JP4276805B2 - Novel silazane compound and method for producing the same, and novel silazane compound polymer and method for producing the same - Google Patents

Novel silazane compound and method for producing the same, and novel silazane compound polymer and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP4276805B2
JP4276805B2 JP2001360401A JP2001360401A JP4276805B2 JP 4276805 B2 JP4276805 B2 JP 4276805B2 JP 2001360401 A JP2001360401 A JP 2001360401A JP 2001360401 A JP2001360401 A JP 2001360401A JP 4276805 B2 JP4276805 B2 JP 4276805B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrocarbon group
carbon atoms
aliphatic hydrocarbon
unsaturated aliphatic
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001360401A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003064088A (en
Inventor
相晩 具
昇勳 韓
泰成 柴
鎭佑 金
相都 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning Corp filed Critical Dow Corning Corp
Priority to JP2001360401A priority Critical patent/JP4276805B2/en
Publication of JP2003064088A publication Critical patent/JP2003064088A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4276805B2 publication Critical patent/JP4276805B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicon Polymers (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なシラザン化合物に関する。該シラザン化合物は、接着剤、変性剤あるいは樹脂の原料として有用である。
本発明はまた、前記シラザン化合物を製造するための方法にも関する。
さらに本発明は、シラザン化合物重合体の製造方法にも関する。
【0002】
【従来の技術】
クロロシラン類と、アンモニア、第一級アミン、第二級アミンとを反応させることにより、アミノシランまたはシラザンが得られることが知られている。
こうした反応において、アンモニアまたは第一級アミンを用いた場合に、反応生成物がアミノシランとなるか、シラザンとなるかは、使用するアミンの種類、並びに、使用するクロロシランと当該アミンとの立体障害の大きさに依存すると考えられており、シラザンを得るためには、前記アミン類の中ではアンモニアを選択し、その一方で嵩高な置換基を持たないクロロシランを使用するのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばアンモニアとクロロシランを使用してなるシラザンの合成方法においては、嵩高い置換基を有するクロロシランを使用することは困難であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の従来技術の現状に鑑みて成されたものであり、4−アミノフェノールと所定のクロロシランとを出発物質として使用し、以下に規定する2工程または3工程からなる方法によって、新規なシラザン化合物を得ることを特徴とする。
【0005】
すなわち、本発明に係るシラザン化合物は、次の一般式(1):
【化8】

Figure 0004276805
[Rは、それぞれ独立して、炭素数1乃至9の炭化水素基を示し;X、Y及びZは、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す]で表される。
前記式中、Rは、炭素数1乃至6の炭化水素基であることが好ましく、更に好ましくは炭素数1乃至4の炭化水素基であり、特に好ましくはメチル基である。
【0006】
また、本発明のシラザン化合物の製造方法は、4−アミノフェノールの水酸基及びアミノ基に、それぞれClSiR2W(Rは独立して炭素数1乃至9の炭化水素基を示し、Wは前記X、YまたはZを表す)で示されるクロロシランの1種または2種を反応させてN-シリル-4-シロキシアニリン型化合物または4-シロキシアニリン型化合物を得て、更に、一般式(2):MA(MはNa、Li、Cs又はKを示し、Aは炭素数3乃至6の炭化水素基を示す)で表される触媒の存在下、前記N-シリル-4-シロキシアニリン型化合物または4-シロキシアニリン型化合物のアミノ基に、ClSiR2W(Rは独立して炭素数1乃至9の炭化水素基を示し、Wは前記X、YまたはZを表す)で示されるクロロシランの1種または2種を反応させることを特徴とする。
本発明の前記一般式(1)で表される、シラザン化合物の製造方法の1つの形態は、下記の工程1、工程2及び工程3を含む。
工程1;4−アミノフェノールと、該4−アミノフェノールに対して等モル量以下の、ClSiR2X(Rは独立して炭素数1乃至9の炭化水素基を示し、Xは1)水素原子または2)炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基から選ばれる)で示される第1のクロロシランを反応させ、
【化9】
Figure 0004276805
[Xは、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す]で表される化合物を得る工程
工程2;工程1で得られた化合物と、ClSiR’2Y(R’は独立して炭素数1乃至9の炭化水素基を示し、Yは1)水素原子または2)炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基から選ばれる)で示される第2のクロロシランを反応させて、
【化10】
Figure 0004276805
[Xは上記のとおりであり、Yは、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す]で表される化合物を得る工程、
工程3;一般式MA[MはNa、Li、Cs又はKを示し、Aは炭素数3乃至6の炭化水素基を示す]で表される触媒の存在下、工程2で得られた化合物と、ClSiR”2Z(R”は独立して炭素数1乃至9の炭化水素基を示し、Zは1)水素原子または2)炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基から選ばれる)で示される第3のクロロシランを反応させ、
【化11】
Figure 0004276805
[X及びYは上記のとおりであり、Zは、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す]で表される化合物を得る工程。
【0007】
また、本発明の製造方法の他の形態は、下記の工程1及び2を含む。
工程1;4−アミノフェノールと、該4−アミノフェノールの等モル量を超える量の、前記第1のクロロシランとを反応させる工程、並びに、
工程2;一般式MA[MはNa、Li、Cs又はKを示し、Aは炭素数3乃至6の炭化水素基を示す]で表される触媒の存在下、工程1で得られた化合物と、前記第2のクロロシランとを反応させる工程を提供する。
【0008】
さらに本発明のシラザン化合物重合体の製造方法は、下記式:
【化12】
Figure 0004276805
[式中、Rは、それぞれ独立して、炭素数1乃至9の炭化水素基;X1、Y1及びZ1は、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す。但し、X1、Y1及びZ1のうち、少なくとも1つは水素原子であり、且つ、少なくとも1つは炭素数2乃至8の不飽和脂肪族炭化水素基である]で表されるシラザン化合物を、ハイドロシリレーション用触媒の存在下で加熱することを特徴とする。
【0009】
さらに本発明では、下記式:
【化13】
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X1、Y1及びZ1は、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す。但し、X1、Y1及びZ1のうち、少なくとも1つは水素原子であり、且つ、少なくとも1つは炭素数2乃至8の不飽和脂肪族炭化水素基である]で表されるシラザン化合物と、下記式:
【化14】
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X2、Y2及びZ2は、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和脂肪族炭化水素基を示す。但し、X2、Y2及びZ2のうち少なくとも1つは水素原子である]で表されるシラザン化合物、及び/又は、下記式:
【化15】
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X3、Y3及びZ3は、それぞれ独立して、炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す。但し、X3、Y3及びZ3のうち少なくとも1つは炭素数2〜8の不飽和脂肪族炭化水素基である]で表されるシラザン化合物とを、ハイドロシリレーション用触媒の存在下で常温以上に加熱してシラザン化合物重合体を得ることもできる。
【0010】
さらに本発明では、下記式:
【化16】
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X4、Y4及びZ4は、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和脂肪族炭化水素基を示す。但し、X4、Y4及びZ4のうち少なくとも2つは水素原子である]で表されるシラザン化合物と、下記式:
【化17】
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X5、Y5及びZ5は、それぞれ独立して、炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す。但し、X5、Y5及びZ5のうち少なくとも2つは炭素数2〜8の不飽和脂肪族炭化水素基である]で表されるシラザン化合物とを、ハイドロシリレーション用触媒の存在下で常温以上に加熱してシラザン化合物重合体を得ることもできる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシラザン化合物の原料としては、いずれも公知である4-アミノフェノールと、ClSiR2W(Rは独立して炭素数1乃至9の炭化水素基を示し、Wは1)水素原子または2)炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基から選ばれる)で示されるクロロシランが使用される。こうしたクロロシランには、例えばClSiR2H、ClSiR2CH=CH2及びClSiR2CH2-CH=CH2等が含まれ、ここでは、Rは独立して炭素数1乃至9の炭化水素から適宜選択される。「炭化水素基」としては直鎖又は分枝状の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素基、或いは、芳香族炭化水素基を挙げることができる。Rの好ましい例としては、炭素数1〜6の直鎖又は分枝状のアルキル基、アルケニル基、並びに、炭素数6〜9の芳香族炭化水素基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ビニル基、フェニル基、トリル基、キシリル基などが挙げられる。なお、特にメチル基が好ましい。
本発明の製造方法は、原料の4-アミノフェノールの3個の反応性基(水酸基及びアミノ基の2つのNH部分)の全てに所定のクロロシランを反応させて、一般式(1)で表されるシラザン化合物を製造する方法に関する。
本発明の製造方法によれば、前記所定のクロロシランから塩素原子が離脱したオルガノシリル基構造が、前記水酸基に由来する酸素原子及びアミノ基に由来する窒素原子に結合した構造のシラザン化合物が得られる。
前記3個のオルガノシリル基構造が全て同じものを得ようとする場合は、4-アミノフェノールに対して、ClSiR2W(Rは独立して炭素数1乃至9の炭化水素基を示し、Wは1)水素原子または2)炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基から選ばれる)で示されるクロロシランを反応させ、4-アミノフェノールの水酸基をオルガノシロキシ基に、そしてアミノ基に結合した2個の水素原子のうちの1個をオルガノシリル基に置換させる。尚、フェノール基での置換反応がアミノ基での置換反応に優先する。そして、更に残りの反応性基(アミノ基に結合した水素原子の残りの1個)にも、同じクロロシランを反応させて、水素原子に代えてオルガノシリル基を置換させる。但し、この最後の置換反応は、MA(MはNa、Li、Cs又はKから選ばれる金属、Aは炭素数3乃至6の炭化水素基)で表される触媒存在下でのみ進行する。
この様な製造方法を採った場合に得られる代表的なシラザン化合物としては、HMe2SiO-C64-N(SiMe2H)2 (Meはメチル基)、
ViMe2SiO-C64-N(SiMe2Vi)2 (Viはビニル基)、
CH2=CH-CH2Me2SiO-C64-N(SiMe2CH2CH=CH22
Me3SiO-C64-N(SiMe32
等が挙げられる。
他方、前記3個のオルガノシリル基構造として、3個とも異なる物あるいは1個だけ異なる物を得ようとする場合は、原料4-アミノフェノールの反応部位毎の反応に供するクロロシランの種類を適宜選択する。
以下、本出願においては、便宜的に4-アミノフェノールの水酸基上での置換反応を「第1段階」とし、第1段階で生成した4-シロキシアニリン型化合物のアミノ基とクロロシランとの反応を「第2段階」とし、第2段階で生成したN-シリル-4-シロキシアニリン型化合物とクロロシランとの反応を「第3段階」と称する。
【0012】
本発明による製造方法について、第1段階で使用するクロロシランとしてジアルキルクロロシランを、第2段階で使用するクロロシランとしてジアルキルビニルクロロシランを、第3段階で使用するクロロシランとして同じくジアルキルビニルクロロシランを使用した場合について以下に説明する。まず、下記式:
【化18】
Figure 0004276805
で示される第1段階において、まず、第1のクロロシランと4−アミノフェノールが反応して、4−シロキシアニリン型化合物が形成される。
【0013】
次に、下記式
【化19】
Figure 0004276805
で示される第2段階において、第2のクロロシランと4−シロキシアニリンが反応して、N-シリル-4-シロキシアニリン型化合物が形成される。
