JP2903487B2 - Cyclopentadienyl group-containing silane compound and method for producing the same - Google Patents

Cyclopentadienyl group-containing silane compound and method for producing the same

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JP2903487B2
JP2903487B2 JP40167590A JP40167590A JP2903487B2 JP 2903487 B2 JP2903487 B2 JP 2903487B2 JP 40167590 A JP40167590 A JP 40167590A JP 40167590 A JP40167590 A JP 40167590A JP 2903487 B2 JP2903487 B2 JP 2903487B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種合成樹脂、特にエ
チレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)やエ
チレン−プロピレン共重合体(EPM)の改質剤とし
て、また各種の官能基をもつシラン化合物の合成原料と
して有用な新規物質であるシクロペンタジエニル基含有
シラン化合物及びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used as a modifier for various synthetic resins, especially ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) and ethylene-propylene copolymer (EPM), and also has various functional groups. The present invention relates to a cyclopentadienyl group-containing silane compound which is a novel substance useful as a raw material for synthesizing a silane compound, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種合成樹脂の中でも、オレフィン系ゴ
ムのエチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPD
M)やエチレン−プロピレン共重合体(EPM)は、ジ
エン系ゴムに比べて耐熱性、耐候性及び耐オゾン性に非
常に優れている。従って、特に自動車部品や工業製品、
例えばタイヤ、ベルト、ウェザーストリップ、各種シー
ル材、チューブ、ホース類、ガスケット、電線などへの
用途に、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EP
DM)やエチレン−プロピレン共重合体(EPM)が好
適に使用され、近年その需要量が大幅に伸びている。
2. Description of the Related Art Among various synthetic resins, ethylene-propylene-diene copolymer (EPD) of olefin rubber is used.
M) and ethylene-propylene copolymer (EPM) are very excellent in heat resistance, weather resistance and ozone resistance as compared with diene rubber. Therefore, especially automotive parts and industrial products,
For example, ethylene-propylene-diene copolymer (EP) is used for tires, belts, weather strips, various sealing materials, tubes, hoses, gaskets, electric wires, and the like.
DM) and ethylene-propylene copolymer (EPM) are suitably used, and in recent years, their demand has been greatly increased.

【0003】しかしながら、エチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体(EPDM)やエチレン−プロピレン共重
合体(EPM)は、今後の技術開発の課題としてさらに
耐熱性、耐候性、耐寒性及び耐油性の向上が要求されて
いる。前記物性を更に向上させるための改質剤として、
シクロペンタジエニル基含有シラン化合物が知られてお
り、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPD
M)またはエチレン−プロピレン共重合体(EPM)へ
の導入方法には、前記共重合体と前記化合物とをブレン
ドするか、または架橋用の第3成分のジエン系モノマー
として前記化合物をエチレン及びプロピレンと共重合す
るなどの手段が用いられている。
[0003] However, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) and ethylene-propylene copolymer (EPM) are required to further improve heat resistance, weather resistance, cold resistance and oil resistance as a subject of future technical development. Has been requested. As a modifier for further improving the physical properties,
Cyclopentadienyl group-containing silane compounds are known, and ethylene-propylene-diene copolymer (EPD)
M) or an ethylene-propylene copolymer (EPM), the copolymer may be blended with the compound, or the compound may be mixed with ethylene and propylene as a third component diene monomer for crosslinking. For example, a means of copolymerizing with the polymer is used.

【0004】従来、前記の用途に使用されるシクロペン
タジエニル基含有シラン化合物としては、シクロペンタ
ジエニル基含有アルコキシシラン類、特開昭61-47493号
公報に記載のω−シクロペンタジエニルアルキル基含有
アルコキシシラン類、及びJ.Org.Chem.,25,1986-90(196
0 年)に記載の下記(a)、(b)及び(c)のシラン
化合物が公知であるが、
Conventionally, cyclopentadienyl group-containing silane compounds used for the above-mentioned applications include cyclopentadienyl group-containing alkoxysilanes and ω-cyclopentadienyl described in JP-A-61-47493. Alkyl-containing alkoxysilanes, and J. Org.Chem., 25, 1986-90 (196
0), the following silane compounds (a), (b) and (c) are known,

【0005】[0005]

