JP2018070488A - Method for producing n-silyl-aminoalkylsilane compounds - Google Patents

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淳一 寺沢
Junichi Terasawa
淳一 寺沢
智理 鶴岡
Chisato TSURUOKA
智理 鶴岡
田中 亨
Toru Tanaka
亨 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing N-silyl-aminoalkylsilane compounds.SOLUTION: Provided are: a method for producing N-silyl-aminoalkylsilane compounds by reacting aminoalkylsilane compounds and monochlorosilane compounds by using acetonitrile in the presence of a tertiary amine compound; the method for producing N-silyl-aminoalkylsilane compounds, wherein the aminoalkylsilane compound is a compound represented by the formula (1); and the method for producing N-silyl-aminoalkylsilane compounds, wherein the tertiary amine compound preferably has an acid dissociation constant (pKa) of 7 or more and, more preferably, is 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene. (In the formula, R's are each independently a C1-5 alkyl; Ris H, phenyl, or 2-aminoethyl; m is an integer of 1 to 5; and n is an integer of 0 to 2.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、N−シリルアミノアルキルシラン化合物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound.

特許文献1では、N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンとメチルジアルコキシシランのヒドロシリル化反応により、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルシランを合成しているが、N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンの原料であるアリルアミンは毒性が高く、しかも高価な白金触媒を使用する必要がある。
特許文献2では、アミノプロピルシランとトリメチルクロロシランを、トリエチルアミンの存在下、反応させているが、N−シリルアミノプロピルシラン化合物を得るためには、室温で長時間、反応をする必要があった。反応を早く進行させるために、加熱すると、副反応が起こり、トリメチルシランの環状化合物などが生成し、N−シリルアミノプロピルシラン化合物がほとんど得られない。
そこで、反応時間が短く、効率のよいN−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法が望まれている。
In Patent Document 1, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylsilane is synthesized by hydrosilylation reaction of N, N-bis (trimethylsilyl) allylamine and methyldialkoxysilane, but N, N-bis (trimethylsilyl) is synthesized. ) Allylamine, which is a raw material for allylamine, is highly toxic and requires the use of an expensive platinum catalyst.
In Patent Document 2, aminopropylsilane and trimethylchlorosilane are reacted in the presence of triethylamine. However, in order to obtain an N-silylaminopropylsilane compound, it is necessary to react at room temperature for a long time. When heated to advance the reaction quickly, a side reaction occurs, a trimethylsilane cyclic compound or the like is generated, and an N-silylaminopropylsilane compound is hardly obtained.
Therefore, a method for producing an efficient N-silylaminoalkylsilane compound with a short reaction time is desired.

特開平10−17579号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-17579 特開2009−249312号公報JP 2009-24931 A

本発明の課題は、従来技術が有する課題を解消し、工業的な生産に適した、N−シリルアミノアルキルシラン化合物の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound that solves the problems of the prior art and is suitable for industrial production.

本発明者らは、アセトニトリルを用いることで、3級アミン化合物存在下、アミノアルキルシラン化合物とモノクロロシラン化合物を反応させることにより、N−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造することができることを見出し、本発明を完成した。   The present inventors have found that by using acetonitrile, an N-silylaminoalkylsilane compound can be produced by reacting an aminoalkylsilane compound and a monochlorosilane compound in the presence of a tertiary amine compound. Completed the invention.

本発明の長所は、少ない溶媒量で副成するアミンの塩酸塩を完全に溶解させ、アミンの塩酸塩のアセトニトリル層と目的物であるN−シリルアミノアルキルシラン化合物の層とを二層分離させ、分液操作で効率よく、しかも高収率で得ることができることである。   The merit of the present invention is that the amine hydrochloride formed as a by-product is completely dissolved in a small amount of solvent, and the acetonitrile layer of the amine hydrochloride and the target N-silylaminoalkylsilane compound layer are separated into two layers. In other words, it can be obtained efficiently by a liquid separation operation and in a high yield.

本発明は、以下の項などである。なお、化学式において、「Me」はメチルであり、「Ph」はフェニルである。   The present invention includes the following items. In the chemical formula, “Me” is methyl and “Ph” is phenyl.

項1. アミノアルキルシラン化合物とモノクロロシラン化合物を、アセトニトリルをを用いて、3級アミン化合物の存在下で、反応させることによって、N−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。   Item 1. A method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound by reacting an aminoalkylsilane compound and a monochlorosilane compound with acetonitrile in the presence of a tertiary amine compound.

項2. アミノアルキルシラン化合物が、式(1)で表される化合物である、項1に記載のN−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。

Figure 2018070488

式(1)において、
は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;Rは、水素、フェニル、または2−アミノエチルであり;mは、1、2、3、4、または5であり;nは、0、1、または2である。 Item 2. Item 2. The method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound according to Item 1, wherein the aminoalkylsilane compound is a compound represented by Formula (1).