【0014】
そして、最後に、下記反応式:
【化20】
Figure 0004276805
で示される第3段階において、一般式MA[M及びAは上記のとおりである]で表される触媒の存在下、第3のクロロシランとN-シリル-4-シロキシアニリン型化合物が反応して本発明のシラザン化合物(N-ビシリル-4-シロキシアニリン型化合物)(上記反応式の右辺に相当)が形成される。
【0015】
第1段階〜第3段階において、反応の進行程度を調整あるいは反応終了後での生成物の分離操作を行う限り、各段階に使用する原料の配合比率は格別に制限される物ではないが、効率的かつ経済的に反応を進める場合は、特に第1段階での原料の配合比率を所定の範囲とすることが推奨される。
【0016】
即ち、第2段階で生成されるN-シリル-4-シロキシアニリン型化合物のシロキシ基のオルガノシリル基部分と窒素原子に結合した1つのオルガノシリル基の構造を同じものにする場合は、第1段階において、第1のクロロシランの使用量を4-アミノフェノールに対して、等モル量より多くすることが推奨される。この場合、第2段階を省略して、N-シリル-4-アミノシロキシアニリン型化合物を得ることができる。
【0017】
他方、N-シリル-4-アミノシロキシアニリン型化合物のシロキシ基のオルガノシリル基部分と窒素原子に結合した1つのオルガノシリル基の構造を異なる物にする場合は、第1段階において、第1のクロロシランの使用量を、4-アミノフェノールに対して、等モル量以下とすることが推奨される。第1段階においては、第1のクロロシランは4-アミノフェノールのアミノ基ではなく、水酸基の方に対して、優先的に反応するので、この様にクロロシランの使用量を調節することにより、水酸基の側のみで反応を進めることができる。
2種類以上のクロロシランを使用した場合に得られるシラザン化合物の例として、次の物が挙げられる。
HMe2SiO-C64-N(SiMe2Vi)2
HMe2SiO-C64-N(SiMe2H)(SiMe2Vi)、
ViMe2SiO-C64-N(SiMe2Vi)(SiMe2H)、
ViMe2SiO-C64-N(SiMe2H)2
(Viはビニル基)等が挙げられる。
また、この他には、以下の例がある:
CH2=CH-CH2Me2SiO-C64-N(SiMe2Vi)(SiMe2H)、
CH2=CH-CH2Me2SiO-C64-N(SiMe2Vi)2
CH2=CH-CH2Me2SiO-C64-N(SiMe2H)2
ViMe2SiO-C64-N(SiMe2Vi)(SiMe2CH2CH=CH2)、
ViMe2SiO-C64-N(SiMe2H)(SiMe2CH2CH=CH2)、
ViMe2SiO-C64-N(SiMe2CH2CH=CH22
HMe2SiO-C64-N(SiMe2Vi)(SiMe2CH2CH=CH2)、
HMe2SiO-C64-N(SiMe2H)(SiMe2CH2CH=CH2)、
HMe2SiO-C64-N(SiMe2CH2CH=CH22
【0018】
なお、前記N-シリル-4-シロキシアニリン型化合物のアミノ基上の残りの水素原子に対する第3のクロロシランの反応は、前記触媒MAを使用しない限り進行しない。但し、この触媒MAは、第1段階の反応によって得られる4-シロキシアニリン型化合物から第2段階の反応を行う際に、反応系中に存在していても良い。この場合は、反応に用いるクロロシランの量に応じて、第2段階に続いて第3段階の反応が進行する。
【0019】
本発明によるシラザン化合物の製造方法における各反応は、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で行われる。
【0020】
この反応は、通常は、有機溶剤中に各成分を投入し、室温で攪拌することにより行われる。攪拌時間は目的収率に応じて選択されるものであり、必ずしも臨界的ではない。また、使用する有機溶剤の沸点以下の範囲で加熱すると、反応が促進されるので好ましい。例えば室温から50℃までの範囲に沸点がある有機溶剤を用いることが、その1例として挙げられる。
【0021】
前記有機溶媒としては、クロロシランの置換反応を阻害したり、或いは、副反応を誘起しない限り、特にその種類は制限されない。好適な有機溶媒には、n−ヘキサン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、トルエン、キシレン、イソブチルメチルケトン、或いはこれらの混合物等が挙げられる。
【0022】
4-アミノフェノール、4-シロキシアニリン型化合物またはN-シリル-4-シロキシアニリン型化合物とクロロシランとの反応は、通常は前記のような有機溶剤に希釈して行うが、クロロシランを大過剰量使用して有機溶媒に代えることも可能である。
【0023】
一方で、エチルアミン等の第一級アミン構造を有する有機溶媒、クロロヘキサン等のハロゲン化アルキル構造を有する有機溶媒、メタノール等のアルコ一ル系有機溶媒は、収率の低下を招くので、これらの使用は可能ではあるが、望ましくない。
【0024】
本発明のシラザン化合物の製造方法においては、前記第1及び第2段階において、適当な触媒を使用することができる。すなわち、前記第1段階(水酸基上での置換反応)及び第2段階の反応(アミノ基上での一置換反応)では、触媒は必ずしも必要ではないが、適当な触媒の使用によって収率を向上させることができる。
【0025】
前記第1及び第2段階における、そのような任意の触媒としてはアミン化合物を挙げることができる。当該アミン化合物としては、脂肪族アミンまたは芳香族アミンが好ましく、特に、第二級アミンまたは第三級アミンが望ましい。このようなアミンは、置換反応の促進に寄与するだけでなく、置換反応に伴いクロロシランから発生する塩化水素のトラップ剤としても機能する。具体的には、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、ピリジン、キノリン等が挙げられるが、この任意の触媒は、これらに限定されるものではない。なお、触媒の使用量は、収率を考慮した場合は、置換反応により発生すると算定される塩化水素と等モルになる量が推奨されるが、収率を重視しない場合は、格別に制限されるものではない。尚、第2段階においては、次に述べるMAで表される触媒を使うことも可能である。
【0026】
前記第1及び第2段階とは対照的に、前記第3段階では触媒の使用が必須である。第3段階で使用される必須の触媒は、ここでは、便宜上MAと表記されるが、MはNa、Li、CsまたはKから選択される金属であり、Aは炭素数3乃至6の炭化水素基を表す。ここで、炭化水素としては、直鎖、分枝又は環状のアルキル基が好ましく、特に、n−、s−及びt−ブチル基が好ましい。MAとしては、具体的には、n‐ブチルリチウム、sec‐ブチルリチウム、tert‐ブチルリチウム、n‐ブチルセシウム、sec‐ブチルセシウム、tert‐ブチルセシウム、n‐ブチルナトリウム、sec‐ブチルナトリウム、tert‐ブチルナトリウム、n‐ブチルカリウム、sec‐ブチルカリウム、tert‐ブチルカリウムを好適に使用することができる。
【0027】
触媒MAの使用量は、収率を重視した場合、第1又は第2段階での生成物に残るアミノ基上の唯一の水素原子のモル数と同レベル以上、すなわち、前記生成物と等モル以上で使用されることが望ましいが、収率を重視しない場合は、この限りではない。
【0028】
したがって、本発明のシラザン化合物の製造は、典型的には、以下に例示される(1)2段階法、又は、(2)3段階法に従って行うことができる。
【0029】
(1)2段階法
第一工程:
不活性ガス雰囲気下、有機溶媒中に第1のクロロシランを投入する。この時、有機溶剤を当該クロロシランの沸点以下の温度に保っておくことが望ましい。次に、所望により、有機溶剤中にアミン化合物を投入し、充分に混合する。そして、更に4-アミノフェノールを添加し、充分に攪拌する。この時、所望により50℃程度まで加熱する。第1のクロロシランの量は4−アミノフェノールの量の等モル量を超えた量、好ましくは2倍モル量に設定される。
反応終了後、有機溶剤を除去し、残留物に適当な溶媒を加えて反応溶液とする。このとき発生した沈殿物を濾過し、前記反応溶液から、当該溶媒を減圧留去することによりN-シリル-4-シロキシアニリン型化合物を得る。当該N-シリル-4-シロキシアニリン型化合物のシロキシ基とN−シリルアミノ基のケイ素原子上の置換基は同一である。
【0030】
前記溶媒は、炭素原子と水素原子のみからなる炭化水素溶媒が好ましい。好適には、n-ヘキサン、シクロヘキサン等が使用できる。また、テトラヒドロフランなどの異種原子を有する有機溶媒を使用することもできる。
ただし、触媒としてアミン化合物を使用した場合には、反応後に第四級アンモニウム塩が生成するが、この第四級アンモニウム塩は、炭化水素溶媒には難溶である一方で、前記異種原子を有する有機溶媒には溶解し易い。このため、異種原子を有する有機溶媒を使用する場合には、一旦この溶媒を除去し、炭化水素溶媒を用いて濾過を行うことが好ましい。
【0031】
第二工程:
不活性ガス雰囲気下、前記一般式MAで表される触媒を予め添加した有機溶媒中に、第3のクロロシランを投入する。この時、有機溶媒の温度を当該クロロシランの沸点以下の温度に保っておくことが望ましい。次に、前記第一工程で得られた生成物を添加し、充分に攪拌する。この時、所望により50℃程度まで加熱する。反応終了後、有機溶剤を除去し、残留物に溶媒を加えて反応溶液とする。このとき発生した沈殿物を濾過し、前記反応溶液から、溶媒を減圧留去することにより上記式(1)のシラザン化合物を得ことができる。
この方法において、第1及び第3のクロロシランとして同一の化合物を使用する場合には、ケイ素原子上の置換基は全て同一となる。
【0032】
(2)3段階法
第一工程:
不活性ガス雰囲気下、有機溶媒中に第1のクロロシランを投入する。この時、有機溶媒の温度を当該クロロシランの沸点以下に保つことが望ましい。次に、所望により、有機溶剤中にアミン化合物を投入し、充分に混合する。そして、更に4-アミノフェノールを添加し、充分に攪拌する。この時、所望により50℃程度まで加熱する。第1のクロロシランの量は4-アミノフェノールの量の等モル量以下であることが好ましい。
反応終了後、有機溶剤を除去し、残留物に溶媒を加えて反応溶液とする。このとき発生した沈殿物を濾過し、前記反応溶液から、溶媒を減圧留去することにより4−シロキシアニリン型化合物を得る。
【0033】
第二工程:
不活性ガス雰囲気下、有機溶媒中に第2のクロロシランを投入する。この時、有機溶媒の温度を当該クロロシランの沸点以下に保つことが望ましい。次に、所望により、有機溶剤中に第二級アミンまたは第三級アミン化合物を投入し、充分に混合する。そして、更に第一工程で得られた生成物を添加し、充分に攪拌する。この時、所望により50℃程度まで加熱する。
反応終了後、有機溶剤を除去し、残留物に溶媒を加えて反応溶液とする。このとき発生した沈殿物を濾過し、前記反応溶液から、溶媒を減圧留去することによりN-シリル-4-シロキシアニリン型化合物を得る。
【0034】
この方法において、第1及び第2のクロロシランとして同一の化合物を使用する場合には、N-シリル-4-シロキシアニリン型化合物のケイ素原子上の置換基は全て同一である。一方、第1及び第2のクロロシランとして異なる化合物を使用する場合には、N-シリル-4-シロキシアニリン型化合物のシロキシ基及びN−シリルアミノ基のケイ素原子上の置換基は異なる。
【0035】
第三工程:
不活性ガス雰囲気下、前記一般式MAで表される触媒を予め添加した有機溶媒中に、第3のクロロシランを投入する。この時、有機溶媒の温度を当該クロロシランの沸点以下に保つことが望ましい。これに、前記第二工程で得られた生成物を添加し、充分に攪拌する。この時、所望により50℃程度まで加熱する。
反応終了後、有機溶剤を除去し、残留物に溶媒を加えて反応溶液とする。このとき発生した沈殿物を濾過し、前記反応溶液から、溶媒を減圧留去することにより上記一般式(1)のシラザン化合物を得る。
【0036】
この方法において、第1、第2及び第3のクロロシランとして同一の化合物を使用する場合には、式(1)のシラザン化合物のケイ素原子上の置換基は全て同一である。また、第1、第2及び第3のクロロシランとして異なる化合物を使用する場合には、式(1)のシラザン化合物のケイ素原子上の置換基は全て異なる。同様に、使用する第1、第2及び第3のクロロシランの種類を適宜決定することによって、式(1)のシラザン化合物のケイ素原子上の置換基の種類を制御することができる。
【0037】
次に本発明のシラザン化合物重合体の製造方法について説明を加える。
本発明のシラザン化合物モノマーにおける炭素数2〜8の不飽和脂肪族炭化水素基としては、ビニル基、1-プロペニル基、アリル基、2-プロピニル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、2-ペンテニル基、ビニレン基、プロペニレン基、ビニリデン基、エチニル基等が挙げられ、好ましくはビニル基またはエチニル基であり、最も好ましくはビニル基である。
【0038】
本発明のシラザン化合物重合体を形成可能なシラザン化合物モノマーの具体例を以下に示すが、これらのみに制限されるものではない。
【化21】
Figure 0004276805
【0039】
例えば、本発明のシラザン化合物重合体は、化合物3b〜3eのいずれか1つ又は化合物4aから成るホモポリマーでもよく、化合物3a〜3j及び4aから選ばれた2種または、2種以上からなるコポリマー又はターポリマーであってもよい。