JP2929512B2 - アルコキシシリル基含有ピリジニウム塩、その製法及びそれから成る相間移動−触媒 - Google Patents

アルコキシシリル基含有ピリジニウム塩、その製法及びそれから成る相間移動−触媒

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルコキシシリル基含
有ピリジニウム塩、その製造並びにその使用に関する。
【0002】
【従来の技術】特願昭40−51348号明細書中に
は、アルカリメタクリレート又は−アクリレートからの
メタクリルオキシアルキルアルコキシシラン及びアクリ
ルオキシアルキルアルコキシシランの製造及び固体−液
体−相間移動−触媒としての第4アンモニウム塩の使用
下でのクロルアルキルアルコキシシランの製造が記載さ
れている。反応温度としては、140〜180℃が挙げ
られている。しかし、スタークス(C.M.Starks)及びリオ
ッタ(C.Liotta)(ファーゼ トランスファー カタライ
ズス(Phase Transfer Catalyses;Academic Press,New
York 1978,64頁)によれば、アンモニウム塩は、その活
性を、110〜120℃より上で、迅速に失う。このこ
とは、特願昭40−51348号明細書で請求した方法
の低収率を明らかにしている。
【0003】アルカリメタクリレート又は−アクリレー
トの存在下での第4アンモニウム塩の熱分解によって、
随伴生成物として、第三アミン及び類似の沸点特性に基
づき、メタクリルオキシアルキルアルコキシシラン又は
アクリルオキシアルキルアルコキシシランから蒸留によ
り分離するのが困難なであるアルキルメタクリレート又
は−アクリレートが形成される。
【0004】メタクリルオキシ−及びアクリルオキシア
ルキルアルコキシシランは、例えばガラス繊維のための
糊づけにおいてしばしば使用される粘着剤でも、充填物
及び耐湿性塗料系製造用の工業的に重要なコモノマーで
もある。しかし、例えばガラス繊維糊付け又は重合反応
における、このメタクリルオキシ−又はアクリルオキシ
アルキルアルコキシシランの工業的使用のためには、高
い純度が必要であることは、専門家に公知である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、公知第4アン
モニウム塩より高い熱安定性を有し、かつ同様に、経費
のかかる精製法を必要とせずに、シランの高い収率及び
純度を生じるメタクリルオキシ−及びアクリルオキシア
ルキルアルコキシシラン製造用相間移動−触媒を提供す
るという課題が生じた。
【0006】以降、メタクリルオキシ−及びアクリルオ
キシアルキルアルコキシシランを、アクリルシランとも
称する。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は、一般式I:
【0008】
【化5】
【0009】[式中、Y-は、ハロゲンイオンを表わ
し、R1及びR2は、C−原子1〜12個を有する同じ又
は異なる脂肪族基及び/又はC−原子5〜7個を有する
脂環式基及び/又はベンジル基を表わすか、又は一緒に
なって基−(CH2)a−の成分を表わし、ここでaは、4
又は5又は6を表わし、2個のC−原子の間の環は、酸
素原子により中断されていてよく、かつXは、オルガノ
シラン基:
【0010】
【化6】
【0011】(ここで、R3は、C−原子1〜4個を有
するアルキル基を表わし、R4は、C−原子1〜4個を
有するアルキル基又は全−C−数2〜4個を有するアル
コキシアルキル基を表わし、mは、0又は1又は2を表
わし、かつnは、1又は3又は4を表わす)を表わす]
のアルコキシシリル基含有新規ピリジニウム塩の発見に
より、解決された。
【0012】一般式Iの新規ピリジニウム塩の製法は、
一般式II:
【0013】
【化7】
【0014】[式中、R1及びR2は、前記のものを表わ
す]のN,N−ジ置換4−アミノピリジンと、一般式II
I:
【0015】
【化8】
【0016】[式中、Yは、塩素又は臭素を表わし、R
3、R4、m及びnは、前記のものを表わす]のハロゲン
