JP4763164B2 - オルガノシリルアルキルポリスルファンの製法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、オルガノシリルアルキルポリスルファンの製法に関する。
【0002】
オルガノシリルアルキルポリスルファン、例えばビス−(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン(DE 2141159)及び−ジスルファンは、シラン付着助剤又は強化添加剤として、酸化物の充填されたゴム混合物中で使用されることは公知である。ゴム混合物は、特に工業用ゴム製品及び自動車タイヤの一部、殊にトレッドに使用される(DE 2141159、DE 2212239、US 3978103、US 4048206、EP 819694)。
【0003】
さらに、アルコキシシリル官能基、通常はトリメトキシシリル−又はトリエトキシシリル基は、混合物の製造の間に、充填剤のシラノール基、通常はシリカと反応し、このようにシランが充填剤の表面上に固定されることが公知である。次に、固定されたシランの硫黄官能性により充填剤−ゴム結合が加硫工程の間に形成される。ここで、オルガノシリルアルキルポリスルファンの反応性は、ポルスルファン鎖の長さに決定的に依存する。多数の硫黄原子を有する長鎖は、高い反応性を示す。しかし、この高い反応性は、加工の間に予定よりも早まった不所望の反応を生じ得る。これに対して、短鎖の誘導体は、著しく反応性ではないが、しかし、製造プロセスの遅い時点で付加的に元素状硫黄を添加することにより活性化させることができる。このことは、化合物の活性化がより経済的なゴム製品の製造及びより優れた加工信頼性をもたらすことを示している。多くのジスルファン単位を有するオルガノシリルアルキルジスルファンが特に有利である(EP 732362、L. Panzer、American Chem. Soc.、Rubber Div. Meeting 1997)。
【0004】
還元されたポリスルファン鎖長を有するオルガノシリルアルキルポリスルファンを相応する長鎖のオルガノシリルアルキルポリスルファンから製造することもさらに公知である。EP 0773224からは、オルガノシリルアルキルポリスルファンがシアン化物、ホスファン又はスルフィットを用いて相応するジスルファンに分解される方法が公知である。EP 0845472及びWO 97/48264には、ポリスルファン鎖を還元するために、オルガノホスホ(III)化合物(特に、ホスフィット及びP−N−化合物)が使用されている。
【0005】
これらの方法は、オルガノシリルアルキルポリスルファンから除去される硫黄のそれぞれのモル当量に対して、1モル当量のチオシアネート、有機リン(V)スルフィド又はチオスルフェートが副生成物として生じてしまう欠点がある。
【0006】
EP 0894803からは、シアン化物との脱硫の際に生じるチオシアネートはオルガノシリルアルキルハロゲン化物と反応して、同様にゴム反応性のオルガノシリルアルキルチオシアネートになる方法が公知である。
【0007】
この方法の欠点は、オルガノシリルアルキルジスルファンとオルガノシリルアルキルチオシアネートとから成る混合物が得られてしまうことである。
【0008】
さらに、EP 0908463及びEP 0937732からは、オルガノシリルアルキルポリスルファン中の硫黄鎖長を減少させる方法が公知であり、その際、前記のポリスルファンを水不含もしくは殆ど水不含のイオン性硫黄と反応させ、引き続きオルガノシリルアルキルハロゲン化物と反応させている。
【0009】
この方法の欠点は、ゴムマトリックスと反応させることができない副生成物であるオルガノシリルアルキルモノスルファンが相当な量で形成されてしまうことである。従って、この方法からの生成物は、わずかな作用物質の含量により傑出している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、廃棄すべき副生成物が僅かにしか生じないオルガノシリルアルキルポリスルファンを製造するもう1つの方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、一般式I
(R1R2R3SiR4)2Sx (I)
[式中、
R1、R2、R3は、相互に同じか又は異なり、C−原子1〜8、有利にはC−原子1〜3の鎖長を有する分枝又は非分枝のアルキル基及び/又はアルコキシ基、アリール基、特にフェニル、トルイル、ベンジルを表し、その際、少なくとも1個のアルコキシ基が存在する、
R4は、C−原子1〜8の鎖長を有する2価のアルキレン基、例えば、メチレン、エチレン、i−プロピレン、有利にはn−プロピレン、i−ブチレン、2−メチルプロピレン、n−ブチレン、n−ペンチレン、2−メチルブチレン、3−メチルブチレン、n−ペンチレン、1,3−ジメチルプロピレン又は2,3−ジメチルプロピレン、有利にはC−原子1〜4の鎖長を有する2価のアルキレン基、又は、
−(CH2)n−C6H4−(CH2)n− (ここで、n=1〜4)を表し、xは、≧1の数、有利には2〜3の間の数である]のオルガノシリルアルキルポリスルファンを製造する方法であり、これは、一般式II
(R1R2R3SiR4)2Sy (II)
[式中、
R1、R2、R3及びR4は、前記のものを表し、かつ
yは、xよりも大きい数、有利には2〜6の間の数、特に有利には3〜5の間の数である]
のオルガノシリルアルキルポリスルファンと一般式III
M+ 2S2 - (III)
[式中、
M+は、アルカリ金属カチオン、例えば、ナトリウムカチオン又はカリウムカチオン、アンモニウムイオン、半分のアルカリ土類金属カチオン又は半分の亜鉛カチオンを表す]
のイオン性スルフィド及び一般式IV
R1R2R3SiR4X (IV)
[式中、
R1、R2、R3及びR4は、前記のものを表し、かつ
xは、塩素、ホウ素又はヨウ素である]
のオルガノシリルアルキルハロゲン化物とを反応させ、その際、一般式(II)の長鎖のオルガノシリルアルキルポリスルファンと一般式(IV)のオルガノシリルアルキルハロゲン化物を装入し、かつこの溶液に一般式(III)のイオン性スルフィドを数回配量添加することを特徴とする。
【0012】
式(II)及び式(IV)の出発物質は加水分解されやすいため、一般式IIIのスルフィドは、水不含であるかもしくは殆ど水不含であるべきである。一般式IIIのスルフィドは、最大で10質量%、有利には0〜5質量%、特に有利には0〜2質量%の水を含有する。一般式IIIのスルフィドは、以下のように得られる:
1.アルカリ金属アルコラートと硫化水素との反応(EP 705838)、
2.アンモニアガスと硫化水素との反応(DE 2648241)、
3.アルカリ金属スルフィド水和物の乾燥(JP 7228588、DE 19610281、DE 19651849)。
【0013】
この場合に、アルカリ金属スルフィド水和物の乾燥を共沸的に又は真空中での加熱により実施するかどうかは、重要ではない。有利には、必要なイオン性スルフィドをDE19651849に記載の方法で製造することができる。一般式(III)のイオン性スルフィドは、市販のアルカリ金属スルフィド水和物の場合には、磨砕粉末又は小プレートのような固体の形で、もしくは有機溶剤中の固体の溶液又は懸濁液の形で使用することができる。
【0014】
極性溶剤としては、一般式(III)のイオン性スルフィドが少なくとも部分的に可溶でありかつ一般式(II)の有機ケイ素化合物と反応しない全ての極性有機溶剤を使用することができる。
【0015】
式(II)及び(III)による遊離体のモル比は、出発化合物中にどれくらいの平均的なポリスルファン鎖長yが存在し、かつ最終生成物中にどれくらいの平均的なポリスルファン鎖長xが得られるかに依存する。