本発明のシラザン化合物重合体がコポリマー又はターポリマーである場合のモノマーの組み合わせとしては、例えば以下のものが挙げられる:(3a,3b)、(3a,3c)、(3a,3d)、(3a,3e)、(3a,3f)、(3a,3i)、(3a,4a)、(3b,3c)、(3b,3d)、(3b,3e)、(3b,3f)、(3b,3g)、(3b,3h)、(3b,3i)、(3b,3j)、(3b,4a)、(3c,3d)、(3c,3e)、(3c,3f)、(3c,3g)、(3c,3h)、(3c,3i)、(3c,3j)、(3c,4a)、(3d,3e)、(3d,3f)、(3d,3g)、(3d,3h)、(3d,3i)、(3d,3j)、(3d,4a)、(3e,3f)、(3e,3g)、(3e,3h)、(3e,3i)、(3e,3j)、(3e,4a)、(3f,3g)、(3f,3h)、(3f,3i)、(3f,3j)、(3f,4a)、(3g,3i)、(3g,4a)、(3h,3i)、(3h,4a)、(3i,3j)、(3i,4a)、(3j,4a);(3a,3b,3c)、(3a,3b,3d)、(3a,3b,3e)、(3a,3b,3f)、(3a,3b,3g)、(3a,3b,3h)、(3a,3b,3i)、(3a,3b,3j)、(3a,3b,4a)、(3a,3c,3d)、(3a,3c,3e)、(3a,3c,3f)、(3a,3c,3g)、(3a,3c,3h)、(3a,3c,3i)、(3a,3c,3j)、(3a,3c,4a)、(3a,3d,3e)、(3a,3d,3f)、(3a,3d,3g)、(3a,3d,3h)、(3a,3d,3i)、(3a,3d,3j)、(3a,3d,4a)、(3a,3e,3f)、(3a,3e,3g)、(3a,3e,3h)、(3a,3e,3i)、(3a,3e,3j)、(3a,3e,4a)、(3a,3f,3g)、(3a,3f,3h)、(3a,3f,3i)、(3a,3f,3j)、(3a,3f,4a)、(3a,3g,3i)、(3a,3g,4a)、(3a,3h,3i)、(3a,3h,3j)、(3a,3h,4a)、(3a,3i,3j)、(3a,3i,4a)、(3a,3j,4a)、(3b,3c,3d)、(3b,3c,3e)、(3b,3c,3f)、(3b,3c,3g)、(3b,3c,3h)、(3b,3c,3i)、(3b,3c,3j)、(3b,3c,4a)、(3b,3d,3e)、(3b,3d,3f)、(3b,3d,3g)、(3b,3d,3h)、(3b,3d,3i)、(3b,3d,3j)、(3b,3d,4a)、(3b,3e,3f)、(3b,3e,3g)、(3b,3e,3h)、(3b,3e,3i)、(3b,3e,3j)、(3b,3e,4a)、(3b,3f,3g)、(3b,3f,3h)、(3b,3f,3i)、(3b,3f,3j)、(3b,3f,4a)、(3b,3g,3h)、(3b,3g,3i)、(3b,3g,3j)、(3b,3g,4a)、(3b,3h,3i)、(3b,3h,3j)、(3b,3h,4a)、(3b,3i,3j)、(3b,3i,4a)、(3b,3j,4a)、(3c,3d,3e)、(3c,3d,3f)、(3c,3d,3g)、(3c,3d,3h)、(3c,3d,3i)、(3c,3d,3j)、(3c,3d,4a)、(3c,3e,3f)、(3c,3e,3g)、(3c,3e,3h)、(3c,3e,3i)、(3c,3e,3j)、(3c,3e,4a)、(3c,3f,3g)、(3c,3f,3h)、(3c,3f,3i)、(3c,3f,3j)、(3c,3f,4a)、(3c,3g,3h)、(3c,3g,3i)、(3c,3g,3j)、(3c,3g,4a)、(3c,3h,3i)、(3c,3h,3j)、(3c,3h,4a)、(3c,3i,3j)、(3c,3i,4a)、(3c,3j,4a)、(3d,3e,3f)、(3d,3e,3g)、(3d,3e,3h)、(3d,3e,3i)、(3d,3e,3j)、(3d,3e,4a)、(3d,3f,3g)、(3d,3f,3h)、(3d,3f,3i)、(3d,3f,3j)、(3d,3f,4a)、(3d,3g,3h)、(3d,3g,3i)、(3d,3g,3j)、(3d,3g,4a)、(3d,3h,3i)、(3d,3h,3j)、(3d,3h,4a)、(3d,3i,3j)、(3d,3i,4a)、(3d,3j,4a)、(3e,3f,3g)、(3e,3f,3h)、(3e,3f,3i)、(3e,3f,3j)、(3e,3f,4a)、(3e,3g,3h)、(3e,3g,3i)、(3e,3g,3j)、(3e,3g,4a)、(3e,3h,3i)、(3e,3h,3j)、(3e,3h,4a)、(3e,3i,3j)、(3e,3i,4a)、(3e,3j,4a)、(3f,3g,3h)、(3f,3g,3i)、(3f,3g,3j)、(3f,3g,4a)、(3f,3h,3i)、(3f,3h,3j)、(3f,3h,4a)、(3f,3i,3j)、(3f,3i,4a)、(3f,3j,4a)、(3g,3h,3i)、(3g,3h,4a)、(3g,3i,3j)、(3g,3i,4a)、(3g,3j,4a)、(3h,3i,4a)、(3h,3j,4a)、(3i,3j,4a)。
【0040】
本発明のシラザン化合物重合体は、化合物I同士、シラザン化合物Iとシラザン化合物II及び/またはシラザン化合物III、あるいはシラザン化合物II’とシラザン化合物III’を、ハイドロシリレーション用触媒の存在下で加熱することにより合成することができる。
【0041】
具体的には、本発明のシラザン化合物重合体は、上記シラザン化合物及びハイドロシリレーション用触媒を有機溶媒に溶かし、十分に混合した後、不活性気体の存在下で加熱して、反応混合物から溶媒を減圧除去し、さらに乾燥させる工程より製造することができる。
【0042】
ここで、不活性気体中での加熱処理は、20〜150℃、好ましくは60〜100℃、より好ましくは80〜95℃の温度で、30分〜20時間、好ましくは5〜15時間、より好ましくは8〜12時間の処理時間で実施される。
【0043】
また、その後の乾燥処理は、50〜150℃、好ましくは60〜90℃、より好ましくは70〜85℃の温度で、1〜10時間、好ましくは3〜8時間、より好ましくは4〜6時間の処理時間で実施される。
【0044】
ここでの用語、「ハイドロシリレーション用触媒」は、上記シラザン化合物のハイドロシリレーションを触媒可能なあらゆる物質が含まれ、有機過酸化物、三級アミン、ホスフィン、及び白金、パラジウム、ロジウム系の遷移金属系物質等が使用できる。好ましくは白金触媒、ロジウム触媒、及びパラジウム触媒より成る群から選択される。
【0045】
これらの中でも白金系触媒は、操作が簡便で収率も高く、最も一般的に利用されており、本発明の製造方法においても好適に使用される。
【0046】
上記触媒の使用量は、生成したシラザン化合物重合体が、所望の用途に適用されたときに必要とされる物性を発揮することに著しい悪影響を与えない範囲であれば、格別に限定されるものではない。通常は原料に対して、重量で白金金属として1〜10000ppmの範囲が選択され、好ましくは50〜5000ppmの範囲であり、より好ましくは100〜3000ppmの範囲である。
【0047】
ここでの用語、「有機溶媒」は、上記シラザン化合物モノマーとハイドロシリレーション用触媒を溶解でき、溶媒として使用できるものであれば格別に限定されない。通常は脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、含酸素有機溶媒等が使用されるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、上記溶媒は、ヘキサン、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン等から選択され、トルエンが特に好ましい。
【0048】
ここでの用語、「不活性気体」は、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガスを意味する。好ましくは窒素ガス、ヘリウムガスから選択される。
【0049】
【発明の効果】
本発明のシラザン化合物は、特に接着剤、変性剤あるいは樹脂の原料として好適に使用することができる。さらに本発明のシラザン化合物重合体は、ポジティブレジスト材料として好適に使用することができる。
また、本発明のシラザン化合物の製造方法は、特に、触媒を使用することにより、置換基の導入を比較的容易に行うことができる。したがって、シラザン化合物の構造を良好に制御することが可能である。
【0050】
【実施例】
以下に本発明のシラザン化合物の製造を実施例を示して詳細に説明する。ただし、当該実施例は本発明の範囲を制限するものではない。なお、全ての実施例において、合成操作は窒素雰囲気下で行った。
【0051】
(実施例A−1)4-ジメチルヒドロシロキシアニリンの合成
乾燥させた250mLのフラスコに、150mlのテトラヒドロフラン(THF)を投入した後、氷浴を用いフラスコの温度を0℃に保ちながらクロロジメチルシラン(6.16mL、55.48mmol)を加え、さらに14.6mL(124mmol)のジエチルアミンを添加し、20分攪拌した後、室温で2時間攪拌した。その混合物に4-アミノフェノール(5g、45.81mmol)を添加し、2日間攪拌した。その反応混合物からTHFを除去した後、120mLのヘキサンを加えて沈殿物をろ過し、濾液からヘキサンを減圧去留することにより目的化合物(化合物1a)を得た。収率は76%であった。
【0052】
(実施例B−1)4-ジメチルビニルシロキシアニリンの合成
クロロジメチルシランに代えてクロロジメチルビニルシランを55.48mmol使用した以外は、実施例A−1と同様の操作を行い、目的化合物(化合物1b)を得た。
【0053】
実施例A−1及びB−1で得られた目的化合物の化学構造並びにNMRデータを以下に示す。
【化22】
Figure 0004276805
化合物1a(4−ジメチルヒドロシロキシアニリン)
1HNMR(CDCl3);δ6.74−6.58(dd,4H,Ar),4.86(sept,1H,SiH),3.41(s,2H,NH2),0.31(d,6H,(CH32Si)。
化合物1b(4−ジメチルビニルシロキシアニリン)
1HNMR(CDC13);δ6.68−6.56(dd,4H,Ar),6.29−5.78(m,3H,Si-CH=CH2),3.40(s,2H,NH2),0.29(d,6H,(CH32Si)。
【0054】
(実施例A−2)4-ジメチルヒドロシロキシ-N-ジメチルヒドロシリルアニリンの合成
乾燥させた250mLのフラスコに150mLのジエチルエーテル(Et2O)を投入した後、氷浴を用いフラスコの温度を0℃に保ちながらクロロジメチルヒドロシラン45.02mmol及びジエチルアミン115.4mmolを加えて数分撹絆した後、実施例A−1で得られた化合物1aを39.91mmol添加し、20分間攪拌した後、室温で2日間攪拌した。その反応混合物から沈殿物をろ過し、そのジエチルエーテル溶液からジエチルエーテルを減圧去留することにより目的化合物(2a)(収率77%)を得た。
【0055】
(実施例A−2’)4-ジメチルヒドロシロキシ-N-ジメチルビニルシリルアニリンの合成
乾燥させた250mLのフラスコに150mLのジエチルエーテル(Et2O)を投入した後、氷浴を用いフラスコの温度を0℃に保ちながらクロロジメチルビニルシラン(6.21ml,45.02mmol)及び13.58mL(115.4mmol)のジエチルアミンを加え数分撹絆した後、実施例A−1で得られた化合物1aを6.68g(39.91mmol)添加し、20分間攪拌した後、室温で2日間攪拌した。その反応混合物から沈殿物をろ過し、そのジエチルエーテル溶液からジエチルエーテルを減圧去留することにより目的化合物(2b)を得た。収率は76%であった。
【0056】
(実施例B−2)4-ジメチルビニルシロキシ-N-ジメチルヒドロシリルアニリンの合成
乾燥させた250mLのフラスコに150mLのジエチルエーテル(Et2O)を投入した後、氷浴を用いフラスコの温度を0℃に保ちながらクロロジメチルヒドロシラン45.02mmol及び115.4mmolのジエチルアミンを加え数分撹絆した後、実施例B−1で得られた化合物1bを39.91mmol添加し、20分間攪拌した後、室温で2日間攪拌した。その反応混合物から沈殿物をろ過し、そのジエチルエーテル溶液からジエチルエーテルを減圧去留することにより目的化合物(2c)(収率76%)を得た。
【0057】
(実施例B−2’)4-ジメチルビニルシロキシ-N-ジメチルビニルシリルアニリンの合成
クロロジメチルヒドロシランに代えてクロロジメチルビニルシラン45.02mmolを使用した以外は、実施例B−1と同様の操作を行い、目的化合物(2d)(収率77%)を得た。
【0058】
実施例A−2乃至B−2の反応により得られた化合物の化学構造及び、代表的な例として実施例A−2’のNMRデータを以下に示す。
【化23】
Figure 0004276805
化合物2b(実施例A−2’)
1HNMR(CDC13);δ6.68−6.55(dd,4H,Ar),6.29−5.78(m,3H,Si−CH=CH2),4.86(sept,1H,SiH),3.26(s,1H,NH2),0.31(d,6H,(CH32Si),0.28(d,6H,(CH32Si)。
【0059】
(実施例A−3)4-ジメチルヒドロシロキシ-N‐ビス(ジメチルヒドロシリル)アニリンの合成
乾燥させた250mLのフラスコに150mLのジエチルエーテル(Et20)を投入した後、氷浴を用いフラスコの温度を0℃に保ちながら、実施例A−2で得られた化合物2a(22.08mmol)を添加し、(48.58mmol,2.5Mヘキサン溶液)のn-ブチルリチウム及びクロロジメチルヒドロシラン(66.26mmol)を加え、20分間攪拌した後、室温で10時間攪拌した。その反応混合物から溶媒を減圧除去した後、120mlのヘキサンを加えて沈殿物をろ過し、そのヘキサン溶液からヘキサンを減圧去留することにより目的化合物(3a)(収率76%)を得た。
【0060】
(実施例A−3’)4-ジメチルヒドロシロキシ-N‐ジメチルヒドロシリル-N-ジメチルビニルシリルアニリンの合成
乾燥された250mLのフラスコに150mLのジエチルエーテル(Et20)を投入した後、氷浴を用いフラスコの温度を0℃に保ちながら、実施例A−2’で得られた化合物2bの5.55g(22.08mmol)を添加し、13.21mL(48.58mmol,2.5Mヘキサン溶液)のn-ブチルリチウム及びクロロジメチルヒドロシラン(7.36ml,66.26mmol)を加え、20分間攪拌した後、室温で10時間攪拌した。その反応混合物から溶媒を減圧除去した後、120mlのヘキサンを加えて沈殿物をろ過し、そのヘキサン溶液からヘキサンを減圧去留することにより目的化合物(3b)を得た。収率は76%であった。
【0061】
(実施例A−3”)4-ジメチルヒドロシロキシ-N‐ビス(ジメチルビニルシリル)アニリンの合成
クロロジメチルヒドロシランに代えてクロロジメチルビニルシラン(66.26mmol)を使用した以外は実施例A−3’と同様の操作を行い、目的化合物(3c)(収率76%)を得た。
【0062】
(実施例B−3)4-ジメチルビニルシロキシ-N‐ジメチルヒドロシリル-N‐ジメチルビニルシリルアニリンの合成
乾燥させた250mLのフラスコに150mLのジエチルエーテル(Et20)を投入した後、氷浴を用いフラスコの温度を0℃に保ちながら、実施例B−2で得られた化合物2c(22.08mmol)を添加し、(48.58mmol,2.5Mヘキサン溶液)のn-ブチルリチウム及びクロロジメチルビニルシラン(66.26mmol)を加え、20分間攪拌した後、室温で10時間攪拌した。その反応混合物から溶媒を減圧除去した後、120mlのヘキサンを加えて沈殿物をろ過し、そのヘキサン溶液からヘキサンを減圧去留することにより目的化合物(3d)を得た。
【0063】
(実施例B−3’)4-ジメチルビニルシロキシ-N‐ビス(ジメチルヒドロシリル)アニリン(3e,R1=-CH=CH2,R2=H,R3=H)の合成
クロロジメチルビニルビニルシランに代えてクロロジメチルヒドロシラン(66.26mmol)を使用した以外は実施例B−3と同様の操作を行い、目的化合物(3e)(収率76%)を得た。
【0064】
(実施例B−3”)4-ジメチルビニルシロキシ-N‐ビス(ジメチルビニルシリル)アニリン(3f,R1=-CH=CH2,R2=-CH=CH2,R3=-CH=CH2)の合成
乾燥させた250mLのフラスコに150mLのジエチルエーテル(Et20)を投入した後、氷浴を用いフラスコの温度を0℃に保ちながら、実施例B−2’で得られた化合物2d22.08mmolを添加し、(48.58mmol,2.5Mヘキサン溶液)のn-ブチルリチウム及びクロロジメチルビニルシラン(66.26mmol)を加え、20分間攪拌した後、室温で10時間攪拌した。その反応混合物から溶媒を減圧除去した後、120mlのヘキサンを加えて沈殿物をろ過し、そのヘキサン溶液からヘキサンを減圧去留することにより目的化合物(3f)(収率76%)を得た。
【0065】
実施例A−3乃至B−3”の反応により得られる化合物の構造及びNMRデータを以下に示す。
【化24】
Figure 0004276805
化合物3a(実施例A−3)
1HNMR(CDC13);δ0.10(d,12H,SiCH3),0.33(d,6H,SiCH3),4.58(sept,2H,SiH),4.92(sept,1H,SiH),6.77−6.75(d,4H,Ar)
化合物3b(実施例A−3’)
1HNMR(CDC13);δ6.76−6.73(dd,4H,Ar),6.24−5.62(m,3H,Si−CH=CH2),4.92(sept,1H,SiH),4.56(sept,1H,SiH),0.33(d,6H,(CH32Si),0.10(d,6H,(CH32Si),0.06(d,6H,(CH32Si).
