JP3128192B2 - アリルトリアルコキシシラン化合物の製造方法 - Google Patents

アリルトリアルコキシシラン化合物の製造方法

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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂変性剤あるいはカ
ップリング剤として有用なアリルトリアルコキシシラン
化合物を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】樹脂変性剤あるいはカップリング剤に
は、アリルトリアルコキシシラン化合物が有効であるこ
とが知られている。このアリルトリアルコキシシラン化
合物を一般的な反応装置で工業的に製造できる方法とし
ては、アリルトリクロロシランをピリジンの存在下でア
ルコールと反応させる方法が報告されているのみである
(Collect. Czech. Chem. Commun.,43,3391(1978) 収率
57%)。アリルトリアルコキシシラン化合物の原料であ
るアリルトリクロロシランを合成するには、テトラクロ
ロシランとアリルマグネシウムブロマイドを反応させる
方法(J. Am. Chem.Soc.,73,2599(1951))、3-クロロプ
ロピルトリクロロシランを塩基で脱塩化水素する方法
(特開昭53−135934号公報)、トリクロロシランとアリ
ルクロライドとを3級アミンの存在下で反応させる方法
(J. Organomet. Chem.,96,Cl(1975))がある。
【0003】前記製法によって合成したアリルトリクロ
ロシランを単離し、アルコキシ化してアリルトリアルコ
キシシラン化合物を製造するのは、工程が長く、収率も
低くなるので、コスト的に好ましくない。
【0004】アリルトリクロロシランは、アリル基の二
重結合が移動した1−プロぺニルトリクロロシランに異
性化する性質を有している。前記製法でアリルトリクロ
ロシランを合成する場合には、熱が加わる蒸留時に異性
体が生成するので、高純度のアリルトリクロロシランが
得られない。この純度の低いアリルトリクロロシランか
ら合成されるアリルトリアルコキシシラン化合物も、高
純度のものにはならない。
【0005】さらにアリルトリクロロシランは反応性が
非常に高く、空気中の湿気等と容易に反応してゲル状物
質を生成しやすい。このため濾過工程のある従来の製法
では、操作が非常に困難であった。
【0006】
【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、アリルトリクロロシラン
を直接取り扱うことなく、高品質のアリルトリアルコキ
シシラン化合物を容易に且つ高収率で製造する方法を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明のアリルトリアルコキシシラン化合
物の製造方法は、トリクロロシランと下記式〔I〕 CH2=CHCH2X 〔I〕 で表されるアリルハライドとを、3級アミンおよび銅化
合物の存在下で反応させ、その反応液に引き続き、下記
式〔II〕 ROH 〔II〕 で表されるアルコールを反応させ、下記式〔III〕 CH2=CHCH2Si(OR)3 〔III〕 で表されるアリルトリアルコキシシラン化合物を得るも
のである。尚、式中のXは塩素原子、臭素原子またはヨ
ウ素原子であり、Rは炭素数1〜4のアルキル基であ
る。
【0008】〔I〕式で示されるアリルハライドには、
具体的にアリルクロライド、アリルブロマイドまたはア
リルアイオダイドが挙げられる。
【0009】3級アミンとしては、ピリジンやメチルピ
ペリジン等の環状アミンも含め、どのような3級アミン
でも可能であるが、特にトリアルキルアミンが好まし
い。トリアルキルアミンとしては、具体的にトリエチル
アミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、エチルジ−n
−ブチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n
−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−n−ヘ
キシルアミン、トリ−n−オクチルアミンが例示され
る。これらの中でも特に、その塩の結晶性が低く無溶媒
で反応が可能であり、反応後の塩の濾過操作をせずに、
直接、反応液から目的物質であるアリルトリアルコキシ
シラン化合物を単離することが可能な炭素数4以上のア
ルキル基からなるトリアルキルアミンが好ましい。これ
らは単独で使用されても、混合して使用されてもよい。
【0010】本発明では、ジエチルエーテル、トルエ
ン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル等の非プロト
ン性溶媒の使用が可能であるが、前述のごとく3級アミ
ンが炭素数4以上のアルキル基を有するアミンである場
合には、必ずしも反応溶媒を使用する必要がない。
【0011】3級アミンの量は、トリクロロシラン1等
量に対して4〜6等量が好ましい。4等量未満の場合、
塩基性が維持されないのでアリル基が1−プロペニル基
に異性化してしまう。6等量を超える場合には、多く加
えただけの効果が発揮されない。
【0012】触媒である銅化合物には、具体的に金属
銅、銅−ケイ素合金、塩化第一銅、塩化第2銅、臭化
銅、臭化第2銅、ヨウ化銅、シアン化銅等の塩、または
Li2CuCl4、LiCu(CN)Cl等の錯化合物が
例示される。触媒の濃度はトリクロロシランに対して、
0.1〜20mol%、特に1〜10mol%が好まし
い。0.1mol%未満の場合には、触媒濃度が低すぎ
るため反応が起こらない。20mol%を超える場合に
は、多く加えただけの効果が発揮されない。
【0013】〔II〕式で示されるアルコールは炭素数1
〜4のアルキルアルコールであり、具体的にはメタノー
ル、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノー
ル、n−ブタノールが挙げられる。
【0014】〔III〕式で示されるアリルトリアルコキ
シシラン化合物には、アリルトリメトキシシラン、アリ
ルトリエトキシシラン、アリルトリ−n−プロポキシシ
ラン、アリルトリイソプロポキシシラン、アリルトリ−
n−ブトキシシランが挙げられる。
【0015】
【発明の効果】本発明のアリルトリアルコキシシラン化
合物の製法では、単離並びに取り扱いが難しいアリルト
リクロロシランを直接扱う必要がない。また常に塩基の
存在下で反応が進行していくので、アリル基の異性化は
ほとんど起こらない。そのため、異性体を含有しない高
品質のアリルトリアルコキシシランを工業的スケールで
容易かつ高収率で製造することが可能である。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0017】実施例1 攪拌機、環流冷却器、温度計および滴下ロートを備えた