【0016】
式(III)のイオン性スルフィドと式(IV)のオルガノシリルアルキルハロゲン化物のモル比は、イオン性スルフィドの作用物質の含量に依存する。これは、式(III)のイオン性スルフィド1モル当量あたり式(IV)のオルガノシリルアルキルハロゲン化物の1.5〜2.5の間のモル当量、有利には1.8〜2.2の間のモル当量であってよい。
【0017】
反応は、副生成物の形成を抑制するかもしくは最大限に回避するために、空気及び水(湿気)の排除下に実施することができる。反応は高められた温度で実施することができる。この場合、本発明による方法にとって、反応温度を達成するために、反応混合物を外側から加熱すべきであるか又は放出する発熱性によってそれ自体が加熱するかは重要ではない。反応は、室温から200℃の間、有利には40℃から使用溶剤の沸点の間で実施することができる。この反応は、常圧、減圧又は高められた圧力下に実施することができる。
【0018】
反応後に、沈殿したイオン性ハロゲン化物を濾別しかつ溶剤を留去することができる。
【0019】
この方法を用いて、分離不可能な煩わしい未反応の副生成物を形成することなく式(I)のオルガノシリルアルキルポリスルファンを製造することができる。
【0020】
式(I)中のx及び式(II)中のyのポリスルファン鎖長は、平均値として理解される。値x及びyは、生成物混合物中に存在するポリスルファン単位の平均長さを示す。
【0021】
式(II)の化合物のポリスルファン鎖長は本発明による反応の際に減少してその結果式(I)の化合物が生じるため、y>xであるべきである。
【0022】
本発明の特に有利な実施態様では、一般式(II)のオルガノシリルアルキルポリスルファンは、すでにその発生の際(原位置)に、一般式(III)のイオン性スルフィド及び一般式(IV)のオルガノシリルアルキルハロゲン化物と反応することができる。この場合、原位置で一般式IVのオルガノシリルアルキルハロゲン化物及び一般式V
M+ 2Sy 2 - (V)
[式中、M+及びyは、前記のものを表す]
のイオン性ポリスルフィドから製造された一般式(II)のオルガノシランポリスルファンは、一般式(III)のイオン性スルフィド、さらに一般式(IV)のオルガノシリルアルキルハロゲン化物と反応する。反応は、極性有機溶剤中で行うことができる。反応のために必要な一般式(IV)のオルガノシリルアルキルハロゲン化物は、一般式(V)のイオン性ポリスルフィドで加熱することができ、かつポリスルファン鎖長を減少するために必要な一般式(III)のイオン性スルフィドを高められた温度で数回配量添加することができる。
【0023】
一般式(V)のイオン性ポリスルフィド中の硫黄の含有率は、間接的に形成される式(II)の有機ケイ素ポリスルフィドの平均的なポリスルファン鎖長yと同一であってもよい。
【0024】
一般式(V)のイオン性ポリスルフィドとして、有利にはナトリウム−、カリウム−又はアンモニウムポリスルフィド、特に有利にはナトリウムポリスルフィドを使用することができる。式(II)及び式(IV)による出発物質は加水分解されやすいため、一般式(V)のイオン性ポリスルフィドは、水不含であるかもしくは殆ど水不含である。一般式(V)のポリスルフィドは、最大で水10質量%、有利には0〜5質量%、特に有利には0〜2質量%を含有する。一般式(V)のポリスルフィドは、以下のように得られる:
1.水不含又は殆ど水不含のスルフィドと硫黄との反応(JP 7228588)
2.溶解物(US 4640832)中又は不活性溶剤(DE 19819373、EP 949263、G. Brauer、Handbuch der praeparativen anorganischen Chemie、第3版、Stuttgart 1975、第1巻、376及び次頁参照)中での元素状アルカリ金属と硫黄との反応
3.アルコラートと硫黄との反応(US 5596116)
4.水含有アルカリ金属スルフィドと硫黄との反応、それに引き続く乾燥(DE 19651849)
5.アルカリ金属ハロゲン化物と硫黄との反応、それに引き続く乾燥(DE 19930495)。
【0025】
式(V)によるイオン性ポリスルフィドは、反応の成果には影響せずに、固体(粉末、顆粒)の形もしくは有機溶剤中での固体の溶液又は懸濁液の形で使用される。
【0026】
式(II)のオルガノシリルアルキルポリスルファンがその発生の際にすでに反応して式(I)の目的化合物を生じる、本発明の特に有利な実施態様の場合には、式(I)のオルガノシリルアルキルポリスルファンを製造するために必要な式(V)のイオン性ポリスルフィドと式(III)によるイオン性スルフィドとの比は、これらの混合物の平均硫黄含量が、ほぼ目的化合物(I)中の平均硫黄鎖長xに一致するように調節される。式(V)のイオン性ポリスルフィドと式(III)のイオン性スルフィドと式(IV)のオルガノシリルアルキルハロゲン化物とのモル比は、イオン性ポリスルフィドとスルフィドの作用物質の含量に依存する。これは、それぞれポリスルフィドとスルフィドの1モル当量あたり、式(IV)のオルガノシリルアルキルハロゲン化物1.5〜2.5モル当量の間、1.8〜2,2モル当量の間であってよい。
【0027】
【実施例】
比較例1:ビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン及び硫化ナトリウムからのビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、エタノール120ml中のビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン67.4g(0.13mol)及び硫化ナトリウム18.5g(0.24mol)を装入する。これに、室温で3−クロロプロピルトリエトキシシラン108.7g(0.45mol)を添加しかつ該反応混合物を還流温度で2.5時間保持する。室温まで冷却後、沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体153.1gが得られる。該生成物は、モノスルファン10質量%(δ2.5ppm)を含有する。収率:90%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0028】
例1:ビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、エタノール120ml中のビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン67.4g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン108.7g(0.45mol)を装入しかつ60℃まで加熱する。この反応混合物に、5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム18.5g(0.24mol)を4等分した量で添加する。この場合、反応混合物を沸騰するまでさらに加熱する。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、還流でさらに2時間加熱する。室温まで冷却後、沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体152.3gが得られる。該生成物は、モノスルファン2.1質量%(δ2.5ppm)を含有する。収率:91%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0029】