化合物3c(実施例A−3”)
1HNMR(CDC13);δ0.07(s,12H,SiCH3),0.32(d,6H,SiCH3),4.93(sept,1H,SiH),6.24-5.61(m,6H,CH=CH2),6.77−6.75(dd,4H,Ar)
化合物3d(実施例B−3)
1HNMR(CDC13);0,06(d,6H,SiCH3),0.10(s,6H,SiCH3),0.30(s,6H,SiCH3),4.58(sept,1H,SiH),6.29−5.62(m,6H,Si−vi),6.72−6.70(d,4H,Ar)
化合物3e(実施例B−3’)
1HNMR(CDC13),δ0.11(d,12H,SiCH3),0.30(s,6H,SiCH3),4.56(sept,2H,SiH),6.24−5.61(m,3H,CH=CH2),6.77−6.75(d,4H,Ar)
化合物3f(実施例B−3”)
1HNMR(CDC13);δ0.06(s,12H,SiCH3),0.30(s,6H,SiCH3),6.26−5.60(m,9H,CH=CH2),6.75−6.72(dd,4H,Ar)
【0066】
(実施例2)4-トリビニルシロキシ-N‐ビス(ジメチルヒドロシリル)アニリンの合成
実施例A−3乃至B−3”の方法と同様に、150mlのジエチルエーテル、実施例A−3で得られた化合物3aを5g(17.63mmol)、8.46mL(21.15mmol,2.5Mヘキサン溶液)のn-ブチルリチウム及びクロロトリビニルシラン(4.37mL,28.20mmol)を用いて反応させることにより、目的化合物(4a)を得た。収率は77%であった。
【0067】
実施例2の反応により得られる化合物の構造及びNMRデータを以下に示す。
【化25】
Figure 0004276805
化合物4a
1HNMR(CDC13);δ6.77−6.76(s,4H,Ar),6.26−5.88(m,9H,Si−CH=CH2),4.56(sept,2H,SiH),0.12(d,12H,(CH32Si).
【0068】
(実施例3−A)白金触媒を用いた4ジメチルヒドロシロキシ-N-ジメチルビニルシリル-N-ジメチルヒドロシリルアニリン(3b)の重合
3b(9.7mmol)とPt触媒(ヘキサクロロ白金酸(H2PtCl6・6H2O)の2−プロピルアルコール溶液(1重量%)(白金原子換算量:2.64μmol))を10mLのトルエンに溶かし、その混合物を100mLの丸底フラスコに入れ、予め90℃に設定しておいたオイルバスで10時間、不活性気体存在下加熱し、反応混合物から溶媒を減圧除去した後、80℃の真空オーブンで5時間乾燥することにより収率90%の粘性オイル状のポリマーが得られた。ポリマーの分子量はDMSOを溶媒とし、浴槽温度を30℃でUbbelohdo粘度計を用いその相対粘度及び固有粘度を測定し、それと標準のポリスチレンと比較することにより計算した。その結果ポリスチレン換算分子量3600、DMSOに対する相対粘度1.0544、固有粘度52.9278dL/gの物が得られた。
【0069】
実施例3−Aの反応により得られるシラザン化合物重合体のNMRデータを以下に示す。
化合物3bの重合体(実施例3−A)
1HNMR (CDCl3);δ6.78−6.46(m,4H,arom.),4.99−3.99(m,0.72H,SiH),4.60−4.56(m,0.27H,SiH),1.32−1.09(m,4H,CH2CH2),0.43−0.28(m,6H,SiCH3
【0070】
(実施例3−B)白金触媒を用いた4-ジメチルヒドロシロキシ-N-ビス(ジメチルビニルシリル)アニリン(3c)の重合
3c(9.7mmol)とPt触媒(ヘキサクロロ白金酸(H2PtCl6・6H2O)の2−プロピルアルコール溶液(1重量%)(白金原子換算量:2.64μmol))を10mLのトルエンに溶かし、その混合物を100mLの丸底フラスコに入れ、予め90℃に設定しておいたオイルバスで10時間、不活性気体存在下加熱し、反応混合物から溶媒を減圧除去した後、80℃の真空オーブンで5時間乾燥することにより収率90%の粘性オイル状のポリマーが得られた。ポリマーの分子量はDMSOを溶媒とし、浴槽温度を30℃でUbbelohdo粘度計を用いその相対粘度及び固有粘度を測定し、それと標準のポリスチレンと比較することにより計算した。その結果ポリスチレン換算分子量3100、DMSOに対する相対粘度1.0281、固有粘度27.6790dL/gの物が得られた。
【0071】
実施例3−Bの反応により得られるシラザン化合物重合体のNMRデータを以下に示す。
化合物3cの重合体(実施例3−B)
1HNMR(CDCl3);δ6.80−6.53(m,4H,arom.),6.28−5.61(m,3H,Si−CH=CH2),1.56−1.20(m,4H,CH2CH2),0.63−0.01(m,18H,SiCH3
【0072】
(実施例3−C)白金触媒を用いた4-ジメチルビニルシロキシ-N-ジメチルビニルシリル-N-ジメチルヒドロシリルアニリン(3d)の重合
3d(9.7mmol)とPt触媒(ヘキサクロロ白金酸(H2PtCl6・6H2O)の2−プロピルアルコール溶液(1重量%)(白金原子換算量:2.64μmol))を10mLのトルエンに溶かし、その混合物を100mLの丸底フラスコに入れ、予め90℃に設定しておいたオイルバスで10時間、不活性気体存在下加熱し、反応混合物から溶媒を減圧除去した後、80℃の真空オーブンで5時間乾燥することにより収率90%の粘性オイル状のポリマーが得られた。ポリマーの分子量はDMSOを溶媒とし、浴槽温度を30℃でUbbelohdo粘度計を用いその相対粘度及び固有粘度を測定し、それと標準のポリスチレンと比較することにより計算した。その結果ポリスチレン換算分子量2880、DMSOに対する相対粘度1.0189、固有粘度18.7413dL/gの物が得られた。
【0073】
実施例3−Cの反応により得られるシラザン化合物重合体のNMRデータを以下に示す。
化合物3dの重合体(実施例3−C)
1HNMR(CDCl3);δ6.75−6.47(m,4H,arom.),6.32−5.81(m,3H,Si−CH=CH2),1.21−1.05(m,4H,CH2CH2),0.63−0.01(m,18H,SiCH3
【0074】
(実施例3−D)白金触媒を用いた4-ジメチルビニルシロキシ-N-ビス(ジメチルヒドロシリル)アニリン(3e)の重合
3e(9.7mmol)とPt触媒(ヘキサクロロ白金酸(H2PtCl6・6H2O)の2−プロピルアルコール溶液(1重量%)(白金原子換算量:2.64μmol))を10mLのトルエンに溶かし、その混合物を100mLの丸底フラスコに入れ、予め90℃に設定しておいたオイルバスで10時間、不活性気体存在下加熱し、反応混合物から溶媒を減圧除去した後、80℃の真空オーブンで5時間乾燥することにより収率90%の粘性オイル状のポリマーが得られた。ポリマーの分子量はDMSOを溶媒とし、浴槽温度を30℃でUbbelohdo粘度計を用いその相対粘度及び固有粘度を測定し、それと標準のポリスチレンと比較することにより計算した。その結果ポリスチレン換算分子量2860、DMSOに対する相対粘度1.0185、固有粘度18.3192dL/gの物が得られた。
【0075】
実施例3−Dの反応により得られるシラザン化合物重合体のNMRデータを以下に示す。
化合物3eの重合体(実施例3−D)
1HNMR(CDCl3);δ6.78−6.52(m,4H,arom.),4.65−4.48(m,1H, SiH),1.38−1.12(m,4H,CH2CH2),0.63−0.01(m,18H,(CH32Si)
【0076】
(実施例3−E)白金触媒を用いた4-トリビニルシロキシ-N-ビス-(ジメチルヒドロシリルアニリン(4a)の重合
4a(9.7mmol)とPt触媒(ヘキサクロロ白金酸(H2PtCl6・6H2O)の2−プロピルアルコール溶液(1重量%)(白金原子換算量:2.64μmol))を10mLのトルエンに溶かし、その混合物を100mLの丸底フラスコに入れ、予め90℃に設定しておいたオイルバスで10時間、不活性気体存在下加熱し、反応混合物から溶媒を減圧除去した後、80℃の真空オーブンで5時間乾燥することにより収率90%の粘性オイル状のポリマーが得られた。ポリマーの分子量はDMSOを溶媒とし、浴槽温度を30℃でUbbelohdo粘度計を用いその相対粘度及び固有粘度を測定し、それと標準のポリスチレンと比較することにより計算した。その結果ポリスチレン換算分子量2540、DMSOに対する相対粘度1.0040、固有粘度3.9811dL/gの物が得られた。
【0077】
実施例3−Eの反応により得られるシラザン化合物重合体のNMRデータを以下に示す。
化合物4aの重合体(実施例3−E)
1HNMR(CDCl3);δ6.95−6.60(m,4H,arom.),6.−32−5.85(m,3.9H,Si−CH=CH2),4.67−4.57(m,0.3H,Si−H),1.21−1.05(m,6.8H, CH2CH2),0.63−0.01(m,12H,SiCH3
【0078】
(比較例1)ポリスチレン標準の粘度測定
分子量が2610、分子量分布が1.01のポリスチレンを用い、DMSOを溶媒とし、浴槽温度を30℃でUbbelohdo粘度計を用いその相対粘度及び固有粘度を測定した。その結果DMSOに対する相対粘度1.0069、固有粘度6.8833dL/gであることが分かった。
【0079】
(比較例2)ポリスチレン標準の粘度測定
分子量が2960、分子量分布が1.01のポリスチレンを用い、DMSOを溶媒とし、浴槽温度を30℃でUbbelohdo粘度計を用いその相対粘度及び固有粘度を測定した。その結果DMSOに対する相対粘度1.0232、固有粘度22.9905dL/gであることが分かった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel silazane compound. The silazane compound is useful as a raw material for an adhesive, a modifier or a resin.
The present invention also relates to a method for producing the silazane compound.
Furthermore, this invention relates also to the manufacturing method of a silazane compound polymer.
[0002]
[Prior art]
It is known that aminosilane or silazane can be obtained by reacting chlorosilanes with ammonia, primary amine, or secondary amine.
In such a reaction, when ammonia or a primary amine is used, whether the reaction product is aminosilane or silazane depends on the type of amine used and the steric hindrance between the chlorosilane used and the amine. In order to obtain silazane, it is common to select ammonia among the amines, while using chlorosilane having no bulky substituent.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a method for synthesizing silazane using, for example, ammonia and chlorosilane, it has been difficult to use chlorosilane having a bulky substituent.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the current state of the prior art described above, and uses 4-aminophenol and a predetermined chlorosilane as starting materials, and is a method comprising two or three steps as defined below. A novel silazane compound is obtained.
[0005]
That is, the silazane compound according to the present invention has the following general formula (1):
[Chemical 8]
Figure 0004276805
[R independently represents a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms; X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic group having 1 to 8 carbon atoms; Represents a hydrocarbon group].
In the above formula, R is preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
[0006]
In addition, the method for producing a silazane compound of the present invention includes ClSiR for the hydroxyl group and amino group of 4-aminophenol, respectively.2One or two chlorosilanes represented by W (R independently represents a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, and W represents X, Y or Z) above are reacted with each other to produce N-silyl-4- A siloxyaniline type compound or a 4-siloxyaniline type compound is obtained, and further, general formula (2): MA (M represents Na, Li, Cs or K, and A represents a hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms. In the presence of a catalyst represented by the following formula), the amino group of the N-silyl-4-siloxyaniline type compound or 4-siloxyaniline type compound is bonded to ClSiR:2One or two chlorosilanes represented by W (R independently represents a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms and W represents X, Y or Z) are reacted.
One form of the method for producing a silazane compound represented by the general formula (1) of the present invention includes the following step 1, step 2 and step 3.
Step 1; 4-aminophenol and ClSiR in an equimolar amount or less with respect to 4-aminophenol2X (wherein R independently represents a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, X is selected from 1) a hydrogen atom or 2) a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms) Reacting the first chlorosilane,
[Chemical 9]
Figure 0004276805
[X represents a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms]
Step 2: Compound obtained in Step 1 and ClSiR ′2Y (R ′ independently represents a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, and Y is selected from 1) a hydrogen atom or 2) a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms). Reacting the second chlorosilane shown,
[Chemical Formula 10]
Figure 0004276805
A step of obtaining a compound represented by [X is as described above, and Y represents a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms];
Step 3; a compound obtained in Step 2 in the presence of a catalyst represented by the general formula MA [M represents Na, Li, Cs or K, and A represents a hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms] , ClSiR "2Z (R ″ independently represents a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, Z is selected from 1) a hydrogen atom or 2) a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms) Reacting the third chlorosilane shown,
Embedded image
Figure 0004276805
[X and Y are as defined above, and Z represents a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms].
[0007]
Moreover, the other form of the manufacturing method of this invention includes the following process 1 and 2.
Step 1: reacting 4-aminophenol with the first chlorosilane in an amount exceeding the equimolar amount of the 4-aminophenol, and
Step 2; a compound obtained in Step 1 in the presence of a catalyst represented by the general formula MA [M represents Na, Li, Cs, or K, and A represents a hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms] And a step of reacting the second chlorosilane.
[0008]
Furthermore, the method for producing the silazane compound polymer of the present invention has the following formula:
Embedded image
Figure 0004276805
[Wherein, each R is independently a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms; X1, Y1And Z1Each independently represents a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. However, X1, Y1And Z1Of which at least one is a hydrogen atom and at least one is an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms] in the presence of a hydrosilylation catalyst. It is characterized by heating with.
