３，３−テトラエチル−２−メチル−１，３−ジシライソインドリン、１−エチル−２，２，４，４−テトラメチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、１−エチル−２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、１−エチル−２，２，６，６−テトラメチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、２−エチル−１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジシライソインドリン、１，２，２，４，４−ペンタエチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、１，２，２，５，５−ペンタエチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、１，２，２，６，６−ペンタエチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、１，１，２，３，３−ペンタエチル−１，３−ジシライソインドリン、２，２，４，４−テトラメチル−１−プロピル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、２，２，５，５−テトラメチル−１−プロピル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、２，２，６，６−テトラメチル−１−プロピル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、１，１，３，３−テトラメチル−２−プロピル−１，３−ジシライソインドリン、２，２，４，４−テトラエチル−１−プロピル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、２，２，５，５−テトラエチル−１−プロピル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、２，２，６，６−テトラエチル−１−プロピル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、１，１，３，３−テトラエチル−２−プロピル−１，３−ジシライソインドリン、１−ブチル−２，２，４，４−テトラメチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、１−ブチル−２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、１−ブチル−２，２，６，６−テトラメチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、２−ブチル−１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジシライソインドリン、１−ブチル−２，２，４，４−テトラエチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、１−ブチル−２，２，５，５−テトラエチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、１−ブチル−２，２，６，６−テトラエチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、２−ブチル−１，１，３，３−テトラエチル−１，３−ジシライソインドリン、１−シクロヘキシル−２，２，４，４−テトラメチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、１−シクロヘキシル−２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、１−シクロヘキシル−２，２，６，６−テトラメチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、２−シクロヘキシル−１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジシライソインドリン、１−シクロヘキシル−２，２，４，４−テトラエチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、１−シクロヘキシル−２，２，５，５−テトラエチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、１−シクロヘキシル−２，２，６，６−テトラエチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、２−シクロヘキシル−１，１，３，３−テトラエチル−１，３−ジシライソインドリン、２，２，４，４−テトラメチル−１−フェニル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、２，２，５，５−テトラメチル−１−フェニル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、２，２，６，６−テトラメチル−１−フェニル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、１，１，３，３−テトラメチル−２−フェニル−１，３−ジシライソインドリン、２，２，４，４−テトラエチル−１−フェニル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、２，２，５，５−テトラエチル−１−フェニル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、２，２，６，６−テトラエチル−１−フェニル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、１，１，３，３−テトラエチル−２−フェニル−１，３−ジシライソインドリン、１−ベンジル−２，２，４，４−テトラメチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、１−ベンジル−２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、１−ベンジル−２，２，６，６−テトラメチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、２−ベンジル−１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジシライソインドリン、１−ベンジル−２，２，４，４−テトラエチル−２，４−ジシラ−１−アザシクロブタン、１−ベンジル−２，２，５，５−テトラエチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタン、１−ベンジル−２，２，６，６−テトラエチル−２，６−ジシラ−１−アザシクロヘキサン、２−ベンジル−１，１，３，３−テトラエチル−１，３−ジシライソインドリン等が例示され、特に２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンが好ましい。

上記一般式（１）で示される鎖状又は環状シラザン化合物の製造方法の１つとして、下記一般式（３）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、Ｒ³は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の２価炭化水素基であり、Ｘはハロゲン原子である。）
で示されるビスハロシラン化合物と下記一般式（４）
Ｒ⁶ＮＨ₂ （４）
（式中、Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基である。）
で示される含窒素化合物を反応させて製造する方法が挙げられる。

上記反応において、原料として用いられるビスハロシラン化合物は、下記一般式（３）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、Ｒ³は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の２価炭化水素基であり、Ｘはハロゲン原子である。）
で示される化合物である。
ここで、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵は上述したものが例示される。

上記一般式（３）で示されるビスハロシラン化合物の具体例としては、ビス（クロロジメチルシリル）メタン、ビス（ブロモジメチルシリル）メタン、ビス（ヨードジメチルシリル）メタン、１，２−ビス（クロロジメチルシリル）エタン、１，２−ビス（ブロモジメチルシリル）エタン、１，２−ビス（ヨードジメチルシリル）エタン、１，３−ビス（クロロジメチルシリル）プロパン、１，３−ビス（ブロモジメチルシリル）プロパン、１，３−ビス（ヨードジメチルシリル）プロパン、１，２−ビス（クロロジメチルシリル）ベンゼン、１，２−ビス（ブロモジメチルシリル）ベンゼン、１，２−ビス（ヨードジメチルシリル）ベンゼン、１，３−ビス（クロロジメチルシリル）ベンゼン、１，３−ビス（ブロモジメチルシリル）ベンゼン、１，３−ビス（ヨードジメチルシリル）ベンゼン、１，４−ビス（クロロジメチルシリル）ベンゼン、１，４−ビス（ブロモジメチルシリル）ベンゼン、１，４−ビス（ヨードジメチルシリル）ベンゼン、ビス（クロロジエチルシリル）メタン、ビス（ブロモジエチルシリル）メタン、ビス（ヨードジエチルシリル）メタン、１，２−ビス（クロロジエチルシリル）エタン、１，２−ビス（ブロモジエチルシリル）エタン、１，２−ビス（ヨードジエチルシリル）エタン、１，３−ビス（クロロジエチルシリル）プロパン、１，３−ビス（ブロモジエチルシリル）プロパン、１，３−ビス（ヨードジエチルシリル）プロパン、１，２−ビス（クロロジエチルシリル）ベンゼン、１，２−ビス（ブロモジエチルシリル）ベンゼン、１，２−ビス（ヨードジエチルシリル）ベンゼン、１，３−ビス（クロロジエチルシリル）ベンゼン、１，３−ビス（ブロモジエチルシリル）ベンゼン、１，３−ビス（ヨードジエチルシリル）ベンゼン、１，４−ビス（クロロジエチルシリル）ベンゼン、１，４−ビス（ブロモジエチルシリル）ベンゼン、１，４−ビス（ヨードジエチルシリル）ベンゼン等が例示される。