【化4】 Embedded image

【0006】これらの化合物は樹脂との相溶性が十分な
ものではなく、樹脂とのブレンドに難点があった。ま
た、前記化合物による樹脂の可撓性の改質は満足すべき
レベルではなかった。従って、前記問題点を解決できる
新規なシクロペンタジエニル基含有シラン化合物が要望
されていた。
[0006] These compounds are not sufficiently compatible with the resin, and have a difficulty in blending with the resin. Further, the modification of the flexibility of the resin with the compound was not at a satisfactory level. Accordingly, there has been a demand for a novel cyclopentadienyl group-containing silane compound that can solve the above-mentioned problems.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の課題を
解決するためなされたもので、各種合成樹脂、特にエチ
レン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)やエチ
レン−プロピレン共重合体(EPM)の改質剤として有
用であるとともに、各種の官能基をもつシラン化合物の
合成原料としても有用なシクロペンタジエニル基含有シ
ラン化合物及びその簡便な製造方法を提供することを目
的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is intended to provide various synthetic resins, particularly ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) and ethylene-propylene copolymer (EPM). It is an object of the present invention to provide a cyclopentadienyl group-containing silane compound which is useful as a modifier for a silane compound and also useful as a raw material for synthesizing a silane compound having various functional groups, and a simple production method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の要望
に応えるべく鋭意検討を重ねた結果、化学式(2)
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies to meet the above-mentioned demand, and as a result, the chemical formula (2)

【0009】[0009]

【化5】 Embedded image

【0010】で示されるハロゲン含有シラン化合物と、
シクロペンタジエニルナトリウムとを無水条件下におい
て、中性極性有機溶媒中で反応させることにより化学式
(1)
A halogen-containing silane compound represented by the formula:
By reacting sodium cyclopentadienyl under anhydrous conditions in a neutral polar organic solvent, the chemical formula (1)

【0011】[0011]

【化6】 Embedded image

【0012】で示されるシクロペンタジエニル基含有シ
ラン化合物[前記(1)及び(2)式中のXはハロゲン
原子、R2、R3及びR4は互いに同一または異種であ
って炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基、mは
0〜3整数である]が確実にかつ容易に得られることを
見出すとともに、このシクロペンタジエニル基またはω
−シクロペンタジエニルアルキル基が結合しているケイ
素原子に3個のトリオルガノシリロキシ基が結合してい
る化学式(1)の化合物が前記問題を解決し、各種合成
樹脂、特にエチレン−プロピレン−ジエン共重合体(E
PDM)やエチレン−プロピレン共重合体(EPM)の
改質剤としてさらに有効に活用しえること、さらにまた
このものが分子中に含まれるシクロペンタジエニル基に
ディールス・アルダー反応による別種の官能基を導入で
きることから各種の官能基を有する新規なシラン化合物
の合成原料としても有用であることを見出し、本発明を
完成するに至った。
A cyclopentadienyl group-containing silane compound represented by the formula [X in the above formulas (1) and (2) is a halogen atom, R2, R3 and R4 are the same or different and have 1 to 4 carbon atoms. An alkyl group or a phenyl group, m is an integer of 0 to 3] is reliably and easily obtained, and the cyclopentadienyl group or ω
A compound of the formula (1) in which three triorganosilyloxy groups are bonded to a silicon atom to which a cyclopentadienylalkyl group is bonded solves the above problem, and various synthetic resins, particularly ethylene-propylene- Diene copolymer (E
PDM) and ethylene-propylene copolymer (EPM) modifiers, which can be used more effectively. In addition, this compound can be added to the cyclopentadienyl group contained in the molecule by another Diels-Alder reaction. Can be introduced as a raw material for synthesizing a novel silane compound having various functional groups, and the present invention has been completed.

【0013】本発明の新規物質は、化学式(1)The novel substance of the present invention has the chemical formula (1)

【0014】[0014]

【化7】 Embedded image

【0015】(R2、R3及びR4は互いに同一または
異種であって炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル
基、mは0〜3の整数)で示されるシクロペンタジエニ
ル基含有シラン化合物である。
A cyclopentadienyl group-containing silane compound represented by the formula (R2, R3 and R4 are the same or different and are each an alkyl or phenyl group having 1 to 4 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 3). .

【0016】前記シクロペンタジエニル基含有シラン化
合物は、原料の入手の容易さの点からR1、R2、R3
及びR4がメチル基のものが好ましく、例えば次のよう
なものが例示できる。
The cyclopentadienyl group-containing silane compound is selected from R1, R2 and R3 in view of the availability of raw materials.
And those in which R4 is a methyl group, for example, the following can be exemplified.