[0009]
Furthermore, in the present invention, the following formula:
Embedded image
Figure 0004276805
[Wherein R is as defined above; X1, Y1And Z1Each independently represents a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. However, X1, Y1And Z1And at least one is a hydrogen atom, and at least one is an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms], and the following formula:
Embedded image
Figure 0004276805
[Wherein R is as defined above; X2, Y2And Z2Each independently represents a hydrogen atom or a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. However, X2, Y2And Z2At least one of which is a hydrogen atom] and / or the following formula:
Embedded image
Figure 0004276805
[Wherein R is as defined above; XThree, YThreeAnd ZThreeEach independently represents a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. However, XThree, YThreeAnd ZThreeAnd at least one is an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms] is heated to room temperature or higher in the presence of a hydrosilylation catalyst to produce a silazane compound polymer. You can also get
[0010]
Furthermore, in the present invention, the following formula:
Embedded image
Figure 0004276805
[Wherein R is as defined above; XFour, YFourAnd ZFourEach independently represents a hydrogen atom or a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. However, XFour, YFourAnd ZFourAnd at least two of them are hydrogen atoms], and a silazane compound represented by the following formula:
Embedded image
Figure 0004276805
[Wherein R is as defined above; XFive, YFiveAnd ZFiveEach independently represents a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. However, XFive, YFiveAnd ZFiveAnd at least two of them are unsaturated aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 8 carbon atoms], and the silazane compound polymer is heated to room temperature or higher in the presence of a hydrosilylation catalyst. You can also get
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a raw material of the silazane compound according to the present invention, 4-aminophenol, which is publicly known, and ClSiR2W (R independently represents a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, W is selected from 1) a hydrogen atom or 2) a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms) Chlorosilane is used. Such chlorosilanes include, for example, ClSiR.2H, ClSiR2CH = CH2And ClSiR2CH2-CH = CH2Here, R is independently appropriately selected from hydrocarbons having 1 to 9 carbon atoms. Examples of the “hydrocarbon group” include a linear or branched saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group. Preferable examples of R include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group, and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 9 carbon atoms. Specifically, a methyl group , Ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, vinyl group, phenyl group, tolyl group, xylyl group and the like. In particular, a methyl group is preferable.
The production method of the present invention is represented by the general formula (1) by reacting a predetermined chlorosilane with all three reactive groups (hydroxyl group and two NH moieties of amino group) of 4-aminophenol as a raw material. The present invention relates to a method for producing a silazane compound.
According to the production method of the present invention, a silazane compound having a structure in which an organosilyl group structure in which a chlorine atom is removed from the predetermined chlorosilane is bonded to an oxygen atom derived from the hydroxyl group and a nitrogen atom derived from an amino group is obtained. .
When all of the three organosilyl group structures are to be obtained, ClSiR is used for 4-aminophenol.2W (R independently represents a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, W is selected from 1) a hydrogen atom or 2) a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms) The chlorosilane is reacted to replace the hydroxyl group of 4-aminophenol with an organosiloxy group and one of the two hydrogen atoms bonded to the amino group with an organosilyl group. A substitution reaction with a phenol group has priority over a substitution reaction with an amino group. Further, the remaining reactive group (the remaining one of the hydrogen atoms bonded to the amino group) is reacted with the same chlorosilane to replace the organosilyl group in place of the hydrogen atom. However, this last substitution reaction proceeds only in the presence of a catalyst represented by MA (M is a metal selected from Na, Li, Cs or K, and A is a hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms).
As a typical silazane compound obtained by adopting such a production method, HMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2H)2      (Me is a methyl group),
ViMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2Vi)2  (Vi is a vinyl group),
CH2= CH-CH2Me2SiO-C6HFour-N (SiMe2CH2CH = CH2)2
MeThreeSiO-C6HFour-N (SiMeThree)2,
Etc.
On the other hand, when the three organosilyl group structures are different from each other or are different from each other by one, the kind of chlorosilane used for the reaction at each reaction site of the raw material 4-aminophenol is appropriately selected. To do.
Hereinafter, in the present application, for convenience, the substitution reaction on the hydroxyl group of 4-aminophenol is referred to as “first stage”, and the reaction of the amino group of the 4-siloxyaniline type compound produced in the first stage with chlorosilane is referred to as “first stage”. The “second stage” is referred to, and the reaction between the N-silyl-4-siloxyaniline type compound produced in the second stage and chlorosilane is referred to as “third stage”.
[0012]
Regarding the production method according to the present invention, dialkylchlorosilane is used as the chlorosilane used in the first stage, dialkylvinylchlorosilane is used as the chlorosilane used in the second stage, and dialkylvinylchlorosilane is also used as the chlorosilane used in the third stage. Explained. First, the following formula:
Embedded image
Figure 0004276805
First, the first chlorosilane and 4-aminophenol react to form a 4-siloxyaniline type compound.
[0013]
Next, the following formula
Embedded image
Figure 0004276805
In the second step, shown below, the second chlorosilane and 4-siloxyaniline react to form an N-silyl-4-siloxyaniline type compound.
[0014]
And finally, the following reaction formula:
Embedded image
Figure 0004276805
In the third stage represented by the formula (3), the third chlorosilane and N-silyl-4-siloxyaniline type compound react with each other in the presence of a catalyst represented by the general formula MA [M and A are as described above]. The silazane compound of the present invention (N-bisilyl-4-siloxyaniline type compound) (corresponding to the right side of the above reaction formula) is formed.
[0015]
In the first stage to the third stage, as long as the progress of the reaction is adjusted or the product is separated after completion of the reaction, the blending ratio of the raw materials used in each stage is not particularly limited, In order to proceed the reaction efficiently and economically, it is recommended that the mixing ratio of the raw materials in the first stage be in a predetermined range.
[0016]
That is, when the structure of the organosilyl group part of the siloxy group of the N-silyl-4-siloxyaniline type compound produced in the second stage and the one organosilyl group bonded to the nitrogen atom is made the same, In the stage, it is recommended that the amount of the first chlorosilane used be greater than the equimolar amount relative to 4-aminophenol. In this case, the second step can be omitted to obtain an N-silyl-4-aminosiloxyaniline type compound.
[0017]
On the other hand, when the structure of the organosilyl group of the siloxy group of the N-silyl-4-aminosiloxyaniline type compound and one organosilyl group bonded to the nitrogen atom are different, in the first step, It is recommended that the amount of chlorosilane used be an equimolar amount or less with respect to 4-aminophenol. In the first stage, the first chlorosilane reacts preferentially with respect to the hydroxyl group rather than the amino group of 4-aminophenol. Thus, by adjusting the amount of chlorosilane used in this way, The reaction can proceed only on the side.
The following are mentioned as an example of the silazane compound obtained when using 2 or more types of chlorosilanes.
HMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2Vi)2,
HMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2H) (SiMe2Vi),
ViMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2Vi) (SiMe2H),
ViMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2H)2,
(Vi is a vinyl group) and the like.
Other examples include:
CH2= CH-CH2Me2SiO-C6HFour-N (SiMe2Vi) (SiMe2H),
CH2= CH-CH2Me2SiO-C6HFour-N (SiMe2Vi)2,
CH2= CH-CH2Me2SiO-C6HFour-N (SiMe2H)2,
ViMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2Vi) (SiMe2CH2CH = CH2),
ViMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2H) (SiMe2CH2CH = CH2),
ViMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2CH2CH = CH2)2,
HMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2Vi) (SiMe2CH2CH = CH2),
HMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2H) (SiMe2CH2CH = CH2),
HMe2SiO-C6HFour-N (SiMe2CH2CH = CH2)2.
[0018]
The reaction of the third chlorosilane with the remaining hydrogen atoms on the amino group of the N-silyl-4-siloxyaniline type compound does not proceed unless the catalyst MA is used. However, the catalyst MA may be present in the reaction system when performing the second stage reaction from the 4-siloxyaniline type compound obtained by the first stage reaction. In this case, the third stage reaction proceeds following the second stage according to the amount of chlorosilane used in the reaction.
[0019]
Each reaction in the method for producing a silazane compound according to the present invention is performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas.
[0020]
This reaction is usually carried out by charging each component in an organic solvent and stirring at room temperature. The stirring time is selected according to the target yield and is not necessarily critical. Moreover, it is preferable to heat in the range below the boiling point of the organic solvent to be used because the reaction is accelerated. For example, the use of an organic solvent having a boiling point in the range from room temperature to 50 ° C. is an example.
[0021]
The kind of the organic solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the substitution reaction of chlorosilane or induce a side reaction. Suitable organic solvents include n-hexane, cyclohexane, tetrahydrofuran, diethyl ether, toluene, xylene, isobutyl methyl ketone, or mixtures thereof.
[0022]
The reaction of 4-aminophenol, 4-siloxyaniline type compound or N-silyl-4-siloxyaniline type compound with chlorosilane is usually carried out by diluting in an organic solvent as described above, but using a large excess of chlorosilane. Thus, it is possible to replace the organic solvent.
[0023]
On the other hand, an organic solvent having a primary amine structure such as ethylamine, an organic solvent having an alkyl halide structure such as chlorohexane, and an alcoholic organic solvent such as methanol cause a decrease in yield. Use is possible but undesirable.
[0024]
In the method for producing a silazane compound of the present invention, an appropriate catalyst can be used in the first and second steps. That is, in the first stage (substitution reaction on the hydroxyl group) and the second stage reaction (monosubstitution reaction on the amino group), a catalyst is not always necessary, but the yield is improved by using an appropriate catalyst. Can be made.
[0025]
Such optional catalysts in the first and second stages can include amine compounds. The amine compound is preferably an aliphatic amine or an aromatic amine, and particularly preferably a secondary amine or a tertiary amine. Such an amine not only contributes to the promotion of the substitution reaction, but also functions as a trapping agent for hydrogen chloride generated from chlorosilane accompanying the substitution reaction. Specific examples include diethylamine, methylethylamine, pyridine, quinoline and the like, but this optional catalyst is not limited thereto. Note that the amount of catalyst used is equimolar to the hydrogen chloride calculated to be generated by the substitution reaction when the yield is taken into account, but it is exceptionally limited when the yield is not important. It is not something. In the second stage, it is also possible to use a catalyst represented by MA described below.
[0026]
In contrast to the first and second stages, the use of a catalyst is essential in the third stage. The essential catalyst used in the third stage is denoted here as MA for convenience, where M is a metal selected from Na, Li, Cs or K, and A is a hydrocarbon having 3 to 6 carbon atoms. Represents a group. Here, the hydrocarbon is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group, and particularly preferably an n-, s- and t-butyl group. Specific examples of MA include n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, n-butyl cesium, sec-butyl cesium, tert-butyl cesium, n-butyl sodium, sec-butyl sodium, tert -Butyl sodium, n-butyl potassium, sec-butyl potassium and tert-butyl potassium can be preferably used.
[0027]
The amount of the catalyst MA used is equal to or higher than the number of moles of the sole hydrogen atom on the amino group remaining in the product in the first or second stage when the yield is regarded as important, that is, equimolar with the product. Although it is desirable to use above, this is not the case when the yield is not important.
[0028]
Therefore, the production of the silazane compound of the present invention can typically be carried out according to (1) the two-step method or (2) the three-step method exemplified below.
[0029]
(1) Two-stage method
First step:
First chlorosilane is charged into an organic solvent under an inert gas atmosphere. At this time, it is desirable to keep the organic solvent at a temperature not higher than the boiling point of the chlorosilane. Next, if desired, an amine compound is put into an organic solvent and mixed thoroughly. Further, 4-aminophenol is added and stirred sufficiently. At this time, it is heated to about 50 ° C. if desired. The amount of the first chlorosilane is set to an amount exceeding the equimolar amount of the amount of 4-aminophenol, preferably a double molar amount.
After completion of the reaction, the organic solvent is removed, and an appropriate solvent is added to the residue to obtain a reaction solution. The precipitate generated at this time is filtered, and the solvent is distilled off from the reaction solution under reduced pressure to obtain an N-silyl-4-siloxyaniline type compound. The substituents on the silicon atom of the N-silyl-4-siloxyaniline type compound and the N-silylamino group are the same.
[0030]
The solvent is preferably a hydrocarbon solvent consisting only of carbon atoms and hydrogen atoms. Preferably, n-hexane, cyclohexane or the like can be used. An organic solvent having a different atom such as tetrahydrofuran can also be used.
However, when an amine compound is used as a catalyst, a quaternary ammonium salt is formed after the reaction. This quaternary ammonium salt has a heterogeneous atom while being hardly soluble in a hydrocarbon solvent. Easily soluble in organic solvents. For this reason, when using the organic solvent which has a different atom, it is preferable to remove this solvent once and to filter using a hydrocarbon solvent.
[0031]
Second step:
In an inert gas atmosphere, the third chlorosilane is charged into an organic solvent to which the catalyst represented by the general formula MA has been added in advance. At this time, it is desirable to keep the temperature of the organic solvent at a temperature not higher than the boiling point of the chlorosilane. Next, the product obtained in the first step is added and sufficiently stirred. At this time, it is heated to about 50 ° C. if desired. After completion of the reaction, the organic solvent is removed, and a solvent is added to the residue to obtain a reaction solution. The precipitate generated at this time is filtered, and the silazane compound of the above formula (1) can be obtained by distilling off the solvent from the reaction solution under reduced pressure.
In this method, when the same compound is used as the first and third chlorosilanes, all the substituents on the silicon atom are the same.
[0032]
(2) Three-stage method
First step:
First chlorosilane is charged into an organic solvent under an inert gas atmosphere. At this time, it is desirable to keep the temperature of the organic solvent below the boiling point of the chlorosilane. Next, if desired, an amine compound is put into an organic solvent and mixed thoroughly. Further, 4-aminophenol is added and stirred sufficiently. At this time, it is heated to about 50 ° C. if desired. The amount of the first chlorosilane is preferably less than or equal to the amount of 4-aminophenol.
After completion of the reaction, the organic solvent is removed, and a solvent is added to the residue to obtain a reaction solution. The precipitate generated at this time is filtered, and the solvent is distilled off from the reaction solution under reduced pressure to obtain a 4-siloxyaniline type compound.