Figure 2018070488

In equation (1),
R 1 is independently alkyl having 1 to 5 carbons; R 2 is hydrogen, phenyl, or 2-aminoethyl; m is 1, 2, 3, 4, or 5; n Is 0, 1, or 2.

項3. 3級アミン化合物が、酸解離定数(pKa)が7以上であり、かつ極性表面積(PSA)が12A以上である、項1または2に記載のN−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。 Item 3. Tertiary amine compounds, acid dissociation constant (pKa) of is not less than 7, and polar surface area (PSA) is the 12A 2 or more, a method for producing a N- silyl aminoalkyl silane compound according to claim 1 or 2.

項4. 3級アミン化合物が、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンである、項1から3のいずれか1項に記載のN−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。   Item 4. Item 4. The method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound according to any one of Items 1 to 3, wherein the tertiary amine compound is 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene.

項5. 式(3)、式(4)、または式(5)で表される化合物を目的物とする、項1から4のいずれか1項に記載のN−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。

Figure 2018070488

式(3)、式(4)、および式(5)において、
は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;mは、1、2、3、4、または5であり;nは、0、1、または2である。 Item 5. Item 5. A method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound according to any one of Items 1 to 4, wherein the target compound is the compound represented by Formula (3), Formula (4), or Formula (5).

Figure 2018070488

In Formula (3), Formula (4), and Formula (5),
R 1 is independently alkyl having 1 to 5 carbons; m is 1, 2, 3, 4, or 5; n is 0, 1, or 2.

本発明の原料であるアミノアルキルシラン化合物は、式(1)で表される化合物が好ましい。

Figure 2018070488

式(1)において、
は独立して炭素数1から5のアルキルであり;Rは、水素、フェニル、または2−アミノエチルであり;mは、1、2、3、4、または5であり;nは、0、1、または2である。 The aminoalkylsilane compound which is a raw material of the present invention is preferably a compound represented by the formula (1).

Figure 2018070488

In equation (1),
R 1 is independently alkyl having 1 to 5 carbons; R 2 is hydrogen, phenyl, or 2-aminoethyl; m is 1, 2, 3, 4, or 5; n is , 0, 1, or 2.

式(1)で表される化合物としては、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アニリノプロピルメチルジエトキシシラン、3-アニリノプロピルトリエトキシシラン、3-アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アニリノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、1−アミノメチルメチルジエトキシシラン、1−アミノメチルトリエトキシシラン、2−アミノエチルメチルジエトキシシラン、2−アミノエチルトリエトキシシランなどを、挙げることができる。   Examples of the compound represented by the formula (1) include 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-anilinopropyl. Methyldiethoxysilane, 3-anilinopropyltriethoxysilane, 3-anilinopropylmethyldimethoxysilane, 3-anilinopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N -(2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 1-aminomethylmethyldiethoxysilane, 1-aminomethyltriethoxysilane, 2-aminoethylmethyldiethoxysilane, 2-aminoethyltriethoxysilane, etc. Can be mentioned.

もう一方の原料として、モノクロロシラン化合物を用いる。好ましいモノクロロシラン化合物は、式(6)で表される化合物である。

Figure 2018070488

式(6)において、
は、水素、炭素数1から5のアルキル、またはフェニルである。 A monochlorosilane compound is used as the other raw material. A preferred monochlorosilane compound is a compound represented by the formula (6).

Figure 2018070488

In equation (6),
R 3 is hydrogen, alkyl having 1 to 5 carbons, or phenyl.

モノクロロシラン化合物は、トリメチルクロロシラン、ジメチルクロロシラン、エチルジメチルクロロシラン、ビニルジメチルクロロシラン、フェニルジメチルクロロシランなどである。
反応に添加するモノクロロシラン化合物の量は、アミノプロピルシラン化合物中のアミンにおける水素に対して、等倍モル以上であることが好ましい。より好ましくは、1倍モルから3倍モルの範囲であり、さらに好ましくは、1倍モルから2倍モルの範囲である。
Examples of the monochlorosilane compound include trimethylchlorosilane, dimethylchlorosilane, ethyldimethylchlorosilane, vinyldimethylchlorosilane, and phenyldimethylchlorosilane.
The amount of the monochlorosilane compound added to the reaction is preferably equal to or greater than the mole of hydrogen in the amine in the aminopropylsilane compound. More preferably, it is in the range of 1-fold mole to 3-fold mole, and even more preferably in the range of 1-fold mole to 2-fold mole.

本発明に用いる3級アミン化合物は、脱塩化水素剤として用いるので、塩基であることが必要であり、より強い塩基であることが好ましい。従って、酸解離定数(pKa)が7以上であり、かつ極性表面積(PSA)が12A以上であることが好ましい。そして、この強塩基のアミン化合物の置換反応を避けるため、アミンの窒素に直接結合する水素が存在しない方が好ましいので、3級アミンとなる。 Since the tertiary amine compound used in the present invention is used as a dehydrochlorinating agent, it needs to be a base and is preferably a stronger base. Accordingly, it is preferable that the acid dissociation constant (pKa) is 7 or more and the polar surface area (PSA) is 12A 2 or more. In order to avoid the substitution reaction of the amine compound of the strong base, it is preferable that there is no hydrogen directly bonded to the nitrogen of the amine, so that the tertiary amine is obtained.