例2:ビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、エタノール120ml中のビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン67.4g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン108.7g(0.45mol)を装入しかつ60℃まで加熱する。この反応混合物に、10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム18.5g(0.24mol)を4等分した量で添加する。この場合、反応混合物を沸騰するまでさらに加熱する。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、還流でさらに2時間加熱する。室温まで冷却後、沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体150.7gが得られる。該生成物は、モノスルファン2質量%(δ2.5ppm)を含有する。収率:88%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0030】
例3:ビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、エタノール120ml中のビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン67.4g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン108.7g(0.45mol)を装入しかつ60℃まで加熱する。この反応混合物に、15分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム18.5g(0.24mol)を4等分した量で添加する。この場合、反応混合物を沸騰するまでさらに加熱する。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、還流でさらに2時間加熱する。室温まで冷却後、沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を110℃で回転エバポレーター中、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体152.4gが得られる。該生成物は、モノスルファン1.9質量%(δ2.5ppm)を含有する。収率:91%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0031】
例4:ビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、エタノール120ml中のビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン67.4g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン108.7g(0.45mol)を装入しかつ60℃まで加熱する。この反応混合物に、5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム18.5g(0.24mol)を5等分した量で添加する。この場合、反応混合物を沸騰するまでさらに加熱する。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、還流でさらに2時間加熱する。室温まで冷却後、沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体149.1gが得られる。該生成物は、モノスルファン2.0質量%(δ2.5ppm)を含有する。収率:89%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0032】
例5:ビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、エタノール120ml中のビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン67.4g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン108.7g(0.45mol)を装入しかつ60℃まで加熱する。この反応混合物に、10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム18.5g(0.24mol)を5等分した量で添加する。この場合、反応混合物を沸騰するまでさらに加熱する。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、還流でさらに2時間加熱する。室温まで冷却後、沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体154.1gが得られる。該生成物は、モノスルファン1.8質量%(δ2.5ppm)を含有する。収率:92%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0033】
例6:ビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、エタノール120ml中のビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン67.4g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン108.7g(0.45mol)を装入しかつ60℃まで加熱する。この反応混合物に、5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム18.5g(0.24mol)を10等分した量で添加する。この場合、反応混合物を沸騰するまでさらに加熱する。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、還流でさらに2時間加熱する。室温まで冷却後、沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体149.0gが得られる。該生成物は、モノスルファン1.6質量%(δ2.5ppm)を含有する。収率:89%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0034】
例7:ビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、エタノール120ml中のビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン67.4g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン108.7g(0.45mol)を装入しかつ60℃まで加熱する。この反応混合物に、10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム18.5g(0.24mol)を10等分した量で添加する。この場合、反応混合物を沸騰するまでさらに加熱する。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、還流でさらに2時間加熱する。室温まで冷却後、沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体150.7gが得られる。該生成物は、モノスルファン1.7質量%(δ2.5ppm)を含有する。収率:90%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0035】