[0033]
Second step:
A second chlorosilane is charged into an organic solvent under an inert gas atmosphere. At this time, it is desirable to keep the temperature of the organic solvent below the boiling point of the chlorosilane. Next, if desired, a secondary amine or a tertiary amine compound is put into an organic solvent and mixed thoroughly. Further, the product obtained in the first step is added and sufficiently stirred. At this time, it is heated to about 50 ° C. if desired.
After completion of the reaction, the organic solvent is removed, and a solvent is added to the residue to obtain a reaction solution. The precipitate generated at this time is filtered, and the solvent is distilled off from the reaction solution under reduced pressure to obtain an N-silyl-4-siloxyaniline type compound.
[0034]
In this method, when the same compound is used as the first and second chlorosilanes, all the substituents on the silicon atom of the N-silyl-4-siloxyaniline type compound are the same. On the other hand, when different compounds are used as the first and second chlorosilanes, the substituents on the silicon atom of the N-silyl-4-siloxyaniline type compound are different.
[0035]
Third step:
In an inert gas atmosphere, the third chlorosilane is charged into an organic solvent to which the catalyst represented by the general formula MA has been added in advance. At this time, it is desirable to keep the temperature of the organic solvent below the boiling point of the chlorosilane. To this, the product obtained in the second step is added and stirred thoroughly. At this time, it is heated to about 50 ° C. if desired.
After completion of the reaction, the organic solvent is removed, and a solvent is added to the residue to obtain a reaction solution. The precipitate generated at this time is filtered, and the silazane compound of the above general formula (1) is obtained by distilling off the solvent from the reaction solution under reduced pressure.
[0036]
In this method, when the same compound is used as the first, second and third chlorosilanes, all the substituents on the silicon atom of the silazane compound of formula (1) are the same. Further, when different compounds are used as the first, second and third chlorosilanes, all the substituents on the silicon atom of the silazane compound of formula (1) are different. Similarly, the kind of the substituent on the silicon atom of the silazane compound of the formula (1) can be controlled by appropriately determining the kind of the first, second and third chlorosilanes to be used.
[0037]
Next, the manufacturing method of the silazane compound polymer of the present invention will be described.
Examples of the unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms in the silazane compound monomer of the present invention include a vinyl group, 1-propenyl group, allyl group, 2-propynyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2- Examples thereof include a butenyl group, a 2-pentenyl group, a vinylene group, a propenylene group, a vinylidene group, an ethynyl group, and the like, preferably a vinyl group or an ethynyl group, and most preferably a vinyl group.
[0038]
Although the specific example of the silazane compound monomer which can form the silazane compound polymer of this invention is shown below, it is not restrict | limited only to these.
Embedded image
Figure 0004276805
[0039]
For example, the silazane compound polymer of the present invention may be a homopolymer composed of any one of the compounds 3b to 3e or the compound 4a, or a copolymer composed of two or more selected from the compounds 3a to 3j and 4a. Alternatively, it may be a terpolymer. Examples of the combination of monomers when the silazane compound polymer of the present invention is a copolymer or a terpolymer include the following: (3a, 3b), (3a, 3c), (3a, 3d), (3a , 3e), (3a, 3f), (3a, 3i), (3a, 4a), (3b, 3c), (3b, 3d), (3b, 3e), (3b, 3f), (3b, 3g) ), (3b, 3h), (3b, 3i), (3b, 3j), (3b, 4a), (3c, 3d), (3c, 3e), (3c, 3f), (3c, 3g), (3c, 3h), (3c, 3i), (3c, 3j), (3c, 4a), (3d, 3e), (3d, 3f), (3d, 3g), (3d, 3h), (3d , 3i), (3d, 3j), (3d, 4a), (3e, 3f), (3e, 3g), (3e, 3 ), (3e, 3i), (3e, 3j), (3e, 4a), (3f, 3g), (3f, 3h), (3f, 3i), (3f, 3j), (3f, 4a), (3g, 3i), (3g, 4a), (3h, 3i), (3h, 4a), (3i, 3j), (3i, 4a), (3j, 4a); (3a, 3b, 3c), (3a, 3b, 3d), (3a, 3b, 3e), (3a, 3b, 3f), (3a, 3b, 3g), (3a, 3b, 3h), (3a, 3b, 3i), (3a , 3b, 3j), (3a, 3b, 4a), (3a, 3c, 3d), (3a, 3c, 3e), (3a, 3c, 3f), (3a, 3c, 3g), (3a, 3c) , 3h), (3a, 3c, 3i), (3a, 3c, 3j), (3a, 3c, 4a), (3a, 3d, 3e), (3a, 3d, 3f), ( a, 3d, 3g), (3a, 3d, 3h), (3a, 3d, 3i), (3a, 3d, 3j), (3a, 3d, 4a), (3a, 3e, 3f), (3a, 3e, 3g), (3a, 3e, 3h), (3a, 3e, 3i), (3a, 3e, 3j), (3a, 3e, 4a), (3a, 3f, 3g), (3a, 3f, 3h), (3a, 3f, 3i), (3a, 3f, 3j), (3a, 3f, 4a), (3a, 3g, 3i), (3a, 3g, 4a), (3a, 3h, 3i) , (3a, 3h, 3j), (3a, 3h, 4a), (3a, 3i, 3j), (3a, 3i, 4a), (3a, 3j, 4a), (3b, 3c, 3d), ( 3b, 3c, 3e), (3b, 3c, 3f), (3b, 3c, 3g), (3b, 3c, 3h), (3b, 3c, 3i), (3b, 3 c, 3j), (3b, 3c, 4a), (3b, 3d, 3e), (3b, 3d, 3f), (3b, 3d, 3g), (3b, 3d, 3h), (3b, 3d, 3i), (3b, 3d, 3j), (3b, 3d, 4a), (3b, 3e, 3f), (3b, 3e, 3g), (3b, 3e, 3h), (3b, 3e, 3i) , (3b, 3e, 3j), (3b, 3e, 4a), (3b, 3f, 3g), (3b, 3f, 3h), (3b, 3f, 3i), (3b, 3f, 3j), ( 3b, 3f, 4a), (3b, 3g, 3h), (3b, 3g, 3i), (3b, 3g, 3j), (3b, 3g, 4a), (3b, 3h, 3i), (3b, 3h, 3j), (3b, 3h, 4a), (3b, 3i, 3j), (3b, 3i, 4a), (3b, 3j, 4a), (3c, 3d, 3 ), (3c, 3d, 3f), (3c, 3d, 3g), (3c, 3d, 3h), (3c, 3d, 3i), (3c, 3d, 3j), (3c, 3d, 4a), (3c, 3e, 3f), (3c, 3e, 3g), (3c, 3e, 3h), (3c, 3e, 3i), (3c, 3e, 3j), (3c, 3e, 4a), (3c , 3f, 3g), (3c, 3f, 3h), (3c, 3f, 3i), (3c, 3f, 3j), (3c, 3f, 4a), (3c, 3g, 3h), (3c, 3g) , 3i), (3c, 3g, 3j), (3c, 3g, 4a), (3c, 3h, 3i), (3c, 3h, 3j), (3c, 3h, 4a), (3c, 3i, 3j) ), (3c, 3i, 4a), (3c, 3j, 4a), (3d, 3e, 3f), (3d, 3e, 3g), (3d, 3e, 3h), 3d, 3e, 3i), (3d, 3e, 3j), (3d, 3e, 4a), (3d, 3f, 3g), (3d, 3f, 3h), (3d, 3f, 3i), (3d, 3f, 3j), (3d, 3f, 4a), (3d, 3g, 3h), (3d, 3g, 3i), (3d, 3g, 3j), (3d, 3g, 4a), (3d, 3h, 3i), (3d, 3h, 3j), (3d, 3h, 4a), (3d, 3i, 3j), (3d, 3i, 4a), (3d, 3j, 4a), (3e, 3f, 3g) , (3e, 3f, 3h), (3e, 3f, 3i), (3e, 3f, 3j), (3e, 3f, 4a), (3e, 3g, 3h), (3e, 3g, 3i), ( 3e, 3g, 3j), (3e, 3g, 4a), (3e, 3h, 3i), (3e, 3h, 3j), (3e, 3h, 4a), (3e, 3i, 3j), (3e, 3i, 4a), (3e, 3j, 4a), (3f, 3g, 3h), (3f, 3g, 3i), (3f, 3g, 3j), (3f, 3g, 4a), (3f, 3h, 3i), (3f, 3h, 3j), (3f, 3h, 4a), (3f, 3i, 3j), (3f, 3i, 4a), (3f, 3j, 4a) , (3g, 3h, 3i), (3g, 3h, 4a), (3g, 3i, 3j), (3g, 3i, 4a), (3g, 3j, 4a), (3h, 3i, 4a), ( 3h, 3j, 4a), (3i, 3j, 4a).
[0040]
The silazane compound polymer of the present invention heats compounds I, silazane compound I and silazane compound II and / or silazane compound III, or silazane compound II 'and silazane compound III' in the presence of a hydrosilylation catalyst. Can be synthesized.
[0041]
Specifically, the silazane compound polymer of the present invention is prepared by dissolving the silazane compound and the hydrosilylation catalyst in an organic solvent, thoroughly mixing, and then heating in the presence of an inert gas to remove the solvent from the reaction mixture. Can be produced by a step of removing under reduced pressure and further drying.
[0042]
Here, the heat treatment in an inert gas is 20 to 150 ° C., preferably 60 to 100 ° C., more preferably 80 to 95 ° C., and 30 minutes to 20 hours, preferably 5 to 15 hours. Preferably, the treatment time is 8 to 12 hours.
[0043]
Further, the subsequent drying treatment is performed at a temperature of 50 to 150 ° C., preferably 60 to 90 ° C., more preferably 70 to 85 ° C., for 1 to 10 hours, preferably 3 to 8 hours, more preferably 4 to 6 hours. It is carried out in the processing time.
[0044]
The term “hydrosilylation catalyst” as used herein includes all substances capable of catalyzing the hydrosilation of the above silazane compounds, including organic peroxides, tertiary amines, phosphines, and platinum, palladium, and rhodium series. Transition metal materials can be used. Preferably, it is selected from the group consisting of a platinum catalyst, a rhodium catalyst, and a palladium catalyst.
[0045]
Among these, the platinum-based catalyst is simple in operation and has a high yield, and is most commonly used, and is also suitably used in the production method of the present invention.
[0046]
The amount of the catalyst used is particularly limited as long as the produced silazane compound polymer does not have a significant adverse effect on the physical properties required when applied to a desired application. is not. Usually, the range of 1 to 10,000 ppm is selected as the platinum metal by weight with respect to the raw material, preferably in the range of 50 to 5000 ppm, more preferably in the range of 100 to 3000 ppm.
[0047]
The term “organic solvent” is not particularly limited as long as it can dissolve the silazane compound monomer and the hydrosilylation catalyst and can be used as a solvent. Usually, an aliphatic hydrocarbon solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, an oxygen-containing organic solvent, or the like is used, but it is not limited to these. Preferably, the solvent is selected from hexane, toluene, xylene, methyl isobutyl ketone and the like, with toluene being particularly preferred.
[0048]
The term “inert gas” here means an inert gas such as nitrogen gas, helium gas, or argon gas. Preferably, it is selected from nitrogen gas and helium gas.
[0049]
【The invention's effect】
The silazane compound of the present invention can be suitably used particularly as an adhesive, a modifier or a raw material for a resin. Furthermore, the silazane compound polymer of the present invention can be suitably used as a positive resist material.
In addition, the method for producing a silazane compound of the present invention can introduce a substituent relatively easily, particularly by using a catalyst. Therefore, it is possible to satisfactorily control the structure of the silazane compound.
[0050]
【Example】
The production of the silazane compound of the present invention will be described in detail below with reference to examples. However, the examples do not limit the scope of the present invention. In all the examples, the synthesis operation was performed under a nitrogen atmosphere.
[0051]
Example A-1 Synthesis of 4-dimethylhydrosiloxyaniline
After introducing 150 ml of tetrahydrofuran (THF) into a dried 250 mL flask, chlorodimethylsilane (6.16 mL, 55.48 mmol) was added while maintaining the temperature of the flask at 0 ° C. using an ice bath. 6 mL (124 mmol) of diethylamine was added, stirred for 20 minutes, and then stirred at room temperature for 2 hours. 4-Aminophenol (5 g, 45.81 mmol) was added to the mixture and stirred for 2 days. After removing THF from the reaction mixture, 120 mL of hexane was added, the precipitate was filtered, and hexane was distilled off under reduced pressure from the filtrate to obtain the target compound (Compound 1a). The yield was 76%.
[0052]
Example B-1 Synthesis of 4-dimethylvinylsiloxyaniline
The same operation as in Example A-1 was carried out except that 55.48 mmol of chlorodimethylvinylsilane was used instead of chlorodimethylsilane to obtain the target compound (Compound 1b).
[0053]
The chemical structures and NMR data of the target compounds obtained in Examples A-1 and B-1 are shown below.
Embedded image
Figure 0004276805
Compound 1a (4-dimethylhydrosiloxyaniline)
1HNMR (CDClThree); Δ 6.74-6.58 (dd, 4H, Ar), 4.86 (sept, 1H, SiH), 3.41 (s, 2H, NH)2), 0.31 (d, 6H, (CHThree)2Si).
Compound 1b (4-dimethylvinylsiloxyaniline)
1HNMR (CDC1Three); Δ 6.68-6.56 (dd, 4H, Ar), 6.29-5.78 (m, 3H, Si—CH═CH)2), 3.40 (s, 2H, NH2), 0.29 (d, 6H, (CHThree)2Si).
[0054]
Example A-2 Synthesis of 4-dimethylhydrosiloxy-N-dimethylhydrosilylaniline
In a 250 mL dried flask, 150 mL of diethyl ether (Et2O) was added, 45.02 mmol of chlorodimethylhydrosilane and 115.4 mmol of diethylamine were added and the mixture was stirred for several minutes while maintaining the temperature of the flask at 0 ° C. using an ice bath, and then obtained in Example A-1. After adding 39.91 mmol of compound 1a and stirring for 20 minutes, it stirred at room temperature for 2 days. The precipitate was filtered from the reaction mixture, and diethyl ether was distilled off from the diethyl ether solution under reduced pressure to obtain the target compound (2a) (yield 77%).