酸解離定数(pKa)および極性表面積(PSA)は、Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V11.02 (c1994-2016 ACD/Labs)によって、計算することができる。例えば、データベースSciFinder(登録商標)から、それぞれの値を入手することができる。   The acid dissociation constant (pKa) and polar surface area (PSA) can be calculated by Advanced Chemistry Development (ACD / Labs) Software V11.02 (c1994-2016 ACD / Labs). For example, each value can be obtained from the database SciFinder (registered trademark).

塩基の酸解離定数(pKa)および極性表面積(PSA)の値を、データベースSciFinder(登録商標)から、入手した。

Figure 2018070488
The base acid dissociation constant (pKa) and polar surface area (PSA) values were obtained from the database SciFinder®.

Figure 2018070488

酸解離定数(pKa)が7以上であり、かつ極性表面積(PSA)が12A以上である、3級アミン化合物は、少なくとも1つの酸素を有するアミン化合物、または少なくとも2つの窒素を有する共役系アミン化合物であることが好ましい。 A tertiary amine compound having an acid dissociation constant (pKa) of 7 or more and a polar surface area (PSA) of 12A 2 or more is an amine compound having at least one oxygen, or a conjugated amine having at least two nitrogens A compound is preferred.

少なくとも1つの酸素を有するアミン化合物は、4−メチルモルホリンが好ましい。

Figure 2018070488
The amine compound having at least one oxygen is preferably 4-methylmorpholine.

Figure 2018070488

少なくとも2つの窒素を有する共役系アミン化合物としては、ヘテロ環化合物、DMAP(N,N−ジメチル−4−アミノピリジン)などが挙げられる。

Figure 2018070488
Examples of the conjugated amine compound having at least two nitrogens include heterocyclic compounds and DMAP (N, N-dimethyl-4-aminopyridine).

Figure 2018070488

脱塩化水素剤として用いる、3級アミンである少なくとも2つの窒素を有する共役系アミン化合物は、アミジン骨格を有する化合物が好ましい。アミジン骨格を有する化合物としては、式(2)で表される化合物が好ましい。

Figure 2018070488

式(2)において、
、R、およびRは独立して、炭素数1から5のアルキルまたは炭素数1から5のアルケニルであり;Rは、水素、炭素数1から5のアルキル、炭素数1から5のアルケニル、または2つの水素が炭素数1から5のアルキルで置き換えられたアミノであり;
、R、R、およびRから選ばれた2つは、お互いに結合して、環を形成してもよい。 The conjugated amine compound having at least two nitrogen atoms that is a tertiary amine used as a dehydrochlorinating agent is preferably a compound having an amidine skeleton. As the compound having an amidine skeleton, a compound represented by the formula (2) is preferable.

Figure 2018070488

In equation (2),
R a , R c , and R d are independently alkyl having 1 to 5 carbons or alkenyl having 1 to 5 carbons; R b is hydrogen, alkyl having 1 to 5 carbons, and 1 to C carbons 5 alkenyl, or amino in which two hydrogens are replaced by alkyl having 1 to 5 carbons;
Two selected from R a , R b , R c and R d may be bonded to each other to form a ring.

式(2)で表される化合物としては、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2018070488

Figure 2018070488

Figure 2018070488
Examples of the compound represented by the formula (2) include the following compounds.

Figure 2018070488

Figure 2018070488

Figure 2018070488

より好ましく用いられる脱塩化水素剤は、ヘテロ環化合物である。ヘテロ環化合物としては、DBU(1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン)、DBN(1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン)などが、挙げられる。

Figure 2018070488

最も好ましい脱塩化水素剤は、DBUである。 More preferably, the dehydrochlorinating agent is a heterocyclic compound. Examples of the heterocyclic compound include DBU (1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene), DBN (1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene), and the like. Can be mentioned.

Figure 2018070488

The most preferred dehydrochlorinating agent is DBU.

反応に添加する、酸解離定数(pKa)が7以上であり、かつ極性表面積(PSA)が12A以上であるアミン化合物の量は、アミノプロピルシラン化合物中のアミンにおける水素に対して、等倍モル以上であることが好ましい。より好ましくは、1倍モルから3倍モルの範囲であり、さらに好ましくは、1倍モルから2倍モルの範囲である Added to the reaction, the acid dissociation constant (pKa) of is not less than 7, and the amount of the amine compound is a polar surface area (PSA) is 12A 2 or more, with respect to hydrogen in the amine of the aminopropyl silane compound, magnification It is preferable that it is more than mol. More preferably, it is in the range of 1-fold mole to 3-fold mole, and more preferably in the range of 1-fold mole to 2-fold mole.

本発明の反応において、アセトニトリルを溶媒に用いる。   In the reaction of the present invention, acetonitrile is used as a solvent.