【0017】[0017]

【化8】 Embedded image

【0018】また、化学式(1)で示されるシクロペン
タジエニル基含有シラン化合物の製造方法は、以下の通
りである。化学式(2)、
The method for producing the cyclopentadienyl group-containing silane compound represented by the chemical formula (1) is as follows. Chemical formula (2),

【0019】[0019]

【化9】 Embedded image

【0020】(Xはハロゲン原子、R2、R3及びR4
は互いに同一または異種であって炭素数1〜4のアルキ
ル基またはフェニル基、mは0〜3の整数である)で示
されるハロゲン含有シラン化合物と、シクロペンタジエ
ニルナトリウムとを無水条件下において、中性極性有機
溶媒中で反応させた後、水を加えて洗浄するものであ
る。
(X is a halogen atom, R2, R3 and R4
Are the same or different and are an alkyl group or phenyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is an integer of 0 to 3), and cyclopentadienyl sodium under anhydrous conditions. After reacting in a neutral polar organic solvent, water is added for washing.

【0021】前記化学式(2)のハロゲン含有シラン化
合物とシクロペンタジエニルナトリウムとの反応は、下
記化学反応式(3)で示される脱塩反応である。この反
応は、中性極性有機溶媒中で金属ナトリウムとシクロペ
ンタジエンモノマーとを反応させることにより合成した
シクロペンタジエニルナトリウムの溶液中に、撹拌しな
がら、ハロゲン含有シラン化合物を滴下していくことに
より行なわれる。
The reaction between the halogen-containing silane compound of the formula (2) and sodium cyclopentadienyl is a desalination reaction represented by the following formula (3). This reaction is carried out by dropping a halogen-containing silane compound into a solution of cyclopentadienyl sodium synthesized by reacting sodium metal and cyclopentadiene monomer in a neutral polar organic solvent with stirring. Done.

【0022】[0022]

【化10】 Embedded image

【0023】前記化学式(2)で示されるハロゲン含有
シラン化合物のR1、R2、R3及びR4は、低級アル
キル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基、またはアリール基、例えばフェニル基が好まし
く、特に工業的にはメチル基が好ましい。また、前記化
学式(2)中のハロゲン原子Xは、例えば塩素原子、臭
素原子、ヨウ素原子などが好ましい。前記化学式(2)
のハロゲン含有シラン化合物としては、例えば次のよう
なものが例示できる。
R1, R2, R3 and R4 of the halogen-containing silane compound represented by the chemical formula (2) may be a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, or an aryl group such as a phenyl group. Preferred, particularly industrially, is a methyl group. Further, the halogen atom X in the chemical formula (2) is preferably, for example, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like. The chemical formula (2)
Examples of the halogen-containing silane compound include the following.

【0024】 ClSi(OSi(CH3)3)3、ClCH2Si(OSi(CH3)3)3 ClCH2CH2CH2Si(OSi(CH3)3)3、ISi(OSi(CH3)3)3、ICH2Si
(OSi(CH3)3)3 ICH2CH2CH2Si(OSi(CH3)3)3、ClSi(CH3)(OSi(CH3)3)2 ClCH2Si(CH3)(OSi(CH3)3)2、ClCH2CH2CH2Si(CH3)(OSi(C
H3)3)2 ISi(CH3)(OSi(CH3)3)2、ICH2Si(CH3)(OSi(CH3)3)2 ICH2CH2CH2Si(CH3)(OSi(CH3)3)2 前記製造方法の反応において使用される中性極性有機溶
媒としては、例えばテトラハイドロフラン、ジオキサ
ン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブ
チルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテルな
どのエーテル系溶媒が好ましい。また、前記エーテル系
溶媒と飽和炭化水素系溶媒、もしくは芳香族系溶媒との
混合溶媒でもよい。飽和炭化水素系溶媒としては、例え
ばn−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソオ
クタン、シクロヘキサンが例示できる。芳香族系溶媒と
しては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、メシチ
レンが例示できる。前記中性極性有機溶媒のうち、テト
ラハイドロフランは、水洗による除去が可能であり、安
価で取扱い易いので特に好ましい。
ClSi (OSi (CH 3 ) 3 ) 3 , ClCH 2 Si (OSi (CH 3 ) 3 ) 3 ClCH 2 CH 2 CH 2 Si (OSi (CH 3 ) 3 ) 3 , ISi (OSi (CH 3 ) 3 ) 3 ) 3 , ICH 2 Si
(OSi (CH 3 ) 3 ) 3 ICH 2 CH 2 CH 2 Si (OSi (CH 3 ) 3 ) 3 , ClSi (CH 3 ) (OSi (CH 3 ) 3 ) 2 ClCH 2 Si (CH 3 ) (OSi ( CH 3) 3) 2, ClCH 2 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (OSi (C
H 3 ) 3 ) 2 ISi (CH 3 ) (OSi (CH 3 ) 3 ) 2 , ICH 2 Si (CH 3 ) (OSi (CH 3 ) 3 ) 2 ICH 2 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) (OSi (CH 3 ) 3 ) 2 As the neutral polar organic solvent used in the reaction of the production method, for example, ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, and ethylene glycol dimethyl ether are preferable. . Further, a mixed solvent of the ether solvent and a saturated hydrocarbon solvent or an aromatic solvent may be used. Examples of the saturated hydrocarbon solvent include n-pentane, n-hexane, n-heptane, isooctane, and cyclohexane. Examples of the aromatic solvent include benzene, toluene, xylene, and mesitylene. Among the neutral polar organic solvents, tetrahydrofuran is particularly preferable because it can be removed by washing with water, and is inexpensive and easy to handle.