アルキルシランとを反応させることによりなる。
【0017】本発明のピリジニウム塩を得るための出発
物質として使用される一般式IIのN,N−ジ置換4−
アミノピリジンは、例えば次のものである;4−ジメチ
ルアミノピリジン、4−ジエチルアミノピリジン、4−
ジ−n−ブチルアミノピリジン、4−ジ−n−ヘキシル
アミノピリジン、4−(4′−メチルピペリジニル)−
ピリジン、4−モルホリニル−ピリジン、4−ジシクロ
ヘキシルアミノピリジン、4−ジベンジルアミノピリジ
ン又は4−ピペリジニル−ピリジン。
【0018】N,N−ジ置換ピリジンと反応させて、本
発明のピリジニウム塩になる、一般式IIIのハロゲンア
ルキルシランの例としては、次のものが挙げられる;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、クロロメチルトリメトキシシ
ラン、4−クロロブチルトリメトキシシラン、4−クロ
ロブチルトリエトキシシラン、3−クロロプロピル−メ
チル−ジメトキシシラン、3−クロロプロピル−ジメチ
ル−メトキシシラン、3−クロロプロピル−エチル−ジ
メトキシシラン、クロロメチル−ジメチル−メトキシシ
ラン、3−クロロプロピル−トリス−(メトキシエトキ
シ)シラン又は4−クロロブチル−トリス−(メトキシ
エトキシ)シラン。
【0019】本発明による新規ピリジニウム塩の製造
は、物質中又は付加的溶剤の使用下で、相応するN,N
−ジ置換4−アミノピリジンと、ハロゲンアルキルシラ
ンとを反応させることにより行なわれる。4−アミノピ
リジン対ハロゲンアルキルシランのモル比は、1:1〜
1:100である。溶剤として、過剰量のクロルアルキ
ルシランを使用するのは有利である。
【0020】他の好適な溶剤は、次のものである:トル
オール、キシロール、ジメチルホルムアミド、石油エー
テル、メタノール、エタノール又はクロロベンゾール。
【0021】ピリジニウム塩の製造は、80℃〜180
℃、特に100℃〜140℃で行なわれる。
【0022】形成された塩は、反応終了後に、濾過又は
溶剤の留去により単離することができる。
【0023】アルコキシシリル基含有新規ピリジニウム
塩は、そのものとして又は溶剤と一緒に、相間移動−触
媒として使用することができる。
【0024】
【実施例】本発明を次の例により詳述する。
【0025】例1 1−(3′−トリメトキシシリルプロピル)−4−ジメ
チルアミノ−ピリジニウムクロリド 4−ジメチルアミノピリジン6.1g(0.05モル)
を3−クロロプロピルトリメトキシシラン9.9g
(0.05モル)と一緒に、乾燥o−キシロール50g
中に溶かし、かつこの混合物を15分間加熱して沸騰さ
せる。冷却の際に、形成された2相のうち、下相が結晶
凝固する。この結晶は、吸湿性であり、かつこれを湿気
除去下に吸引濾過する。70℃の熱いo−キシロール及
び50℃の熱いn−ヘキサンを用いて洗浄後に、これ
を、真空中で乾燥させる。収量は、14.4gであり、
これは、理論量の90.2%に相当する。得られたピリ
ジニウム塩は、融点140〜142℃を有する。フォル
ハルト(Volhard)による塩素イオン−測定で、次の値が
得られる:塩素10.99%(計算値:11.05
%)。
【0026】元素分析: 窒素: 測定値8.6%、 計算値8.7% ケイ素: 測定値8.9%、 計算値8.8%。
【0027】例2 1−(3′−トリエトキシシリルプロピル)−4−
(4′−メチルピペリジニル)ピリジニウムクロリド 例1に相応して、4−(4′−メチルピペリジニル)−
ピリジン5.3g(0.03モル)と3−クロルプロピ
ルトリエトキシシラン7.2g(0.03モル)とを反
応させる。
【0028】ピリジニウム塩の収量:11.4g、これ
は、理論量の91.3%の収率に相当する。
【0029】塩化物含有率: 測定値8.49%、計算
値8.52%。
【0030】 元素分析: 窒素: 測定値6.8%、 計算値6.7% ケイ素: 測定値6.8%、 計算値6.7% 例3(使用例) 4−ジメチルアミノピリジン1.74g(0.015
g)を3−クロロプロピルトリメトキシシラン201.