3リットルフラスコ中にエチルアミン409.9g
(4.05mol)、ジエチルエーテル1600ミリリ
ットルおよび触媒として塩化第一銅4.95g(0.0
5mol)を仕込んだ。滴下ロートよりアリルクロライ
ド76.5g(1.0mol)とトリクロロシラン13
5.5g(1.0mol)との混合液を20〜30℃で
4時間かけて滴下し、引き続いてメタノール99.2g
(3.1mol)を50〜60℃で3時間かけて滴下し
た。この反応液を濾過して生成した塩を除去し、残った
溶媒を留去した。その後、溶媒を減圧蒸留して83〜8
5℃/100mmHgの留分123.3gを得た。この
留分のマススペクトル、核磁気共鳴スペクトル、赤外吸
収スペクトルを測定したところ、留分はアリルトリメト
キシシランであることが確認された。収率は77%であ
った。尚、異性体である1−プロペニルトリメトキシシ
ランは確認されなかった。
【0018】実施例2 メタノール99.2g(3.1mol)の代わりにエタ
ノール142.9g(3.1mol)を使用し、その他
の条件を実施例1と同一にして反応を行った。反応液を
濾過して生成した塩を除去し、残った溶媒を留去した。
その後、溶媒を減圧蒸留して77〜80℃/20mmH
gの留分145.1gを得た。この留分のマススペクト
ル、核磁気共鳴スペクトル、赤外吸収スペクトルを測定
したところ、留分はアリルトリエトキシシランであるこ
とが確認された。収率は71%であった。尚、異性体で
ある1−プロペニルトリエトキシシランは確認されなか
った。
【0019】実施例3 触媒である塩化第一銅4.95g(0.05mol)の
代わりに臭化第一銅7.2g(0.05mol)を使用
し、アリルクロライド76.5g(1.0mol)の代
わりにアリルブロマイド121.0g(3.1mol)
を使用し、その他の条件を実施例1と同一にして反応を
行った。反応液を濾過して生成した塩を除去し、残った
溶媒を留去した。その後、減圧蒸留して83〜85℃/
100mmHgの留分を分取することによって、アリル
トリメトキシシラン120.3gを得た。収率は74%
であった。
【0020】実施例4 攪拌機、環流冷却器、温度計および滴下ロートを備えた
2リットルフラスコ中にアリルクロライド76.5g
(1.0mol)、トリ−n−ブチルアミン750.5
g(4.05mol)および触媒として塩化第一銅4.
95g(0.05mol)を仕込んだ。滴下ロートより
トリクロロシラン135.5g(1.0mol)を20
〜30℃で4時間かけて滴下し、引き続きメタノール9
9.2g(3.1mol)を50〜60℃で3時間かけ
て滴下した。この反応液を直接減圧蒸留し、83〜85
℃/100mmHgの留分を分取することによってアリ
ルトリメトキシシラン134.7gを得た。収率は83
%であった。尚、異性体である1−プロペニルトリメト
キシシランは確認されなかった。
【0021】実施例5 メタノール99.2g(3.1mol)の代わりにエタ
ノール142.9g(3.1mol)を使用し、その他
の条件を実施例4と同一にして反応を行った。この反応
液を直接減圧蒸留し、77〜80℃/20mmHgの留
分を分取することでアリルトリエトキシシラン161.
8gを得た。収率は79%であった。尚、異性体である
1−プロペニルトリエトキシシランは確認されなかっ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沼波 和敏 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54−112826(JP,A) 特開 昭53−135934(JP,A) 特公 昭55−36673(JP,B2) 1.”Silicon Chem.I nd.II”,2nd 1994年,p. 185−196 2.”Khim.Prom−s t.”,(1),1989年,p.15−18 3.”J.Organomet.Ch em.”,191,1980年,p.363−369 4.”Collect.Czech. Chem.Commun.”,43,1978 年,p.3391−3395 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07F 7/18 B01J 23/72 B01J 27/122 C07B 61/00 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN) WPIDS(STN)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トリクロロシランと下記式〔I〕 CH2=CHCH2X 〔I〕 (式中のXは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子)で
    表されるアリルハライドとを、3級アミンおよび銅化合
    物の存在下で反応させ、その反応液に引き続き、下記式
    〔II〕 ROH 〔II〕 (式中のRは炭素数1〜4のアルキル基)で表されるア
    ルコールを反応させることを特徴とする下記式〔III〕 CH2=CHCH2Si(OR)3 〔III〕 で表されるアリルトリアルコキシシラン化合物の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記3級アミンが炭素数4以上のアルキ
    ル基からなるトリアルキルアミンであることを特徴とす
    る請求項1に記載のアリルトリアルコキシシラン化合物
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記トリクロロシランに対する前記銅化
    合物の濃度が0.1〜20mol%であることを特徴と
    する請求項1に記載のアリルトリアルコキシシラン化合
    物の製造方法。
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1."Silicon Chem.Ind.II",2nd 1994年,p.185−196
2."Khim.Prom−st.",(1),1989年,p.15−18
3."J.Organomet.Chem.",191,1980年,p.363−369
4."Collect.Czech.Chem.Commun.",43,1978年,p.3391−3395

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WO2020021187A1 (fr) 2018-07-27 2020-01-30 Bostik Sa Procede de preparation de composes a groupement alkoxysilyl
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