【0025】前記製造方法の反応は無水条件下において
行なうので、反応操作は不活性ガス、例えば窒素、ヘリ
ウム、アルゴンの雰囲気下において行なうことが好まし
い。水の存在下で反応を行なった場合、シクロペンタジ
エニルナトリウムの加水分解による損失やクロルシラン
類の加水分解縮合などの副反応が生じ、収率が減少す
る。
Since the reaction in the above production method is carried out under anhydrous conditions, the reaction is preferably carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, helium or argon. When the reaction is carried out in the presence of water, side reactions such as loss due to hydrolysis of sodium cyclopentadienyl and hydrolysis and condensation of chlorosilanes occur, and the yield decreases.

【0026】前記製造方法の反応終了後、化学反応式
(3)に示す反応により生じたハロゲン化ナトリウム及
び若干の未反応のシクロペンタジエニルナトリウムを水
洗によって除去し、次いで溶媒を水洗もしくは蒸留によ
って除去し、最後に生成物のシクロペンタジエニル基含
有シラン化合物を例えば減圧蒸留により単離精製を行な
う。
After the completion of the reaction in the above-mentioned production method, sodium halide and some unreacted cyclopentadienyl sodium produced by the reaction shown in the chemical reaction formula (3) are removed by washing with water, and then the solvent is washed with water or distilled. After removal, the product cyclopentadienyl group-containing silane compound is finally isolated and purified, for example, by distillation under reduced pressure.

【0027】前記製造方法の反応において、種々の条件
は以下の通りにするとよい。原料であるハロゲン含有シ
ラン化合物及びシクロペンタジエニルナトリウムの使用
量は、前記化学反応式(3)が示すように反応がほぼ定
量的に進行するため、当量ずつで十分である。
In the reaction of the above-mentioned production method, various conditions may be set as follows. The amounts of the halogen-containing silane compound and cyclopentadienyl sodium, which are the raw materials, are sufficient because the reaction proceeds almost quantitatively as shown by the chemical reaction formula (3).

【0028】反応温度については以下の通りに設定する
とよい。ハロゲン含有シラン化合物の滴下時には、通常
−50℃〜溶媒の沸点であり、好ましくは0℃〜室温で
ある。滴下終了後から反応の完結までの間は、通常−5
0℃〜溶媒の沸点であり、好ましくは0℃〜溶媒の沸点
である。
The reaction temperature may be set as follows. When the halogen-containing silane compound is dropped, the temperature is usually from -50C to the boiling point of the solvent, preferably from 0C to room temperature. After the completion of the dropwise addition until the completion of the reaction, usually -5
0 ° C. to the boiling point of the solvent, preferably 0 ° C. to the boiling point of the solvent.

【0029】また、反応時間は通常1〜80時間の範囲
で自由に選ぶことができる。反応圧力は大気圧下で反応
が十分進行するので、通常は常圧で実施すればよく、必
要に応じて加圧下で実施することもできる。
The reaction time can be freely selected usually in the range of 1 to 80 hours. Since the reaction proceeds sufficiently at atmospheric pressure, the reaction may be carried out usually at normal pressure, and may be carried out under pressure if necessary.