また、原料として用いられる含窒素化合物は、下記一般式（４）
Ｒ⁶ＮＨ₂ （４）
（式中、Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基である。）
で示される化合物である。
Ｒ⁶は、上述したものが例示される。

上記一般式（４）で示される含窒素化合物の具体例としては、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、ｓ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン、トルイジン、キシリジン、ベンジルアミン、フェネチルアミン等が例示される。

上記含窒素化合物の使用量は特に限定されないが、反応性及び生産性の点から、上記一般式（３）で示されるビスハロシラン化合物１モルに対し、０．２〜１０モル、特に０．５〜５モルの範囲が好ましい。

上記反応の反応温度は特に限定されないが、０〜２００℃、特に２０〜１８０℃が好ましい。反応時間は通常１〜４０時間である。

なお、上記反応は無溶媒でも進行するが、溶媒を用いることもできる。用い得る溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素系溶媒等が例示される。これらの溶媒は１種を単独で使用してもよく、また２種以上を混合して使用してもよい。

反応終了後には含窒素化合物のハロゲン化水素塩が生じるが、これは反応液を濾過又は、水、水酸化ナトリウム水溶液、エチレンジアミン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７等を添加して分離する等の方法により除去できる。

以下、合成例、実施例、比較例を示して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。

［合成例１］
撹拌機、還流器、ガス吹込管及び温度計を備えたフラスコに、１，２−ビス（クロロジメチルシリル）エタン１０７．７ｇ（０．５モル）、テトラリン３００ｍｌを仕込み、２５〜４０℃でアンモニア２５．５ｇ（１．５モル）を３時間かけて吹き込み、その温度で１時間撹拌した。生成した塩化アンモニウムをろ過により除去し、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンを含有する混合物を３６４ｇ得た。混合物をガスクロマトグラフィーで分析したところ、混合物中の２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンの含有量は３１．９ｇであった（ガスクロマトグラフィーによる内部標準収率４０％）。

［実施例１］
合成例１で得られた２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンを含む混合物を還流器、蒸留塔、留出管を備えたフラスコに仕込み、メタンスルホン酸０．５ｇ（０．００５モル）を添加し、５ｋＰａに減圧した。フラスコを加熱し、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンを塔頂温度５２〜５３℃、釜温９６〜１０８℃の留分として６５．６ｇ得た。この留分をガスクロマトグラフィーで分析したところ、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンの純度は９８％であった。収率は８１％であり、クラッキングにより２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンが生成していることが確認された。

［実施例２］
メタンスルホン酸の代わりにトリフルオロメタンスルホン酸０．７５ｇ（０．００５モル）を添加した以外は、実施例１と同様に実験を行った。２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンを塔頂温度５２〜５３℃、釜温９４〜１０８℃の留分として４９．９ｇ得た。この留分をガスクロマトグラフィーで分析したところ、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンの純度は９８％であった。収率は６１％であり、クラッキングにより２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンが生成していることが確認された。

［実施例３］
メタンスルホン酸の代わりにドデシルベンゼンスルホン酸１．６ｇ（０．００５モル）を添加した以外は、実施例１と同様に実験を行った。２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンを塔頂温度５２〜５３℃、釜温９５〜１０８℃の留分として６０．６ｇ得た。この留分をガスクロマトグラフィーで分析したところ、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンの純度は９８％であった。収率は７５％であり、クラッキングにより２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンが生成していることが確認された。

［比較例１］
メタンスルホン酸を添加しなかった以外は、実施例１と同様に実験を行った。２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンを塔頂温度５２〜５３℃、釜温１００〜１０８℃の留分として２７．１ｇ得た。この留分をガスクロマトグラフィーで分析したところ、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンの純度は９７％であった。収率は３３％であり、クラッキングにより２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンは生成していないことが確認された。

［比較例２］
メタンスルホン酸の代わりに２８質量％ナトリウムメトキシドのメタノール溶液１．０ｇ（０．００５モル）を添加した以外は実施例１と同様に実験を行った。２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンを塔頂温度５２〜５３℃、釜温９９〜１０８℃の留分として２７．９ｇ得た。この留分をガスクロマトグラフィーで分析したところ、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンの純度は９７％であった。収率は３４％であり、クラッキングにより２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンは生成していないことが確認された。

Claims

下記一般式（１）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、Ｒ³は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の２価炭化水素基であり、Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、ｎは２以上の整数である。）
で示される鎖状又は環状シラザン化合物を含有する混合物を、スルホン酸化合物又はその塩の存在下で加熱することを特徴とする下記一般式（２）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶は上記と同様である。）
で示される環状シラザン化合物の製造方法。
上記一般式（１）で示される鎖状又は環状シラザン化合物を含有する混合物が、下記一般式（３）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基であり、Ｒ³は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の２価炭化水素基であり、Ｘはハロゲン原子である。）
で示されるビスハロシラン化合物と、下記一般式（４）
Ｒ⁶ＮＨ₂ （４）
（式中、Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜２０の非置換もしくは置換の１価炭化水素基である。）
で示される含窒素化合物とを反応させて製造されたものである請求項１記載の環状シラザン化合物の製造方法。
上記一般式（２）で示される環状シラザン化合物が、２，２，５，５−テトラメチル−２，５−ジシラ−１−アザシクロペンタンである請求項１又は２記載の環状シラザン化合物の製造方法。