溶媒であるアセトニトリルの量は、反応系内で生成するアミンの塩酸塩を完全に溶解させる量であることが好ましい。温度を上げることでアミンの塩酸塩の溶解度が高くなるため、溶媒量を減らすことが可能である。アセトニトリルを、反応系全体の割合として15重量%から50重量%用いることが好ましい。アセトニトリルを、反応系全体の割合として20重量%から35重量%用いることがより好ましい。アセトニトリルを、反応系全体の割合として15重量%以上とすることで、アミンの塩酸塩を完全に溶解させやすくなる。また、アセトニトリルを、反応系全体の割合として50重量%以下とすることで、反応および分液後の容積効率が向上する。   The amount of acetonitrile as a solvent is preferably an amount that completely dissolves the hydrochloride of amine produced in the reaction system. Since the solubility of amine hydrochloride increases by raising the temperature, the amount of solvent can be reduced. Acetonitrile is preferably used in an amount of 15 to 50% by weight as a proportion of the entire reaction system. More preferably, acetonitrile is used in an amount of 20% to 35% by weight as a proportion of the entire reaction system. By making acetonitrile 15 wt% or more as a proportion of the whole reaction system, it becomes easy to completely dissolve the hydrochloride of amine. Moreover, volume efficiency after reaction and liquid separation improves by making acetonitrile into 50 weight% or less as a ratio of the whole reaction system.

本発明の製造方法では、アミノアルキルシラン化合物、モノクロロシラン化合物、3級アミン化合物、およびアセトニトリルを仕込み、攪拌させることによって、反応は進行する。反応を好適に制御しながら進行させるために、モノクロロシラン化合物、および3級アミン化合物を、アセトニトリルに溶かしておき、所定の反応温度にしてから、アミノアルキルシラン化合物を滴下させることが好ましい。
反応終了後、アミンの塩酸塩は、アセトニトリルに溶解するので、液液分離で、下層のアミン塩酸塩を含むアセトニトリル層を抜き出して分液を行い、目的のN−シリルアミノアルキルシラン化合物層を得ることが可能である。
In the production method of the present invention, the reaction proceeds by charging and stirring an aminoalkylsilane compound, a monochlorosilane compound, a tertiary amine compound, and acetonitrile. In order to proceed while controlling the reaction suitably, it is preferable that the monochlorosilane compound and the tertiary amine compound are dissolved in acetonitrile and brought to a predetermined reaction temperature, and then the aminoalkylsilane compound is dropped.
After completion of the reaction, the amine hydrochloride is dissolved in acetonitrile. Thus, by liquid-liquid separation, the acetonitrile layer containing the lower amine hydrochloride is extracted and separated to obtain the target N-silylaminoalkylsilane compound layer. It is possible.

反応温度は、0℃から100℃の範囲が好ましい。より好ましくは、10℃から80℃の範囲である。さらに好ましくは、20℃から60℃の範囲である。高い温度で反応の進行を促した後に、低い温度で熟成させることもできる   The reaction temperature is preferably in the range of 0 ° C to 100 ° C. More preferably, it is in the range of 10 ° C to 80 ° C. More preferably, it is the range of 20 to 60 degreeC. After accelerating the reaction at high temperature, it can be aged at low temperature

反応の圧力は、特に制限されないが、減圧にすると低沸点のモノクロロシラン化合物が、揮散しやすくなるので、常圧以上が好ましい。
反応は、水分の混入を防ぐ目的で、乾燥空気、または乾燥窒素気流下で行なうことが好ましい。反応には、可燃物を取り扱うので、不活性雰囲気下、例えば、窒素、アルゴンの環境が好ましい。
The pressure of the reaction is not particularly limited. However, when the pressure is reduced, the low-boiling monochlorosilane compound is likely to be volatilized, and therefore, normal pressure or higher is preferable.
The reaction is preferably performed in a dry air or dry nitrogen stream for the purpose of preventing moisture from entering. In the reaction, combustible materials are handled, and therefore, an inert atmosphere, for example, an environment of nitrogen or argon is preferable.

本発明の反応は、式(3)、式(4)、および式(5)で表される化合物を目的物とする場合に、好適に用いることができる。

Figure 2018070488

式(3)、式(4)、および式(5)において、
は独立して炭素数1から5のアルキルであり;mは、1、2、3、4、または5であり;nは、0、1、または2である。 The reaction of the present invention can be suitably used when the compounds represented by formula (3), formula (4), and formula (5) are intended.

Figure 2018070488

In Formula (3), Formula (4), and Formula (5),
R 1 is independently alkyl having 1 to 5 carbons; m is 1, 2, 3, 4, or 5; n is 0, 1, or 2.

式(1)で表される化合物において、Rが水素であるとき、式(3)で表される化合が目的物となる。Rがフェニルであるとき、式(4)で表される化合が目的物となる。Rが2−アミノエチルであるとき、式(5)で表される化合が目的物となる。 In the compound represented by the formula (1), when R 2 is hydrogen, the compound represented by the formula (3) is the target product. When R 2 is phenyl, the compound represented by formula (4) is the target product. When R 2 is 2-aminoethyl, the compound represented by the formula (5) is the target product.