[0055]
Example A-2 'Synthesis of 4-dimethylhydrosiloxy-N-dimethylvinylsilylaniline
In a 250 mL dried flask, 150 mL of diethyl ether (Et2O) was added, chlorodimethylvinylsilane (6.21 ml, 45.02 mmol) and 13.58 mL (115.4 mmol) of diethylamine were added and stirred for several minutes while keeping the temperature of the flask at 0 ° C. using an ice bath. Thereafter, 6.68 g (39.91 mmol) of compound 1a obtained in Example A-1 was added, stirred for 20 minutes, and then stirred at room temperature for 2 days. The precipitate was filtered from the reaction mixture, and diethyl ether was distilled off from the diethyl ether solution under reduced pressure to obtain the target compound (2b). The yield was 76%.
[0056]
Example B-2 Synthesis of 4-dimethylvinylsiloxy-N-dimethylhydrosilylaniline
In a 250 mL dried flask, 150 mL of diethyl ether (Et2O) was added, 45.02 mmol of chlorodimethylhydrosilane and 115.4 mmol of diethylamine were added and the mixture was stirred for several minutes while keeping the temperature of the flask at 0 ° C. using an ice bath, and then obtained in Example B-1. After adding 39.91 mmol of compound 1b and stirring for 20 minutes, it stirred at room temperature for 2 days. The precipitate was filtered from the reaction mixture, and diethyl ether was distilled off from the diethyl ether solution under reduced pressure to obtain the target compound (2c) (yield 76%).
[0057]
Example B-2 'Synthesis of 4-dimethylvinylsiloxy-N-dimethylvinylsilylaniline
The same operation as in Example B-1 was carried out except that 45.02 mmol of chlorodimethylvinylsilane was used instead of chlorodimethylhydrosilane to obtain the target compound (2d) (yield 77%).
[0058]
The chemical structures of the compounds obtained by the reactions of Examples A-2 to B-2 and the NMR data of Example A-2 ′ are shown below as representative examples.
Embedded image
Figure 0004276805
Compound 2b (Example A-2 ')
1HNMR (CDC1Three); Δ 6.68-6.55 (dd, 4H, Ar), 6.29-5.78 (m, 3H, Si-CH = CH)2), 4.86 (sept, 1H, SiH), 3.26 (s, 1H, NH)2), 0.31 (d, 6H, (CHThree)2Si), 0.28 (d, 6H, (CHThree)2Si).
[0059]
Example A-3 Synthesis of 4-dimethylhydrosiloxy-N-bis (dimethylhydrosilyl) aniline
In a 250 mL dried flask, 150 mL of diethyl ether (Et20), the compound 2a (22.08 mmol) obtained in Example A-2 was added while maintaining the temperature of the flask at 0 ° C. using an ice bath, and (48.58 mmol, 2.5 M hexane). Solution) n-butyllithium and chlorodimethylhydrosilane (66.26 mmol) were added, and the mixture was stirred for 20 minutes and then stirred at room temperature for 10 hours. The solvent was removed from the reaction mixture under reduced pressure, 120 ml of hexane was added, the precipitate was filtered, and hexane was distilled off from the hexane solution under reduced pressure to obtain the target compound (3a) (yield 76%).
[0060]
Example A-3 'Synthesis of 4-dimethylhydrosiloxy-N-dimethylhydrosilyl-N-dimethylvinylsilylaniline
In a 250 mL dried flask, 150 mL of diethyl ether (Et20), 5.55 g (22.08 mmol) of the compound 2b obtained in Example A-2 ′ was added while maintaining the temperature of the flask at 0 ° C. using an ice bath, and 13.21 mL ( 48.58 mmol, 2.5 M hexane solution) of n-butyllithium and chlorodimethylhydrosilane (7.36 ml, 66.26 mmol) were added, and the mixture was stirred for 20 minutes, and then stirred at room temperature for 10 hours. The solvent was removed from the reaction mixture under reduced pressure, 120 ml of hexane was added, the precipitate was filtered, and hexane was distilled off from the hexane solution under reduced pressure to obtain the target compound (3b). The yield was 76%.
[0061]
Example A-3 ″) Synthesis of 4-dimethylhydrosiloxy-N-bis (dimethylvinylsilyl) aniline
The same operation as in Example A-3 'was carried out except that chlorodimethylvinylsilane (66.26 mmol) was used in place of chlorodimethylhydrosilane to obtain the target compound (3c) (yield 76%).
[0062]
Example B-3 Synthesis of 4-dimethylvinylsiloxy-N-dimethylhydrosilyl-N-dimethylvinylsilylaniline
In a 250 mL dried flask, 150 mL of diethyl ether (Et20), the compound 2c obtained in Example B-2 (22.08 mmol) was added while maintaining the temperature of the flask at 0 ° C. using an ice bath, and (48.58 mmol, 2.5 M hexane). Solution) n-butyllithium and chlorodimethylvinylsilane (66.26 mmol) were added, stirred for 20 minutes, and then stirred at room temperature for 10 hours. The solvent was removed from the reaction mixture under reduced pressure, 120 ml of hexane was added, the precipitate was filtered, and hexane was distilled off from the hexane solution under reduced pressure to obtain the target compound (3d).
[0063]
Example B-3 '4-Dimethylvinylsiloxy-N-bis (dimethylhydrosilyl) aniline (3e, R1= -CH = CH2, R2= H, RThree= H)
The same operation as in Example B-3 was carried out except that chlorodimethylhydrosilane (66.26 mmol) was used instead of chlorodimethylvinylvinylsilane to obtain the target compound (3e) (yield 76%).
[0064]
Example B-3 ″) 4-Dimethylvinylsiloxy-N-bis (dimethylvinylsilyl) aniline (3f, R1= -CH = CH2, R2= -CH = CH2, RThree= -CH = CH2)
In a 250 mL dried flask, 150 mL of diethyl ether (Et20) was added, and the temperature of the flask was kept at 0 ° C. using an ice bath while adding 22.08 mmol of the compound 2d obtained in Example B-2 ′ (48.58 mmol, 2.5 M hexane solution) N-butyllithium and chlorodimethylvinylsilane (66.26 mmol) were added, stirred for 20 minutes, and then stirred at room temperature for 10 hours. The solvent was removed from the reaction mixture under reduced pressure, 120 ml of hexane was added, the precipitate was filtered, and hexane was distilled off from the hexane solution under reduced pressure to obtain the target compound (3f) (yield 76%).
[0065]
The structures and NMR data of the compounds obtained by the reactions of Examples A-3 to B-3 ″ are shown below.
Embedded image
Figure 0004276805
Compound 3a (Example A-3)
1HNMR (CDC1Three); Δ0.10 (d, 12H, SiCH)Three), 0.33 (d, 6H, SiCHThree), 4.58 (sept, 2H, SiH), 4.92 (sept, 1H, SiH), 6.77-6.75 (d, 4H, Ar)
Compound 3b (Example A-3 ')
1HNMR (CDC1Three); Δ 6.76-6.73 (dd, 4H, Ar), 6.24-5.62 (m, 3H, Si—CH═CH)2), 4.92 (sept, 1H, SiH), 4.56 (sept, 1H, SiH), 0.33 (d, 6H, (CHThree)2Si), 0.10 (d, 6H, (CHThree)2Si), 0.06 (d, 6H, (CHThree)2Si).
Compound 3c (Example A-3 ")
1HNMR (CDC1Three); Δ 0.07 (s, 12H, SiCH)Three), 0.32 (d, 6H, SiCHThree), 4.93 (sept, 1H, SiH), 6.24-5.61 (m, 6H, CH = CH2), 6.77-6.75 (dd, 4H, Ar)
Compound 3d (Example B-3)
1HNMR (CDC1Three); 0,06 (d, 6H, SiCH)Three), 0.10 (s, 6H, SiCHThree), 0.30 (s, 6H, SiCHThree), 4.58 (sept, 1H, SiH), 6.29-5.62 (m, 6H, Si-vi), 6.72-6.70 (d, 4H, Ar)
Compound 3e (Example B-3 ')
1HNMR (CDC1Three), Δ0.11 (d, 12H, SiCHThree), 0.30 (s, 6H, SiCHThree), 4.56 (sept, 2H, SiH), 6.24-5.61 (m, 3H, CH = CH2), 6.77-6.75 (d, 4H, Ar)
Compound 3f (Example B-3 ″)
1HNMR (CDC1Three); Δ 0.06 (s, 12H, SiCH)Three), 0.30 (s, 6H, SiCHThree), 6.26-5.60 (m, 9H, CH = CH2), 6.75-6.72 (dd, 4H, Ar)
[0066]
Example 2 Synthesis of 4-trivinylsiloxy-N-bis (dimethylhydrosilyl) aniline
In the same manner as in Example A-3 to B-3 ″, 150 g of diethyl ether and 5 g (17.63 mmol) of compound 3a obtained in Example A-3, 8.46 mL (21.15 mmol, 2. The target compound (4a) was obtained by reacting with 5M hexane solution) n-butyllithium and chlorotrivinylsilane (4.37 mL, 28.20 mmol) in a yield of 77%.
[0067]
The structure and NMR data of the compound obtained by the reaction of Example 2 are shown below.
Embedded image
Figure 0004276805
Compound 4a
1HNMR (CDC1Three); Δ 6.77-6.76 (s, 4H, Ar), 6.26-5.88 (m, 9H, Si-CH = CH)2), 4.56 (sept, 2H, SiH), 0.12 (d, 12H, (CHThree)2Si).
[0068]
Example 3-A Polymerization of 4dimethylhydrosiloxy-N-dimethylvinylsilyl-N-dimethylhydrosilylaniline (3b) using a platinum catalyst
3b (9.7 mmol) and Pt catalyst (hexachloroplatinic acid (H2PtCl6・ 6H2O) 2-propyl alcohol solution (1% by weight) (platinum equivalent amount: 2.64 μmol) was dissolved in 10 mL of toluene, and the mixture was put into a 100 mL round bottom flask and set at 90 ° C. in advance. The mixture was heated in an oil bath for 10 hours in the presence of an inert gas, the solvent was removed from the reaction mixture under reduced pressure, and then dried in a vacuum oven at 80 ° C. for 5 hours to obtain a 90% yield viscous oily polymer. It was. The molecular weight of the polymer was calculated by measuring its relative viscosity and intrinsic viscosity using a Ubbelohdo viscometer with DMSO as a solvent and a bath temperature of 30 ° C., and comparing it with standard polystyrene. As a result, a polystyrene-converted molecular weight of 3600, a relative viscosity of 1.0544 with respect to DMSO, and an intrinsic viscosity of 52.9278 dL / g were obtained.
[0069]
The NMR data of the silazane compound polymer obtained by the reaction of Example 3-A is shown below.
Polymer of Compound 3b (Example 3-A)
1HNMR (CDClThree); Δ 6.78-6.46 (m, 4H, arom.), 4.99-3.99 (m, 0.72H, SiH), 4.60-4.56 (m, 0.27H, SiH) ), 1.32-1.09 (m, 4H, CH2CH2), 0.43-0.28 (m, 6H, SiCHThree)
[0070]
Example 3-B Polymerization of 4-dimethylhydrosiloxy-N-bis (dimethylvinylsilyl) aniline (3c) using a platinum catalyst
3c (9.7 mmol) and Pt catalyst (hexachloroplatinic acid (H2PtCl6・ 6H2O) 2-propyl alcohol solution (1% by weight) (platinum equivalent amount: 2.64 μmol) was dissolved in 10 mL of toluene, and the mixture was put into a 100 mL round bottom flask and set at 90 ° C. in advance. The mixture was heated in an oil bath for 10 hours in the presence of an inert gas, the solvent was removed from the reaction mixture under reduced pressure, and then dried in a vacuum oven at 80 ° C. for 5 hours to obtain a 90% yield viscous oily polymer. It was. The molecular weight of the polymer was calculated by measuring its relative viscosity and intrinsic viscosity using a Ubbelohdo viscometer with DMSO as a solvent and a bath temperature of 30 ° C., and comparing it with standard polystyrene. As a result, a polystyrene-converted molecular weight of 3100, a relative viscosity of 1.0281 with respect to DMSO, and an intrinsic viscosity of 27.6790 dL / g were obtained.
[0071]
The NMR data of the silazane compound polymer obtained by the reaction of Example 3-B is shown below.
Polymer of Compound 3c (Example 3-B)
1HNMR (CDClThree); Δ 6.80-6.53 (m, 4H, arom.), 6.28-5.61 (m, 3H, Si-CH = CH)2), 1.56-1.20 (m, 4H, CH2CH2), 0.63-0.01 (m, 18H, SiCHThree)
[0072]
Example 3-C Polymerization of 4-dimethylvinylsiloxy-N-dimethylvinylsilyl-N-dimethylhydrosilylaniline (3d) using a platinum catalyst
3d (9.7 mmol) and Pt catalyst (hexachloroplatinic acid (H2PtCl6・ 6H2O) 2-propyl alcohol solution (1% by weight) (platinum equivalent amount: 2.64 μmol) was dissolved in 10 mL of toluene, and the mixture was put into a 100 mL round bottom flask and set at 90 ° C. in advance. The mixture was heated in an oil bath for 10 hours in the presence of an inert gas, the solvent was removed from the reaction mixture under reduced pressure, and then dried in a vacuum oven at 80 ° C. for 5 hours to obtain a 90% yield viscous oily polymer. It was. The molecular weight of the polymer was calculated by measuring its relative viscosity and intrinsic viscosity using a Ubbelohdo viscometer with DMSO as a solvent and a bath temperature of 30 ° C., and comparing it with standard polystyrene. As a result, a polystyrene-equivalent molecular weight of 2880, a relative viscosity of 1.0189 with respect to DMSO, and an intrinsic viscosity of 18.7413 dL / g were obtained.