比較例2:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムからのビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)、硫化ナトリウム19.5g(0.25mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.75mol)をエタノール180ml中で一緒に50℃まで加熱する。この温度で反応混合物を沸点温度にもたらす発熱性が観察される。該混合物を沸騰温度まで2.5時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体171.4gが得られる。該混合物中には、モノスルファン39質量%(δ2.5ppm)が含有される。収率:96%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0036】
例8:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を2等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体164.5gが得られる。該混合物中には、モノスルファン7.0質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率92%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0037】
例9:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を2等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体158.9gが得られる。該混合物中には、モノスルファン6.5質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率89%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0038】
例10:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を2つに分けた量で添加するが、その際、1番目の添加量は2番目の添加量の2倍である。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体161.2gが得られる。該混合物中には、モノスルファン7.5質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率91%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0039】
例11:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を4等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体159.8gが得られる。該混合物中には、モノスルファン3.6質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率90%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0040】
例12:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を4等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体163.2gが得られる。該混合物中には、モノスルファン3.3質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率92%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0041】
例13:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を4つに分けた量で添加するが、その際、1番目と2番目の添加量は、その他の2倍の量である。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体159.6gが得られる。該混合物中には、モノスルファン4.1質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率90%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0042】
例14:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を4つに分けた量で添加するが、その際、最後の2つの添加量は、1番目の添加量の2倍である。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体161.4gが得られる。該混合物中には、モノスルファン4.3質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率91%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0043】
例15:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を5等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体160.7gが得られる。該混合物中には、モノスルファン3.3質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率90%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0044】
例16:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を5等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体157.7gが得られる。該混合物中には、モノスルファン3.2質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率89%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0045】
例17:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を5つに分けた量で添加するが、その際、はじめの3つの添加量は、全添加量の80%を含む。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体163.4gが得られる。該混合物中には、モノスルファン3.4質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率92%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0046】