実施例により本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。   The invention is explained in more detail by means of examples. The invention is not limited by these examples.

化合物は、下記の手順により合成した。合成した化合物は、NMR分析により同定し、ガスクロマト分析により定量を行なった。   The compound was synthesized by the following procedure. The synthesized compound was identified by NMR analysis and quantified by gas chromatography analysis.

NMR分析:測定には、JEOL社製のECP400を用いた。H−NMRの測定では、試料をCDClの重水素化溶媒に溶解させ、室温、400MHz、積算回数32回の条件で測定した。クロロホルムを内部標準として用いた。13C−NMRの測定では、CDClを内部標準として用い、積算回数14回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、quinはクインテット、mはマルチプレットであることを意味する。 NMR analysis: ECP400 manufactured by JEOL was used for measurement. In the measurement of 1 H-NMR, the sample was dissolved in a deuterated solvent of CDCl 3 and measured under conditions of room temperature, 400 MHz, and the number of integrations of 32 times. Chloroform was used as an internal standard. In the measurement of 13 C-NMR, CDCl 3 was used as an internal standard, and the integration was performed 14 times. In the description of the nuclear magnetic resonance spectrum, s is a singlet, d is a doublet, t is a triplet, q is a quartet, quin is a quintet, and m is a multiplet.

例えば、目的物の1つであるN,N−(ビストリメチルシリル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシランのスペクトルデータを示す。

Figure 2018070488

Figure 2018070488
For example, spectral data of N, N- (bistrimethylsilyl) -3-aminopropylmethyldiethoxylane, which is one of the objects, are shown.

Figure 2018070488

Figure 2018070488

ガスクロマト分析:測定には、島津製作所製のGC−2014型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、パックドカラム内径2.6mm、長さ3m、充填剤、SE−30 10% 60/80、Shimalite WAWを用いた。キャリアーガスとしてはヘリウム(20ml/分)を用いた。試料気化室の温度を250℃、検出器(TCD)部分の温度を250℃に設定した。試料である上層液あるいはろ液は、試料1gに内部標準物質であるプソイドクメンを0.1g添加し、1μlを試料気化室に注入した。記録計には島津製作所製のGCsolutionシステムなどを用いて、内部標準法で定量を行った。   Gas chromatographic analysis: A GC-2014 gas chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation was used for measurement. As the column, packed column inner diameter 2.6 mm, length 3 m, packing material, SE-30 10% 60/80, Shimalite WAW was used. Helium (20 ml / min) was used as the carrier gas. The temperature of the sample vaporization chamber was set to 250 ° C., and the temperature of the detector (TCD) portion was set to 250 ° C. The upper layer solution or filtrate as a sample was added with 0.1 g of pseudocumene as an internal standard substance to 1 g of the sample, and 1 μl was injected into the sample vaporizing chamber. The recorder was quantified by an internal standard method using a GCsolution system manufactured by Shimadzu Corporation.

[実施例1]

Figure 2018070488
[Example 1]

Figure 2018070488

アミノアルキルシラン化合物、モノクロロシラン化合物、および脱塩化水素剤のモル比は、1:2.5:2.6とした。
1Lの4つ口フラスコの系内を窒素で置換した後、室温下で、アセトニトリル228g、DBU207g(1.36mol)、およびトリメチルクロロシラン142g(1.31mol)を仕込んだ。攪拌を行いながら、室温下、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン(APMS−E)100g(0.52mol)を加えた。50℃に加熱し、1時間撹拌した。その後、室温まで冷却し、1Lの分液漏斗に移して、上層を201g、下層を473g得た。上層をガスクロマト分析し、目的物であるN,N−(ビストリメチルシリル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシランを79.0重量%含んでおり、収量159g(0.47mol)、収率90.4%で得た。
The molar ratio of the aminoalkylsilane compound, the monochlorosilane compound, and the dehydrochlorinating agent was 1: 2.5: 2.6.
After replacing the inside of the 1 L four-neck flask with nitrogen, 228 g of acetonitrile, 207 g of DBU (1.36 mol), and 142 g (1.31 mol) of trimethylchlorosilane were charged at room temperature. While stirring, 100 g (0.52 mol) of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane (APMS-E) was added at room temperature. Heat to 50 ° C. and stir for 1 hour. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature and transferred to a 1 L separatory funnel to obtain 201 g of the upper layer and 473 g of the lower layer. The upper layer was analyzed by gas chromatography and contained 79.0% by weight of the target product N, N- (bistrimethylsilyl) -3-aminopropylmethyldiethoxylane, yield 159 g (0.47 mol), yield 90. Obtained at 4%.

実施例1で用いたアセトニトリルを含めて、以下の溶媒を溶媒1〜3とする。

Figure 2018070488
Including acetonitrile used in Example 1, the following solvents are designated as solvents 1 to 3.