[0073]
The NMR data of the silazane compound polymer obtained by the reaction of Example 3-C is shown below.
Polymer of Compound 3d (Example 3-C)
1HNMR (CDClThree); Δ 6.75-6.47 (m, 4H, arom.), 6.32-5.81 (m, 3H, Si—CH═CH)2), 1.21-1.05 (m, 4H, CH2CH2), 0.63-0.01 (m, 18H, SiCHThree)
[0074]
Example 3-D Polymerization of 4-dimethylvinylsiloxy-N-bis (dimethylhydrosilyl) aniline (3e) using a platinum catalyst
3e (9.7 mmol) and Pt catalyst (hexachloroplatinic acid (H2PtCl6・ 6H2O) 2-propyl alcohol solution (1% by weight) (platinum equivalent amount: 2.64 μmol) was dissolved in 10 mL of toluene, and the mixture was put into a 100 mL round bottom flask and set at 90 ° C. in advance. The mixture was heated in an oil bath for 10 hours in the presence of an inert gas, the solvent was removed from the reaction mixture under reduced pressure, and then dried in a vacuum oven at 80 ° C. for 5 hours to obtain a 90% yield viscous oily polymer. It was. The molecular weight of the polymer was calculated by measuring its relative viscosity and intrinsic viscosity using a Ubbelohdo viscometer with DMSO as a solvent and a bath temperature of 30 ° C., and comparing it with standard polystyrene. As a result, a polystyrene-reduced molecular weight of 2860, a relative viscosity of 1.0185 with respect to DMSO, and an intrinsic viscosity of 18.3192 dL / g were obtained.
[0075]
The NMR data of the silazane compound polymer obtained by the reaction of Example 3-D is shown below.
Polymer of Compound 3e (Example 3-D)
1HNMR (CDClThree); Δ 6.78-6.52 (m, 4H, arom.), 4.65-4.48 (m, 1H, SiH), 1.38-1.12 (m, 4H, CH2CH2), 0.63-0.01 (m, 18H, (CHThree)2Si)
[0076]
Example 3-E Polymerization of 4-trivinylsiloxy-N-bis- (dimethylhydrosilylaniline (4a) using a platinum catalyst
4a (9.7 mmol) and Pt catalyst (hexachloroplatinic acid (H2PtCl6・ 6H2O) 2-propyl alcohol solution (1% by weight) (platinum equivalent amount: 2.64 μmol) was dissolved in 10 mL of toluene, and the mixture was put into a 100 mL round bottom flask and set at 90 ° C. in advance. The mixture was heated in an oil bath for 10 hours in the presence of an inert gas, the solvent was removed from the reaction mixture under reduced pressure, and then dried in a vacuum oven at 80 ° C. for 5 hours to obtain a 90% yield viscous oily polymer. It was. The molecular weight of the polymer was calculated by measuring its relative viscosity and intrinsic viscosity using a Ubbelohdo viscometer with DMSO as a solvent and a bath temperature of 30 ° C., and comparing it with standard polystyrene. As a result, a product having a molecular weight of 2540 in terms of polystyrene, a relative viscosity of 1.0040 with respect to DMSO, and an intrinsic viscosity of 3.9811 dL / g was obtained.
[0077]
The NMR data of the silazane compound polymer obtained by the reaction of Example 3-E is shown below.
Polymer of Compound 4a (Example 3-E)
1HNMR (CDClThree); Δ 6.95-6.60 (m, 4H, arom.), 6. −32−5.85 (m, 3.9H, Si—CH═CH2), 4.67-4.57 (m, 0.3H, Si-H), 1.21-1.05 (m, 6.8H, CH2CH2), 0.63-0.01 (m, 12H, SiCHThree)
[0078]
(Comparative Example 1) Viscosity measurement of polystyrene standard
The relative viscosity and intrinsic viscosity were measured using polystyrene having a molecular weight of 2610 and a molecular weight distribution of 1.01, using DMSO as a solvent, a bath temperature of 30 ° C., and an Ubbelohdo viscometer. As a result, it was found that the relative viscosity with respect to DMSO was 1.0069 and the intrinsic viscosity was 6.8833 dL / g.
[0079]
(Comparative Example 2) Viscosity measurement of polystyrene standard
Polystyrene having a molecular weight of 2960 and a molecular weight distribution of 1.01 was used, DMSO was used as a solvent, the bath temperature was 30 ° C., and the relative viscosity and intrinsic viscosity were measured using an Ubbelohdo viscometer. As a result, it was found that the relative viscosity with respect to DMSO was 1.0232, and the intrinsic viscosity was 22.9905 dL / g.

Claims (6)

下記一般式(1):
Figure 0004276805
[Rは、それぞれ独立して、炭素数1乃至9の直鎖又は分枝状の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素基或いは芳香族炭化水素基を示し
X、Y及びZは、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す;
但し、X、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子である]
で表されるシラザン化合物。
The following general formula (1):
Figure 0004276805
[R each independently represents a straight-chain or branched saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms;
X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms;
Provided that at least one of X, Y and Z is a hydrogen atom ]
A silazane compound represented by:
下記一般式(1):
Figure 0004276805
[Rは、それぞれ独立して、炭素数1乃至9の直鎖又は分枝状の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素基或いは芳香族炭化水素基を示し;
X、Y及びZは、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す;
但し、X、Y及びZのうち少なくとも1つは炭素数2〜8の不飽和脂肪族炭化水素基である]
で表されるシラザン化合物。
The following general formula (1):
Figure 0004276805
[ R's each independently represent a straight-chain or branched saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms;
X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms;
However, at least one of X, Y and Z is an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms ]
A silazane compound represented by:
4-アミノフェノールの水酸基及びアミノ基に、ClSiRW(Rは独立して炭素数1乃至9の直鎖又は分枝状の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素基或いは芳香族炭化水素基を示し、Wは前記X、YまたはZを表す)で示されるクロロシランの1種または2種を反応させてN-シリル-4-シロキシアニリン型化合物または4-シロキシアニリン型化合物を得て、更に、一般式(2):MA(MはNa、Li、Cs又はKを示し、Aは炭素数3乃至6の直鎖又は分枝状の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素基或いは芳香族炭化水素基を示す)で表される触媒の存在下、前記N-シリル-4-シロキシアニリン型化合物または4-シロキシアニリン型化合物のアミノ基に、ClSiRW(Rは独立して炭素数1乃至9の直鎖又は分枝状の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素基或いは芳香族炭化水素基を示し、Wは前記X、YまたはZを表す)で示されるクロロシランの1種または2種を反応させる請求項1又は2記載のシラザン化合物の製造方法。ClSiR 2 W (wherein R is independently a linear or branched saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms) on the hydroxyl group and amino group of 4-aminophenol , W represents X, Y, or Z) to obtain an N-silyl-4-siloxyaniline type compound or a 4-siloxyaniline type compound by reacting one or two chlorosilanes represented by Formula (2): MA (M represents Na, Li, Cs or K, and A represents a linear or branched saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms. In the presence of a catalyst represented by the formula (1), ClSiR 2 W (wherein R is independently a direct bond of 1 to 9 carbon atoms) Chain or branched saturated or unsaturated fat A method for producing a silazane compound according to claim 1 or 2, wherein one or two of chlorosilanes represented by the formula (1) are reacted with an aromatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group (W represents X, Y or Z). 下記式:
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X、Y及びZは、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す。但し、X、Y及びZのうち、少なくとも1つは水素原子であり、且つ、少なくとも1つは炭素数2乃至8の不飽和脂肪族炭化水素基である]で表されるシラザン化合物を、ハイドロシリレーション用触媒の存在下で加熱することを特徴とするシラザン化合物重合体の製造方法。
Following formula:
Figure 0004276805
[Wherein, R is as defined above; X 1 , Y 1 and Z 1 each independently represents a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Provided that at least one of X 1 , Y 1 and Z 1 is a hydrogen atom, and at least one is an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms]. Is heated in the presence of a hydrosilylation catalyst. A method for producing a silazane compound polymer.
下記式:
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X、Y及びZは、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す。但し、X、Y及びZのうち、少なくとも1つは水素原子であり、且つ、少なくとも1つは炭素数2乃至8の不飽和脂肪族炭化水素基である]で表されるシラザン化合物と、下記式:
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X、Y及びZは、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和脂肪族炭化水素基を示す。但し、X、Y及びZのうち少なくとも1つは水素原子である]で表されるシラザン化合物、及び/又は、下記式:
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X、Y及びZは、それぞれ独立して、炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す。但し、X、Y及びZのうち少なくとも1つは炭素数2〜8の不飽和脂肪族炭化水素基である]で表されるシラザン化合物とを、ハイドロシリレーション用触媒の存在下で常温以上に加熱することを特徴とするシラザン化合物重合体の製造方法。
Following formula:
Figure 0004276805
[Wherein, R is as defined above; X 1 , Y 1 and Z 1 each independently represents a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Provided that at least one of X 1 , Y 1 and Z 1 is a hydrogen atom, and at least one is an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms]. And the following formula:
Figure 0004276805
[Wherein, R is the same as defined above; X 2 , Y 2 and Z 2 each independently represent a hydrogen atom or a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Provided that at least one of X 2 , Y 2 and Z 2 is a hydrogen atom] and / or the following formula:
Figure 0004276805
[Wherein, R is the same as defined above; X 3 , Y 3 and Z 3 each independently represent a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Provided that at least one of X 3 , Y 3 and Z 3 is an unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms] in the presence of a hydrosilylation catalyst. The manufacturing method of the silazane compound polymer characterized by heating to normal temperature or more.
下記式:
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X、Y及びZは、それぞれ独立して、水素原子、または炭素数1乃至8の飽和脂肪族炭化水素基を示す。但し、X、Y及びZのうち少なくとも2つは水素原子である]で表されるシラザン化合物と、下記式:
Figure 0004276805
[式中、Rは前記と同様であり;X、Y及びZは、それぞれ独立して、炭素数1乃至8の飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示す。但し、X、Y及びZのうち少なくとも2つは炭素数2〜8の不飽和脂肪族炭化水素基である]で表されるシラザン化合物とを、ハイドロシリレーション用触媒の存在下で常温以上に加熱することを特徴とするシラザン化合物重合体の製造方法。
Following formula:
Figure 0004276805
[Wherein, R is the same as defined above; X 4 , Y 4 and Z 4 each independently represent a hydrogen atom or a saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Provided that at least two of X 4 , Y 4 and Z 4 are hydrogen atoms] and a silazane compound represented by the following formula:
Figure 0004276805
[Wherein, R is the same as defined above; X 5 , Y 5 and Z 5 each independently represent a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Provided that at least two of X 5 , Y 5 and Z 5 are unsaturated aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 8 carbon atoms] in the presence of a hydrosilylation catalyst. The manufacturing method of the silazane compound polymer characterized by heating to normal temperature or more.
JP2001360401A 2001-06-15 2001-11-27 Novel silazane compound and method for producing the same, and novel silazane compound polymer and method for producing the same Expired - Fee Related JP4276805B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001360401A JP4276805B2 (en) 2001-06-15 2001-11-27 Novel silazane compound and method for producing the same, and novel silazane compound polymer and method for producing the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001181531 2001-06-15
JP2001-181531 2001-06-15
JP2001360401A JP4276805B2 (en) 2001-06-15 2001-11-27 Novel silazane compound and method for producing the same, and novel silazane compound polymer and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003064088A JP2003064088A (en) 2003-03-05
JP4276805B2 true JP4276805B2 (en) 2009-06-10

Family

ID=26616985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001360401A Expired - Fee Related JP4276805B2 (en) 2001-06-15 2001-11-27 Novel silazane compound and method for producing the same, and novel silazane compound polymer and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4276805B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109096472B (en) * 2018-07-27 2020-11-27 武汉工程大学 Application of P-N-Si synergistic flame-retardant epoxy resin curing agent in epoxy resin system
CN109096471B (en) * 2018-07-27 2020-11-27 武汉工程大学 P-N-Si synergistic flame-retardant epoxy resin curing agent and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003064088A (en) 2003-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100797649B1 (en) Process for preparing organopolysiloxanes having triorganosiloxy groups
JPH0718077A (en) Production of carbinol-functional siloxane
JPH10265483A (en) Production of siohfunctional carbosilane dendrimer
JP4276805B2 (en) Novel silazane compound and method for producing the same, and novel silazane compound polymer and method for producing the same
JPH0564957B2 (en)
JP3291081B2 (en) Method for preparing cyclic organohydrosiloxane
JPH064698B2 (en) Dimethylphenylsilylmethylpolysilane and method for producing the same
JPH064699B2 (en) 1,2,2-Trimethyl-1-phenylpolydisilane and method for producing the same
JPH0662773B2 (en) Polysilethylene siloxane
JP4147705B2 (en) Hydrosilyl group-containing polysilsesquioxane compound and method for producing the same
JP6390473B2 (en) Silacyclobutane ring-opened polymer modified at both ends and method for producing the same
JPH07258416A (en) Both end-functional diphenylsiloxane oligomer and method for producing the same
JP2023502315A (en) Method for preparing siloxanes from hydridosilicon compounds
JP6003856B2 (en) Terminally modified silacyclobutane ring-opening polymer and process for producing the same
JP2541060B2 (en) Method for producing organosilicon compound
JPH0717752B2 (en) Process for producing alkoxy-functional organopolysiloxane
JPH0717981A (en) Organosilicon compound and production thereof
JP2001181398A (en) Silicon-containing polymer and manufacturing method
JPS62153322A (en) Production of dihydro-terminated organosiloxane
JPH0586071A (en) Process for producing dianhydride-terminated polydiorganosiloxane
JP5311091B2 (en) Polycarbosilane and method for producing the same
JPH0790083A (en) Production of straight-chain organopolysiloxane
JPH0625263A (en) 1-aza-2-silacyclobutane compound and its production
JPS6313446B2 (en)
JPH07258417A (en) Both end-functional diphenylsiloxane oligomer and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041118

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080708

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080911

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090210

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140313

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees