JP5192650B2 - オルガノシランの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、オルガノシランの製造方法に関する。
GB1102251号は、無水のアルカリ金属硫化水素塩と(ハロアルキル)アルコキシシランとをメタノール性媒体中で大気圧において反応させて、相応の(メルカプトアルキル)アルコキシシランを得ることを開示している。高い転化率の達成のための通常長い反応時間(96時間)と、不十分な収率に至ることとが、この方法の欠点である。
(メルカプトアルキル)アルコキシシランを、無水のアルカリ金属硫化水素塩と好適な(ハロアルキル)アルコキシシランとを10〜100%のモル過剰のHSの存在下に反応させることによって製造できることは知られている(US5,840,952号)。(ハロアルキル)アルコキシシランを添加する前に、アルカリ金属硫化水素塩を、アルカリ金属硫化物MeS(Me=Li、Na、K)とHSとの反応又はHSとアルカリ金属アルコラートとの反応によって形成させることが好ましい。工業的規模では、前記方法は、高い毒性のHSを貯蔵、計量及び取り扱いする必要があることと、該方法は2段階で実施され、その結果として、基本的に該方法の空時収量が低下するという欠点を有している。
更に、(メルカプトアルキル)アルコキシシランは、(ハロアルキル)アルコキシシランと無水のアルカリ金属硫化水素塩(NaSH)とを極性非プロトン性溶剤中で反応させることによって製造できることが知られている(EP0471164号)。該方法の欠点は、多量の、少なくとも50容量%の溶剤が使用され、その溶剤は、ジメチルホルムアミドである場合には毒性があるということである。更に、ジメチルホルムアミドの高い沸点は、後続の反応生成物の蒸留による後処理を厄介なものにする。
DE10351735号は、(メルカプトオルガニル)アルコキシシランの製造方法において、無水の乾燥されたアルカリ金属硫化水素塩を、(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)ハロシランとの混合物とアルコール中で密閉容器において空気の不存在下にかつ高められた圧力下で反応させる方法を開示している。無水のアルカリ金属硫化水素塩を使用することが前記方法の欠点である。
EP1130023号は、一般式
(RSi−R−)
で示されるオルガノシリルアルキルポリスルファンを、一般式
Si−R−X
で示されるオルガノシリルアルキルハロゲン化物から製造することを開示している。
該反応は、まず元素の硫黄とオルガニルアルキルハロゲン化物とを極性有機溶剤中に導入し、そしてその懸濁液に無水又は実質的に無水のイオン性硫化物を添加することによって実施される。オルガノシリルアルキルハロゲン化物のSi−アルコキシ結合は加水分解を受けやすいため、そのイオン性硫化物は無水又は実質的に無水でなければならない。
GB1102251号 US5,840,952号 EP0471164号 DE10351735号 EP1130023号
本発明の課題は、反応時間を短くできることと共に、粗生成物の収率が良いことと、含水の硫化試薬を使用できる、オルガノシランの製造方法を提供することである。
本発明は、一般式I
Figure 0005192650
[式中、
Rは、同一又は異なって、C〜C−アルキル基、有利にはCH又はCHCH、C 〜C−アルケニル基、C 〜C−アリール基又はC 〜C−アラルキル基又はOR′基であり、
R′は、同一又は異なって、分枝鎖状又は直鎖状の一価のC〜C24−、有利にはC〜C−又はC12〜C18−アルキル基又は 〜C 24 −、有利にはC 〜C −又はC 12 〜C 18 アルケニル基、特に有利にはCHCH 〜C 24 −、有利にはC 〜C −又はC 12 〜C 18 アリール基、 〜C 24 −、有利にはC 〜C −又はC 12 〜C 18 アラルキル基、水素(−H)、アルキルエーテル基O−(CRIII )−O−Alk又はO−(CRIII −O−Alk又はアルキルポリエーテル基O−(CRIII O)−Alk又はO−(CRIII −CRIII −O)−Alkであり、その際、
y=2〜20、有利には2〜10、特に有利には3〜6、RIIIは、互いに無関係に、H又はアルキル基、有利にはCH基であり、かつAlkは、分枝鎖状又は直鎖状の、飽和又は不飽和の、脂肪族の一価のC 〜C 30 −、有利にはC 〜C 20 −、特に有利にはC 〜C 18 −、殊に有利にはC 10 〜C 18 −炭化水素基、芳香族の一価のC 〜C 30 −、有利にはC 〜C 20 −、特に有利にはC 〜C 18 −、殊に有利にはC 10 〜C 18 −炭化水素基、又は脂肪族と芳香族の混ざった一価のC 〜C30−、有利にはC 〜C20−、特に有利にはC 〜C18−、殊に有利にはC10〜C18−炭化水素基であり、