Figure 2018070488

[実施例2]
1Lのジャケット付底抜きフラスコの系内を窒素で置換した後、室温下で、アセトニトリル(溶媒1)228g、DBU207g(1.36mol)、およびトリメチルクロロシラン142g(1.31mol)を仕込んだ。攪拌を行いながら、50℃に加熱して3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン(APMS−E)100g(0.52mol)を加えた。1時間攪拌後、60℃に加熱、攪拌を停止して、分液操作を行った。上層を193g、下層を367g得た。上層をガスクロマト分析し、目的物であるN,N−(ビストリメチルシリル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシランを81.1重量%含んでおり、収量157g(0.46mol)、収率89.3%で得た。
[Example 2]
After replacing the inside of the 1 L jacketed bottom flask with nitrogen, 228 g of acetonitrile (solvent 1), 207 g of DBU (1.36 mol) and 142 g of trimethylchlorosilane (1.31 mol) were charged at room temperature. While stirring, the mixture was heated to 50 ° C. and 100 g (0.52 mol) of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane (APMS-E) was added. After stirring for 1 hour, heating to 60 ° C. and stirring were stopped, and a liquid separation operation was performed. 193 g of the upper layer and 367 g of the lower layer were obtained. The upper layer was analyzed by gas chromatography and contained 81.1% by weight of the target product N, N- (bistrimethylsilyl) -3-aminopropylmethyldiethoxylane, yield 157 g (0.46 mol), yield 89. Obtained at 3%.

[比較例1]
実施例1で用いたアセトニトリル(溶媒1)の代わりに、溶媒2のトルエンを用い、使用するアミノシラン、クロロシラン、およびDBUは、実施例1と同一とし、実施例1と同一の、原料等のモル比、反応装置によって、生成反応を行った。
1Lの4つ口フラスコの系内を窒素で置換した後、室温下で、トルエン312g、DBU186g(1.22mol)、およびトリメチルクロロシラン129g(1.19mol)を仕込んだ。攪拌を行いながら、50℃に加熱して、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン(APMS−E)90g(0.47mol)を加えた。その後、50℃で1時間、さらに60℃に加熱し、3時間撹拌した。その後、室温まで冷却し、20時間ほど熟成させた。1Lの加圧濾過器に移して、ろ過を行い、ろ液419gを得た。ろ液をガスクロマト分析した。目的物であるN,N−(ビストリメチルシリル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシランを、26.2重量%含んでおり、収量110g(0.33mol)、収率70.2%で得た。
[Comparative Example 1]
Instead of acetonitrile (solvent 1) used in Example 1, toluene of solvent 2 was used, and aminosilane, chlorosilane, and DBU used were the same as those in Example 1, and the same moles of raw materials and the like as in Example 1 The production reaction was carried out by the ratio and reactor.
After replacing the inside of the 1 L four-necked flask with nitrogen, 312 g of toluene, 186 g of DBU (1.22 mol), and 129 g of trimethylchlorosilane (1.19 mol) were charged at room temperature. While stirring, the mixture was heated to 50 ° C., and 90 g (0.47 mol) of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane (APMS-E) was added. Then, it heated at 60 degreeC at 50 degreeC for 1 hour, and also stirred for 3 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature and aged for about 20 hours. The filtrate was transferred to a 1 L pressure filter and filtered to obtain 419 g of filtrate. The filtrate was analyzed by gas chromatography. It contained 26.2% by weight of the target product N, N- (bistrimethylsilyl) -3-aminopropylmethyldiethoxylane, and was obtained in a yield of 110 g (0.33 mol) and a yield of 70.2%.

[比較例2]
比較例1のろ過後の濾過器において、残渣を、反応に用いた溶媒であるトルエン210g/回で、2回の洗浄を行い、ろ液と洗浄液を合わせた粗液822g得た。この粗液をガスクロマト分析した。目的物であるN,N−(ビストリメチルシリル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシランを、16.2重量%含んでおり、収量133g(0.40mol)、収率84.3%で得た。
[Comparative Example 2]
In the filter after filtration of Comparative Example 1, the residue was washed twice with 210 g / times of toluene, which was the solvent used in the reaction, to obtain 822 g of a crude liquid that was the combined filtrate and washing liquid. This crude liquid was analyzed by gas chromatography. The target product, N, N- (bistrimethylsilyl) -3-aminopropylmethyldiethoxylane, contained 16.2% by weight, and was obtained in a yield of 133 g (0.40 mol) and a yield of 84.3%.