例18:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を10等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体163.0gが得られる。該混合物中には、モノスルファン2.8質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率92%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0047】
例19:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を10等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体162.7gが得られる。該混合物中には、モノスルファン2.9質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率91%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0048】
例20:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.78mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム21.5g(0.27mol)を10こに分けた量で添加するが、その際、はじめの5つの添加量は、全添加量の66%を含む。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体161.1gが得られる。該混合物中には、モノスルファン3.1質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率90%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0049】
比較例3:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、四硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムからのビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器、滴加漏斗及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中に、N2−保護ガス下に、エタノール180ml中の四硫化ナトリウム21.8g(0.13mol)及び硫化ナトリウム19.5g(0.25mol)を撹拌下に装入しかつ50℃まで加熱する。この温度で20分間以内に3−クロロプロピルトリエトキシシラン180.6g(0.75mol)を滴加する。この場合、反応混合物の温度を沸騰温度まで増加させる。該反応混合物を沸騰温度でさらに2.5時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体170.2gが得られる。該混合物中には、モノスルファン27質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率95%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0050】
例21:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を2等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体114.6gが得られる。該混合物中には、モノスルファン5.5質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率96%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0051】
例22:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を2等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体117.8gが得られる。該混合物中には、モノスルファン5.1質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率98%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0052】
例23:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を4等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体116.7gが得られる。該混合物中には、モノスルファン2.1質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率97%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0053】
例24:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を4等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体118.9gが得られる。該混合物中には、モノスルファン1.9質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率99%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0054】
例25:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を4つに分けた量で添加するが、その際、はじめの2つの添加量は残りの添加量の2倍である。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体115.8gが得られる。該混合物中には、モノスルファン2.2質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率98%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0055】
例26:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を4つに分けた量で添加するが、その際、最後の2つの添加量ははじめの2倍である。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体114.3gが得られる。該混合物中には、モノスルファン2.4質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率95%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0056】
例27:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を5等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体115.4gが得られる。該混合物中には、モノスルファン1.9質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率96%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0057】