R′′は、分枝鎖状又は直鎖状の、飽和又は不飽和の、脂肪族の二価のC 〜C 30 −、有利にはC 〜C 20 −、特に有利にはC 〜C 10 −、殊に有利にはC 〜C −炭化水素基、芳香族の二価のC 〜C 30 −、有利にはC 〜C 20 −、特に有利にはC 〜C 10 −、殊に有利にはC 〜C −炭化水素基、又は脂肪族と芳香族の混ざった二価のC 〜C30−、有利にはC 〜C20−、特に有利にはC 〜C10−、殊に有利にはC −炭化水素基であり、前記基は、F、Cl、Br、I、HS、NH又はNHR′によって置換されていてよく、
X=Sであるのは、n=2であり、かつmが平均硫黄鎖長1.5〜4.5である場合であり、かつ
X=SHであるのは、n=1であり、かつm=1である場合である]で示されるオルガノシランを、式II
Figure 0005192650
[式中、R、R′及びR′′は前記の意味を有し、かつHalは塩素、臭素、フッ素又はヨウ素である]で示される(ハロオルガニル)アルコキシシランと、アルカリ金属硫化水素塩、金属硫化物MeS、金属多硫化物Me及び任意のそれらの組合せから選択される硫化試薬[式中、Me=アルカリ金属、NH又は(アルカリ土類金属)1/2であり、かつg=1.5〜8.0である]及び、場合により付加的に硫黄及び/又はHSとをアルコール中で反応させることによって製造するための方法において、MeS又はMeが、10質量%より多い、有利には15質量%より多い、特に有利には20質量%より多い、殊に有利には30質量%より多い水を含有し、かつアルカリ金属硫化水素塩が、3質量%より多い、有利には5質量%より多い、特に有利には10質量%より多い、殊に有利には12質量%より多い、極めて有利には15質量%より多い水を含有することを特徴とする方法に関する。
驚くべきことに、硫化試薬中に存在する水は、アルコキシシランの完全な加水分解と縮合をもたらさず、塩基性反応条件が存在し、かつ必要とされるより化学量論的に多い水が存在しても、存在する全てのSiOR結合はSiOHに変換され、引き続き縮合によってSi−O−Si結合を有する相応のシロキサンに変換されることが判明した。
R′′は、−CH−、−CHCH−、−CHCHCH−、−CHCHCHCH−、−CH(CH)−、−CHCH(CH)−、−CH(CH)CH−、−C(CH−、−CH(C)−、−CHCHCH(CH)−、−CHCH(CH)CH−又は
Figure 0005192650
を指しうる。
硫化試薬及び場合により硫黄及び/又はHSは、アルカリ金属硫化水素塩、MeS、Me、アルカリ金属硫化水素塩+硫黄、MeS+硫黄、Me+硫黄、アルカリ金属硫化水素塩+Me+MeS、Me+MeS、アルカリ金属硫化水素塩+MeS+硫黄、アルカリ金属硫化水素塩+Me+硫黄、MeS+Me+硫黄、アルカリ金属硫化水素塩+Me+MeS+硫黄、HS+Me+MeS+硫黄、HS+アルカリ金属硫化水素塩+Me+MeS+硫黄、HS+アルカリ金属硫化水素塩+Me+MeS、H2S+アルカリ金属硫化水素塩+MeS、HS+アルカリ金属硫化水素塩+Me、HS+MeS+硫黄、HS+Me+硫黄、HS+Me+MeS、HS+Me及びHS+MeSであってよい。
硫化水素リチウム(LiSH)、硫化水素ナトリウム(NaSH)、硫化水素カリウム(KSH)及び硫化水素セシウム(CsSH)を、アルカリ金属硫化水素塩として使用することができる。
LiS、NaS、KS、Na、Na、Na、K、K、K又はそれらの混合物を、アルカリ金属硫化物MeS又はアルカリ金属多硫化物Meとして使用することができる。
無水の硫化試薬は、60質量%未満、有利には50質量%未満、特に有利には40質量%未満、殊に有利には35質量%未満の水を含有してよい。
無水の硫化試薬は、10〜60質量%、有利には10〜50質量%、特に有利には15〜50質量%の水を含有してよい。
硫化試薬の含水率は、以下のように測定する:含水率の測定のために、ガラスビーズに通基し、五酸化リンで覆い、次いでそれをU字管中に導入する。約3gの試料を50mlのフラスコに量り入れ、320℃で窒素流(30ml/分)下にシカペントで乾燥させて2時間加熱し、次いで更に30分間にわたり窒素流下に置いておく。湿ったキャリヤーガスが管口を介してフラスコからU字管中に通過する。フラスコとU字管との間に考えられる凝縮を、加熱送風機を用いた加熱段階を通じて排除する。U字管を再秤量し、硫化試薬から放出された水量を重量測定により決定する。