【0030】なお、前記化学式(2)のハロゲン含有シ
ラン化合物においてm=1〜3のとき、化学反応式
(3)で示されるシクロペンタジエニルナトリウムとの
反応時間は、X=塩素原子の場合には反応の完結に数日
間必要であり、X=ヨウ素の場合には数時間でよい。従
って、短時間で高収率の目的物を得るためには、ヨウ素
置換のハロゲン含有シラン化合物を使用するとよい。m
=1〜3のヨウ素置換のハロゲン含有シラン化合物の生
成方法は、以下の通りである。対応する塩素置換のハロ
ゲン含有シラン化合物とヨウ化ナトリウムとをケトン系
溶媒、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトンの中で、溶媒の還流温度下で反応させる
ことによりヨウ素置換のハロゲン含有シラン化合物を容
易に定量的に得ることができる。
When m = 1 to 3 in the halogen-containing silane compound represented by the chemical formula (2), the reaction time with cyclopentadienyl sodium represented by the chemical reaction formula (3) is as follows when X = chlorine atom. Requires several days to complete the reaction, and may take several hours when X = iodine. Therefore, in order to obtain a high-yield target product in a short time, an iodine-substituted halogen-containing silane compound is preferably used. m
A method for producing an iodine-substituted halogen-containing silane compound having an average of 1 to 3 is as follows. By reacting the corresponding chlorine-substituted halogen-containing silane compound and sodium iodide in a ketone-based solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone at the reflux temperature of the solvent, the iodine-substituted halogen-containing silane compound can be easily produced. Can be obtained quantitatively.

【0031】[0031]

【作用】本発明の化合物の新規な官能性シラン化合物の
合成原料への応用における作用は以下の通りである。
The action of the compound of the present invention in the application of a novel functional silane compound to a raw material for synthesis is as follows.

【0032】本発明のシクロペンタジエニル基含有シラ
ン化合物が分子内に保有するシクロペンタジエニル基に
は、二重結合の炭素原子に少なくとも一つ以上の電子吸
引性基が結合した化合物(ジエノフィル)をディールス
・アルダー反応により容易に付加させることができる。
従って本発明の前記化学式(1)で表わされるシクロペ
ンタジエニル基含有シラン化合物は、新規な官能性シラ
ン化合物ん合成原料となりうる。ディールス・アルダー
反応によりシクロペンタジエニル基に付加できるジエノ
フィルとしては、例えばチオフェン、ベンゾキノン、ア
クリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、アクリロニ
トリルが挙げられる。前記ジエノフィルを付加させるこ
とにより、それぞれの官能特性を持つ新規な官能性シラ
ン化合物を得ることができるものである。
The cyclopentadienyl group possessed by the cyclopentadienyl group-containing silane compound of the present invention has a compound in which at least one electron-withdrawing group is bonded to a carbon atom of a double bond (dienophile). ) Can be easily added by the Diels-Alder reaction.
Therefore, the cyclopentadienyl group-containing silane compound represented by the chemical formula (1) of the present invention can be a novel functional silane compound synthesis raw material. Examples of the dienophile that can be added to the cyclopentadienyl group by the Diels-Alder reaction include thiophene, benzoquinone, acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, and acrylonitrile. By adding the dienophile, a novel functional silane compound having each functional property can be obtained.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明の実施例を挙げるが、本発明は
下記の実施例に制限されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