[比較例3]
比較例1で用いたトルエン(溶媒2)の代わりに、溶媒3の1,2−ジメトキシエタン(DME)を用い、使用するアミノシラン、クロロシラン、およびDBUは、実施例1と同一とし、実施例1と同一の、原料等のモル比、反応装置によって、生成反応を行った。
1Lの4つ口フラスコの系内を窒素で置換した後、室温下で、DME312g、DBU186g(1.22mol)、およびトリメチルクロロシラン129g(1.19mol)を仕込んだ。攪拌を行いながら、50℃に加熱して、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン(APMS−E)90g(0.47mol)を加えた。50℃で1時間撹拌した。その後、室温まで冷却し、1Lの加圧濾過器に移して、ろ過を行い、ろ液414gを得た。ろ液をガスクロマト分析した。目的物であるN,N−(ビストリメチルシリル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシランを、26.8重量%含んでおり、収量111g(0.33mol)、収率70.2%で得た。
[Comparative Example 3]
Instead of toluene (solvent 2) used in Comparative Example 1, 1,2-dimethoxyethane (DME) as solvent 3 was used, and aminosilane, chlorosilane, and DBU used were the same as in Example 1, and Example 1 The production reaction was carried out using the same molar ratio of raw materials and the like as in the above.
After replacing the inside of the 1 L four-neck flask with nitrogen, 312 g of DME, 186 g (1.22 mol) of DBU, and 129 g (1.19 mol) of trimethylchlorosilane were charged at room temperature. While stirring, the mixture was heated to 50 ° C., and 90 g (0.47 mol) of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane (APMS-E) was added. Stir at 50 ° C. for 1 hour. Thereafter, it was cooled to room temperature, transferred to a 1 L pressure filter, and filtered to obtain 414 g of filtrate. The filtrate was analyzed by gas chromatography. It contained 26.8% by weight of the target product N, N- (bistrimethylsilyl) -3-aminopropylmethyldiethoxylane, and was obtained in a yield of 111 g (0.33 mol) and a yield of 70.2%.

[比較例4]
比較例3のろ過後の濾過器において、残渣を、反応で用いた溶媒であるDME210g/回で、2回洗浄を行い、ろ液と洗浄液を合わせた粗液820gを得た。ろ液をガスクロマト分析し、目的物であるN,N−(ビストリメチルシリル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシランを16.3重量%含んでおり、収量134g(0.40mol)、収率85.0%で得た。
[Comparative Example 4]
In the filter after the filtration of Comparative Example 3, the residue was washed twice with 210 g / dose of DME, which was the solvent used in the reaction, to obtain 820 g of a crude liquid in which the filtrate and the washing solution were combined. The filtrate was subjected to gas chromatographic analysis, and contained 16.3% by weight of the target product N, N- (bistrimethylsilyl) -3-aminopropylmethyldiethoxylane, yield 134 g (0.40 mol), yield 85 Obtained at 0.0%.

実施例1〜2および比較例1〜4によって、使用した溶媒種類、量、反応液中の溶媒の割合、反応時間と温度を示す。

Figure 2018070488
Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4 show the type and amount of solvent used, the ratio of the solvent in the reaction solution, the reaction time and temperature.

Figure 2018070488

実施例1〜2および比較例1〜4の反応後の後処理と粗液組成、および目的物の収率を示す。

Figure 2018070488
The post-process after the reaction of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4, a crude liquid composition, and the yield of a target object are shown.

Figure 2018070488

比較例1〜4は、反応時の溶媒量が多い上に、後処理として、アミンの塩酸塩と目的物とを分離させるために、ろ過工程が必要であった。ろ過工程は、操作が面倒であり、かつ目的物の収率を低下させる要因となる。比較例1および比較例3のように、目的物の収率が悪いのは、ろ過工程の残渣に、目的物が付着しているためである。そこで、比較例2および比較例4のように、ろ過工程において、反応で用いた溶媒での洗浄操作が必要となる。この洗浄により目的物の収率をある程度は高めることはできたが、粗液中の目的物の含有率が低くなり、容積効率を悪化させた。
これに対して、実施例1および実施例2は、ろ過工程が不要で、分液操作のみで、目的物であるN,N−(ビストリメチルシリル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシランを、高収率で、かつ容積効率も良く、得ることができた。
In Comparative Examples 1 to 4, the amount of solvent during the reaction was large, and a filtration step was required as a post-treatment to separate the amine hydrochloride and the target product. The filtration step is troublesome to operate and causes a decrease in the yield of the target product. The reason why the yield of the target product is poor as in Comparative Example 1 and Comparative Example 3 is that the target product adheres to the residue of the filtration step. Therefore, as in Comparative Example 2 and Comparative Example 4, in the filtration step, a washing operation with the solvent used in the reaction is required. Although the yield of the target product could be increased to some extent by this washing, the content of the target product in the crude liquid was lowered, and the volumetric efficiency was deteriorated.
On the other hand, Example 1 and Example 2 do not require a filtration step, and only N, N- (bistrimethylsilyl) -3-aminopropylmethyldiethoxylane, which is the target product, can be obtained by a liquid separation operation. The yield was good and the volumetric efficiency was good.

本発明で製造できるN−シリルアミノアルキルシラン化合物は、アミノアルキル変性シリコーンの製造原料、低燃費タイヤ用などのシランカップリング剤、表面処理剤、各種シランカップリング剤原料として有用な化合物である。   The N-silylaminoalkylsilane compound that can be produced in the present invention is a useful compound as a raw material for producing aminoalkyl-modified silicone, a silane coupling agent for a fuel-efficient tire, a surface treatment agent, and various silane coupling agent raw materials.

Claims (5)

アミノアルキルシラン化合物とモノクロロシラン化合物を、アセトニトリルを用いて、3級アミン化合物の存在下で、反応させることによって、N−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。 A method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound by reacting an aminoalkylsilane compound and a monochlorosilane compound with acetonitrile in the presence of a tertiary amine compound. アミノアルキルシラン化合物が、式(1)で表される化合物である、請求項1に記載のN−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。

Figure 2018070488

式(1)において、
は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;Rは、水素、フェニル、または2−アミノエチルであり;mは、1、2、3、4、または5であり;nは、0、1、または2である。
The method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound according to claim 1, wherein the aminoalkylsilane compound is a compound represented by the formula (1).

Figure 2018070488

In equation (1),
R 1 is independently alkyl having 1 to 5 carbons; R 2 is hydrogen, phenyl, or 2-aminoethyl; m is 1, 2, 3, 4, or 5; n Is 0, 1, or 2.
3級アミン化合物が、酸解離定数(pKa)が7以上であり、かつ極性表面積(PSA)が12A以上である、請求項1または2に記載のN−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。 The method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound according to claim 1 or 2, wherein the tertiary amine compound has an acid dissociation constant (pKa) of 7 or more and a polar surface area (PSA) of 12A 2 or more. . 3級アミン化合物が、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンである、請求項1から3のいずれか1項に記載のN−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。   The method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the tertiary amine compound is 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene. . 式(3)、式(4)、または式(5)で表される化合物を目的物とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のN−シリルアミノアルキルシラン化合物を製造する方法。
Figure 2018070488

式(3)、式(4)、および式(5)において、
は独立して、炭素数1から5のアルキルであり;mは、1、2、3、4、または5であり;nは、0、1、または2である。
The method for producing an N-silylaminoalkylsilane compound according to any one of claims 1 to 4, wherein the target compound is the compound represented by formula (3), formula (4), or formula (5). .
Figure 2018070488

In Formula (3), Formula (4), and Formula (5),
R 1 is independently alkyl having 1 to 5 carbons; m is 1, 2, 3, 4, or 5; n is 0, 1, or 2.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4006042A1 (en) 2020-11-30 2022-06-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for producing nitrogen-containing organoxysilane compound

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000327685A (en) * 1999-05-19 2000-11-28 Shin Etsu Chem Co Ltd Production of silylated aniline derivative
JP2006016369A (en) * 2004-07-05 2006-01-19 Hitachi Chem Co Ltd Method for producing silane compound and silane compound
WO2008050845A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-02 Bridgestone Corporation Process for production of modified conjugated diene polymers, modified conjugated diene polymers produced by the process, rubber compositions, and tires
JP2009249312A (en) * 2008-04-03 2009-10-29 Hitachi Chem Co Ltd Silane compound
JP2010013602A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Bridgestone Corp Tire for heavy load
JP2013129761A (en) * 2011-12-21 2013-07-04 Bridgestone Corp Method for producing rubber composition
JP2013231009A (en) * 2012-05-01 2013-11-14 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Organoxysilane compound having secondary amino group protected by silyl group, and method of manufacturing the same
WO2018003427A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Jnc株式会社 Method for producing n-silylaminoalkylsilane compounds
JP2018039754A (en) * 2016-09-08 2018-03-15 Jnc株式会社 Method for producing n-silylaminoalkylsilane compounds

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000327685A (en) * 1999-05-19 2000-11-28 Shin Etsu Chem Co Ltd Production of silylated aniline derivative
JP2006016369A (en) * 2004-07-05 2006-01-19 Hitachi Chem Co Ltd Method for producing silane compound and silane compound
WO2008050845A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-02 Bridgestone Corporation Process for production of modified conjugated diene polymers, modified conjugated diene polymers produced by the process, rubber compositions, and tires
JP2009249312A (en) * 2008-04-03 2009-10-29 Hitachi Chem Co Ltd Silane compound
JP2010013602A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Bridgestone Corp Tire for heavy load
JP2013129761A (en) * 2011-12-21 2013-07-04 Bridgestone Corp Method for producing rubber composition
JP2013231009A (en) * 2012-05-01 2013-11-14 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Organoxysilane compound having secondary amino group protected by silyl group, and method of manufacturing the same
WO2018003427A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Jnc株式会社 Method for producing n-silylaminoalkylsilane compounds
JP2018039754A (en) * 2016-09-08 2018-03-15 Jnc株式会社 Method for producing n-silylaminoalkylsilane compounds

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4006042A1 (en) 2020-11-30 2022-06-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for producing nitrogen-containing organoxysilane compound
US20220169665A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for producing nitrogen-containing organoxysilane compound
KR20220076346A (en) 2020-11-30 2022-06-08 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Method for producing nitrogen-containing organoxysilane compound

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