例28:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を5等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体116.0gが得られる。該混合物中には、モノスルファン1.6質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率98%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0058】
例29:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を5つに分けた量で添加するが、その際、はじめの2つの添加量は、全体量の60%に相当する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体116.0gが得られる。該混合物中には、モノスルファン2.0質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率97%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0059】
例30:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を5つに分けた量で添加するが、その際、最後の2つの添加量は、全添加量の60%を含有する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体117.6gが得られる。該混合物中には、モノスルファン2.2質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率98%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0060】
例31:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ5分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を10等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体112.1gが得られる。該混合物中には、モノスルファン1.7質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率94%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0061】
例32:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を10等分した量で添加する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体111.2gが得られる。該混合物中には、モノスルファン1.4質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率93%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0062】
例33:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を10こに分けた量で添加するが、その際、最初の5つの添加量は、全体量の66%を含有する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.0の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体112.5gが得られる。該混合物中には、モノスルファン1.6質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率94%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
【0063】
例34:3−クロロプロピルトリエトキシシラン、三硫化ナトリウム及び硫化ナトリウムから、前記硫化ナトリウムを数回に分けて添加するビス(3,3’−トリエトキシシリルプロピル)ジスルファンの製造
還流冷却器及び電磁撹拌機を備えた500ml 3首フラスコ中で、N2−保護ガス下に、エタノール190ml中の三硫化ナトリウム17.8g(0.13mol)及び3−クロロプロピルトリエトキシシラン120.4g(0.5mol)を50℃まで加熱する。この温度で、発熱性が認められる。この反応混合物に、それぞれ10分間の時間的間隔で全部で硫化ナトリウム9.8g(0.13mol)を10こに分けた量で添加するが、その際、最後の5つは、全部で全体量の66%を含有する。硫化ナトリウムをそれぞれ添加する際に、反応混合物の加熱が再び認められる。最後の硫化ナトリウムを添加した後に、反応混合物を沸騰温度でさらに2時間保持し、引き続き室温まで冷却する。生じる沈殿物を濾別しかつ濾過残留物をエタノール30mlでそれぞれ3回洗浄する。収集された濾液を回転エバポレーター中110℃で、40mbarの最終真空まで下げて濃縮する。1H−NMR分光分析により2.1の平均的なポリスルファン鎖長を有するポリスルファン混合物に一致する黄色い液体114.3gが得られる。該混合物中には、モノスルファン1.8質量%(δ2.5ppm)が含有されている。収率95%(3−クロロプロピルトリエトキシシランに対する)。
Claims (3)
- 一般式I
(R1R2R3SiR4)2Sx (I)
[式中、
R1、R2、R3は、相互に同じか又は異なり、C−原子1〜8の鎖長を有する分枝又は非分枝のアルキル基及び/又はアルコキシ基、アリール基を表し、その際、少なくとも1個のアルコキシ基が存在する、
R4は、C−原子1〜8の鎖長を有する2価のアルキレン基、又は
−(CH2)n−C6H4−(CH2)n− (ここで、n=1〜4)を表し、xは、≧1の数である]のオルガノシリルアルキルポリスルファンを製造する方法において、一般式II
(R1R2R3SiR4)2Sy (II)
[式中、
R1、R2、R3及びR4は、前記のものを表し、かつ
yは、xよりも大きい数である]
のオルガノシリルアルキルポリスルファンと一般式III
M+ 2S2 - (III)
[式中、
M+は、アルカリ金属カチオン、アンモニウムイオン、半分のアルカリ土類金属カチオン又は半分の亜鉛カチオンを表す]
のイオン性スルフィド及び一般式
R1R2R3SiR4X (IV)
[式中、
R1、R2、R3及びR4は、前記のものを表し、かつ
xは、塩素、臭素又はヨウ素である]
のオルガノシリルアルキルハロゲン化物とを反応させ、その際、一般式(II)の長鎖のオルガノシリルアルキルポリスルファンと一般式(IV)のオルガノシリルアルキルハロゲン化物を装入し、かつこの溶液に一般式(III)のイオン性スルフィドを数回配量添加することを特徴とする、オルガノシリルアルキルポリスルファンを製造する方法。 - 反応を室温と200℃の間で行う、請求項1に記載のオルガノシリルアルキルポリスルファンを製造する方法。
- 一般式IIのオルガノシリルアルキルポリスルファンを、一般式IVのオルガノシリルアルキルハロゲン化物と一般式V
M+ 2Sy 2- (V)
[式中、M+及びyは、前記のものを表す]
のイオン性ポルスルフィドから発生させる際に、すでにその場で一般式IIIのイオン性スルフィドと一般式IVのオルガノシリルアルキルハロゲン化物とを反応させる、請求項1に記載のオルガノシリルアルキルポリスルファンを製造する方法。
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