【0034】実施例1 γ−シクロペンタジエニルプロピルトリス(トリメチル
シリロキシ)シランの合成 温度計、攪拌装置、ジムロート冷却器を備えた500m
lの四口ガラス製反応器の内部を、予め十分窒素で置換
しておく。その後、シクロペンタジエニルナトリウムの
2.0mol/lテトラハイドロフラン(THF)溶液
108.5g(0.23molのシクロペンタジエニル
ナトリム含有)を反応器内に添加し、これに水冷攪拌下
27〜28℃の温度範囲を維持しつつ、γ−ヨードプロ
ピルトリス(トリメチルシリロキシ)シラン108.3
g(0.22mol)を2時間かけて滴下した。滴下と
共に発熱が生じ、同時に小豆色の細かな結晶分が大量に
析出した。次に、室温下でさらに攪拌を1時間続けた
後、内部組成をGC(ガスクロマトグラフィ)で測定し
たところ、原料のγ−ヨードプロピルトリス(トリメチ
ルシリロキシ)シランは完全に消費されていた。次に前
記溶液に水100mlを添加し、未反応のシクロペンタ
ジエニルナトリウムを潰した後、さらに水層が中性にな
るまで水洗した。次にこの液からエバポレータによりT
HFを留去した後、減圧蒸留すると94〜97℃/1m
mHgの沸点を有する化合物57.9gが得られた。こ
の化合物の質量スペクトル(MS)、核磁気共鳴スペクトル
(1HNMR) 、赤外吸収スペクトル(IR)を測定したところ下
記の結果が得られ、目的物であるγ−シクロペンタジエ
ニルプロピルトリス(トリメチルシリロキシ)シランで
あることが確認できた。収率は65%であった。
Example 1 Synthesis of γ-cyclopentadienylpropyltris (trimethylsilyloxy) silane 500 m equipped with a thermometer, a stirrer, and a Dimroth condenser
The interior of the four-necked glass reactor is sufficiently replaced with nitrogen in advance. Thereafter, 108.5 g (containing 0.23 mol of cyclopentadienyl sodium) of a 2.0 mol / l tetrahydrofuran (THF) solution of sodium cyclopentadienyl was added to the reactor, and the mixture was stirred under water-cooled stirring. While maintaining the temperature range of 28 ° C., γ-iodopropyltris (trimethylsilyloxy) silane 108.3.
g (0.22 mol) was added dropwise over 2 hours. Heat generation occurred with the dropping, and at the same time, a large amount of red bean-colored fine crystals precipitated. Next, after stirring was further continued at room temperature for 1 hour, the internal composition was measured by GC (gas chromatography). As a result, the raw material γ-iodopropyltris (trimethylsilyloxy) silane was completely consumed. Next, 100 ml of water was added to the solution to crush unreacted sodium cyclopentadienyl, and then washed with water until the aqueous layer became neutral. Next, T
After distilling out HF, distillation under reduced pressure is performed at 94 to 97 ° C / 1m.
57.9 g of a compound having a boiling point of mHg were obtained. Mass spectrum (MS), nuclear magnetic resonance spectrum of this compound
( 1 HNMR) and infrared absorption spectrum (IR) were measured, and the following results were obtained, thereby confirming that the target substance was γ-cyclopentadienylpropyltris (trimethylsilyloxy) silane. The yield was 65%.

【0035】測定結果 ・質量スペクトル(MS):m/z(スペクトル強度比、帰属) 402(38,M+), 387(72,M-CH3), 295(100,Si(OSi(C
H3)3)3 +), 279(24), 265(14), 249(6), 233(4), 208(98), 193(56), 179(1
2), 165(66), 137(26), 121(8), 106(12), 91(12), 73(98,Si(CH3)3 +), 59(40),
45(14) ・核磁気共鳴スペクトル(1HNMR):δ(ppm)
Measurement results Mass spectrum (MS): m / z (spectral intensity ratio, assignment) 402 (38, M + ), 387 (72, M-CH 3 ), 295 (100, Si (OSi (C
H 3 ) 3 ) 3 + ), 279 (24), 265 (14), 249 (6), 233 (4), 208 (98), 193 (56), 179 (1
2), 165 (66), 137 (26), 121 (8), 106 (12), 91 (12), 73 (98, Si (CH 3) 3 +), 59 (40),
45 (14) ・ Nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 HNMR): δ (ppm)

【0036】[0036]

【化11】 Embedded image

【0037】 a:0.10(27H,s) b:0.28〜0.63(2H,m) c:1.20〜1.85(2H,m) d:2.10〜2.55(2H,m) e:2.68〜3.00(1H,m) f:5.77〜6.45(4H,m) ・赤外吸収スペクトル(IR):(cm-1) 3050,2950,2900,1450,1415,1370,1347,1256,1185,1060
(SiOSi),840, 757,715,680 実施例2 シクロペンタジエニルトリス(トリメチルシリロキシ)
シランの合成 温度計、攪拌装置、ジムロート冷却器を備えた500m
lの四口ガラス製反応器の内部を、あらかじめ十分窒素
で置換した。その後、シクロペンタジエニルナトリウム
の2.0mol/lテトラハイドロフラン(THF)溶
液132.5g(0.28molのシクロペンタジエニ
ルナトリウム含有)を反応器内に添加し、これに水冷攪
拌下13〜25℃の温度範囲を維持しつつ、クロロトリ
ス(トリメチルシリロキシ)シラン92.7g(0.2
8mol)を3.3時間かけて滴下した。滴下と共に発
熱が生じ、同時に小豆色の細かな結晶分が析出した。次
に前記溶液を昇温し、THFの還流下74℃で24時間
熟成した後、水100mlを添加して未反応のシクロペ
ンタジエニルナトリウムを潰し、さらにもう一回水洗し
た。次いで硫酸ナトリウムで脱水し、この液からエバポ
レータによりTHFを留去した後、減圧蒸留することに
より68〜70℃/1.5mmHgの沸点を有する化合
物が得られた。この化合物の質量スペクトル(MS)、核磁
気共鳴スペクトル(1HNMR) 、赤外吸収スペクトル(IR)を
測定したところ下記の結果が得られ、目的物であるシク
ロペンタジエニルトリス(トリメチルシリロキシ)シラ
ンであることが確認された。測定結果を下記に示す。
A: 0.10 (27H, s) b: 0.28 to 0.63 (2H, m) c: 1.20 to 1.85 (2H, m) d: 2.10 to 2.55 (2H, m) e: 2.68 to 3.00 (1H, m ) f: 5.77-6.45 (4H, m) ・ Infrared absorption spectrum (IR) :( cm -1 ) 3050,2950,2900,1450,1415,1370,1347,1256,1185,1060
(SiOSi), 840, 757,715,680 Example 2 Cyclopentadienyl tris (trimethylsilyloxy)
Synthesis of silane 500m equipped with thermometer, stirrer, Dimroth condenser
The inside of a 1-neck four-neck glass reactor was sufficiently purged with nitrogen in advance. Thereafter, 132.5 g (containing 0.28 mol of cyclopentadienyl sodium) of a 2.0 mol / l solution of cyclopentadienyl sodium in tetrahydrofuran (THF) was added to the reactor, and the mixture was stirred under water-cooled stirring. While maintaining the temperature range of 25 ° C., 92.7 g of chlorotris (trimethylsilyloxy) silane (0.2
8 mol) was added dropwise over 3.3 hours. Heat generation occurred along with the dropping, and at the same time, red bean-colored fine crystal components precipitated. Next, the temperature of the solution was raised and aged at 74 ° C. for 24 hours under reflux of THF. Then, 100 ml of water was added to crush unreacted sodium cyclopentadienyl, and the solution was washed once more with water. Then, the mixture was dehydrated with sodium sulfate, THF was distilled off from this solution by an evaporator, and the mixture was distilled under reduced pressure to obtain a compound having a boiling point of 68 to 70 ° C / 1.5 mmHg. When the mass spectrum (MS), nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 HNMR), and infrared absorption spectrum (IR) of this compound were measured, the following results were obtained, and the desired product, cyclopentadienyl tris (trimethylsilyloxy), was obtained. It was confirmed to be silane. The measurement results are shown below.

【0038】測定結果 ・質量スペクトル(MS):m/z(スペクトル強度比、帰属) 360(5,M+), 345(5,M-CH3),295(24,Si(OSi(CH3)3)3 +), 2
57(8), 241(4), 207(100), 191(5), 123(55), 95(5), 73(70), 59(5), 4
5(5), ・核磁気共鳴スペクトル(1HNMR):δ(ppm)
Measurement results Mass spectrum (MS): m / z (spectral intensity ratio, assignment) 360 (5, M + ), 345 (5, M-CH 3 ), 295 (24, Si (OSi (CH 3 ) 3 ) 3 + ), 2
57 (8), 241 (4), 207 (100), 191 (5), 123 (55), 95 (5), 73 (70), 59 (5), 4
5 (5), ・ Nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 HNMR): δ (ppm)

【0039】[0039]

【化12】 Embedded image

【0040】 a:0.10(27H,s) b:2.90〜3.15(1H,m) c:6.20〜7.00(4H,m) ・赤外吸収スペクトル(IR):(cm-1) 3060,2955,2890,1500,1460,1420,1380,1350,1256,1070
(SiOSi),955,841, 759,700
A: 0.10 (27H, s) b: 2.90-3.15 (1H, m) c: 6.20-7.00 (4H, m) Infrared absorption spectrum (IR) :( cm -1 ) 3060,2955,2890 , 1500,1460,1420,1380,1350,1256,1070
(SiOSi), 955,841,759,700

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のシ
クロペンタジエニル基含有シラン化合物は、各種合成樹
脂、なかでもエチレン−プロピレン−ジエン共重合体
(EPDM)やエチレン−プロピレン共重合体(EP
M)の改質剤として有用である。さらにまた本発明の化
合物は、分子中に含まれるシクロペンタジエニル基にデ
ィールス・アルダー反応により別種の官能基を導入でき
ることから、新規な各種官能性シラン化合物の合成原料
となりうる。また、本発明の製造方法によれば容易に入
手可能な原料を用いることにより、簡単な工程で確実に
新規なシクロペンタジエニル基含有シラン化合物を製造
できるものである。
As described in detail above, the cyclopentadienyl group-containing silane compound of the present invention can be used for various synthetic resins, especially ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) and ethylene-propylene copolymer. (EP
It is useful as a modifier of M). Furthermore, the compound of the present invention can be used as a raw material for synthesizing novel various functional silane compounds, since a different kind of functional group can be introduced into the cyclopentadienyl group contained in the molecule by a Diels-Alder reaction. Further, according to the production method of the present invention, a novel cyclopentadienyl group-containing silane compound can be produced reliably in a simple process by using easily available raw materials.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 幹夫 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地 の1 信越化学工業株式会社合成技術研 究所内 (72)発明者 久保田 透 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地 の1 信越化学工業株式会社合成技術研 究所内 (56)参考文献 特開 昭61−47493(JP,A) 米国特許2957901(US,A) Chemical Abstract s,95(1981),204042 Chemical Abstract s,96(1982),219057 Chemical Abstract s,89(1978),24430 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07F 7/18 CA(STN) REGISTRY(STN) WPIDS(STN) BEILSTEIN(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Mikio Endo 28-1, Nishifukushima, Oku-ku, Nikushiro-mura, Nakakushiro-gun, Niigata Pref. Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Synthetic Technology Research Institute (72) Inventor Toru Kubota, Nakatsugi-gun, Niigata No. 28, Nishifukushima, Kushiro-mura, Japan Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Synthetic Technology Laboratory (56) References JP-A-61-47493 (JP, A) US Patent 2957901 (US, A) Chemical Abstracts, 95 (1981) ), 204042 Chemical Abstracts, 96 (1982), 219057 Chemical Abstracts, 89 (1978), 24430 (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C07F 7/18 CA (STN) REGISTRY (STN) ) WPIDS (STN) BEILSTEIN (STN)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (R2、R3及びR4は互いに同一または異種であって
炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基、mは0〜
3の整数)で示されるシクロペンタジエニル基含有シラ
ン化合物。
1. A compound of the general formula (1) (R2, R3 and R4 are the same or different and are each an alkyl group or phenyl group having 1 to 4 carbon atoms;
(An integer of 3) a cyclopentadienyl group-containing silane compound.
【請求項2】 R2、R3及びR4がメチル基である請
求項1に記載のシクロペンタジエニル基含有シラン化合
物。
2. The cyclopentadienyl group-containing silane compound according to claim 1, wherein R2, R3 and R4 are methyl groups.
【請求項3】 一般式(2) 【化2】 で示されるハロゲン含有シラン化合物と、シクロペンタ
ジエニルナトリウムとを無水条件下において、中性極性
有機溶媒中で反応させた後、水を加えて洗浄することを
特徴とする、一般式(1) 【化3】 で示されるシクロペンタジエニル基含有シラン化合物の
製造方法[前記(1)及び(2)式中のXはハロゲン原
子、R2、R3及びR4は互いに同一または異種であっ
て炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基、mは0
〜3の整数]。
3. A compound of the general formula (2) Wherein a halogen-containing silane compound represented by the following formula is reacted with cyclopentadienyl sodium in a neutral polar organic solvent under anhydrous conditions, followed by adding water and washing, wherein the general formula (1) Embedded image [X in the above formulas (1) and (2) is a halogen atom, and R2, R3 and R4 are the same or different from each other and have 1 to 4 carbon atoms. An alkyl group or a phenyl group, m is 0
An integer from 3 to 3].
【請求項4】 R2、R3及びR4がメチル基である請
求項3に記載のシクロペンタジエニル基含有シラン化合
物の製造方法。
4. The process for producing a cyclopentadienyl group-containing silane compound according to claim 3, wherein R2, R3 and R4 are methyl groups.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Chemical Abstracts,89(1978),24430
Chemical Abstracts,95(1981),204042
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