5g(1.015モル)中に溶かし、撹拌下に135℃
まで加熱し、かつこの温度で15分間放置する。60℃
まで冷却後に、メタクリル酸カリウム124.2g(1
モル)及び安定剤としてのN,N′−ジフェニル−p−
フェニレンジアミン0.6gを添加し、かつこの混合物
を再び135℃にする。1時間後に冷却し、生じた塩化
カリウムを濾別し、かつメタノール80gを用いて洗浄
する。精製した濾液からメタノールを蒸発させ、かつ残
分を減圧下に蒸留する。沸点83℃(0.4mバール)
の3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン2
28.1gが得られる。使用したメタクリル酸カリウム
に対して、収率92%である。純度は、99.0%であ
る。ガスクロマトグラフィーでは、痕跡量の4−ジメチ
ルアミノ−ピリジンが検出される。
【0031】例4(例3に対する比較例) メタクリル酸カリウム124g(1モル)と、3−クロ
ルプロピルトリメトキシシラン198.5g(1モ
ル)、トリメチルベンジルアンモニウムクロリド3.0
g(0.016モル)及びN,N′−ジフェニル−p−
フェニレンジアミン0.5gとを混合し、かつ撹拌下に
135℃まで加熱する。2時間後に冷却し、塩成分を濾
別し、かつメタノール60gを用いて洗浄する。一緒に
した濾液からメタノールを蒸発させ、かつ残分を減圧下
に蒸留する。沸点範囲60〜86℃(0.3mバール)
の留出物195gが得られる。ガスクロマトグラフィー
分析により、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキ
シシラン35.0gの成分が得られ、これは、使用した
メタクリル酸カリウムに対して、収率14.1%に相応
する。留出物は、ジメチルベンジルアミン0.37%及
びメタクリル酸ベンジル0.48%を含有する。減圧下
での充填塔(充填物 ラーシッヒリング)上での蒸留に
より、沸点90℃(1mバール)の3−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシラン28.5gが得られる。
純度は、ガスクロマトグラフィー分析によれば97.1
%である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲラルト ルイス ラルソン ドイツ連邦共和国 トロイスドルフ シ ュトルムシュトラーセ 10 (56)参考文献 特公 昭42−23332(JP,B1) Tetrahedron Lette rs,1984,25(32),p.3383−3386 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07F 7/18 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式I: 【化1】 [式中、Y-は、ハロゲンイオンを表わし、R1及びR2
    は、C−原子1〜12個を有する同じ又は異なる脂肪族
    基及び/又はC−原子5〜7個を有する脂環式基及び/
    又はベンジル基を表わすか、又は一緒になって基−(C
    2)a−の成分を表わし、ここでaは、4又は5又は6
    を表わし、かつ2個のC−原子の間の環は、酸素原子に
    より中断されていてよい]のアルコキシシリル基含有ピ
    リジニウム塩において、Xが、オルガノシラン基: 【化2】 [式中、R3は、C−原子1〜4個を有するアルキル基
    を表わし、R4は、C−原子1〜4個を有するアルキル
    基又は全−C−数2〜4個を有するアルコキシアルキル
    基を表わし、mは、0又は1又は2を表わし、かつn
    は、1又は3又は4を表わす]であることを特徴とす
    る、アルコキシシリル基含有ピリジニウム塩。
  2. 【請求項2】 一般式II: 【化3】 [式中、R1及びR2は、C−原子1〜12個を有する同
    じ又は異なる脂肪族基及び/又はC−原子5〜7個を有
    する脂環式基及び/又はベンジル基を表わすか、又は一
    緒になって基−(CH2)a−の成分を表わし、ここでa
    は、4又は5又は6を表わし、かつ2個のC−原子の間
    の環は、酸素原子により中断されていてよい]のN,N
    −ジ置換4−アミノピリジンと、一般式III: 【化4】 [式中、Yは、塩素又は臭素を表わし、R3は、C−原
    子1〜4個を有するアルキル基を表わし、R4は、C−
    原子1〜4個を有するアルキル基を表わすか又は全−C
    −数2〜4個を有するアルコキシアルキル基を表わし、
    mは、0又は1又は2を表わし、かつnは、1又は3又
    は4を表わす]のハロゲンアルキルシランとを反応させ
    ることを特徴とする、一般式Iのアルコキシシリル基含
    有ピリジニウム塩の製法。
  3. 【請求項3】 反応を80〜180℃の温度で実施す
    る、請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のピリジニウム塩より成る
    メタクリルオキシ−及びアクリルオキシアルキルアルコ
    キシシラン製造用相間移動−触媒。
JP3284603A 1990-10-31 1991-10-30 アルコキシシリル基含有ピリジニウム塩、その製法及びそれから成る相間移動−触媒 Expired - Lifetime JP2929512B2 (ja)

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DE59104867D1 (de) 1995-04-13
US5371216A (en) 1994-12-06
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