一般式Iの化合物又は一般式Iの化合物の混合物が、オルガノシランの製造のための本発明による方法において形成しうる。
本発明による方法で形成する一般式Iの化合物又は一般式Iの化合物の混合物は、ヨウ素逆滴定を含むDIN EN ISO12937に従ってHOとHS種(HSなど)とを区別して測定して、3質量%未満、有利には2質量%未満、特に有利には1質量%未満、殊に有利には0.5質量%未満の含水率を有してよい。
式I及びII中のアルキルポリエーテル基は、エチレンオキシド単位(CH−CH−O)及びプロピレンオキシド単位、例えば(CH(CH)−CH−O)又は(CH−CH(CH)−O)を有してよい。
アルキルポリエーテル基O−(CRIII O)−Alk又はO−(CRIII −CRIII O)−Alkは、
O−(CH−CHO)−C17、O−(CH−CHO)−C17、O−(CH−CHO)−C17、O−(CH−CHO)−C17、O−(CH−CHO)−C17、O−(CH−CHO)−C17、O−(CH(CH)−CHO)−C17、O−(CH(CH)−CHO)−C17、O−(CH(CH)−CHO)−C17、O−(CH(CH)−CHO)−C17、O−(CH(CH)−CHO)−C17、O−(CH(CH)−CHO)−C17、O−(CH−CHO)−C19、O−(CH−CHO)−C19、O−(CH−CHO)−C19、O−(CH−CHO)−C19、O−(CH−CHO)−C19、O−(CH−CHO)−C19、O−(CH(CH)−CHO)−C19、O−(CH(CH)−CHO)−C19、O−(CH(CH)−CHO)−C19、O−(CH(CH)−CHO)−C19、O−(CH(CH)−CHO)−C19、O−(CH(CH)−CHO)−C19、O−(CH−CHO)−C1021、O−(CH−CHO)−C1021、O−(CH−CHO)−C1021、O−(CH−CHO)−C1021、O−(CH−CHO)−C1021、O−(CH−CHO)−C1021、O−(CH(CH)−CHO)−C1021、O−(CH(CH)−CHO)−C1021、O−(CH(CH)−CHO)−C1021、O−(CH(CH)−CHO)−C1021、O−(CH(CH)−CHO)−C1021、O−(CH(CH)−CHO)−C1021、O−(CH−CHO)−C1123、O−(CH−CHO)−C1123、O−(CH−CHO)−C1123、O−(CH−CHO)−C1123、O−(CH−CHO)−C1123、O−(CH−CHO)−C1123、O−(CH(CH)−CHO)−C1123、O−(CH(CH)−CHO)−C1123、O−(CH(CH)−CHO)−C1123、O−(CH(CH)−CHO)−C1123、O−(CH(CH)−CHO)−C1123、O−(CH(CH)−CHO)−C1123、O−(CH−CHO)−C1225、O−(CH−CHO)−C1225、O−(CH−CHO)−C1225、O−(CH−CHO)−C1225、O−(CH−CHO)−C1225、O−(CH−CHO)−C1225、O−(CH(CH)−CHO)−C1225、O−(CH(CH)−CHO)−C1225、O−(CH(CH)−CHO)−C1225、O−(CH(CH)−CHO)−C1225、O−(CH(CH)−CHO)−C1225、O−(CH(CH)−CHO)−C1225、O−(CH−CHO)−C1327、O−(CH−CHO)−C1327、O−(CH−CHO)−C1327、O−(CH−CHO)−C1327、O−(CH−CHO)−C1327、O−(CH−CHO)−C1327、O−(CH(CH)−CHO)−C1327、O−(CH(CH)−CHO)−C1327、O−(CH(CH)−CHO)−C1327、O−(CH(CH)−CHO)−C1327、O−(CH(CH)−CHO)−C1327、O−(CH(CH)−CHO)−C1327、O−(CH−CHO)−C1429、O−(CH−CHO)−C1429、O−(CH−CHO)−C1429、O−(CH−CHO)−C1429、O−(CH−CHO)−C1429、O−(CH−CHO)−C1429、O−(CH(CH)−CHO)−C1429、O−(CH(CH)−CHO)−C1429、O−(CH(CH)−CHO)−C1429、O−(CH(CH)−CHO)−C1429、O−(CH(CH)−CHO)−C1429、O−(CH(CH)−CHO)−C1429、O−(CH−CHO)−C1531、O−(CH−CHO)−C1531、O−(CH−CHO)−C1531、O−(CH−CHO)−C1531、O−(CH−CHO)−C1531、O−(CH−CHO)−C1531、O−(CH(CH)−CHO)−C1531、O−(CH(CH)−CHO)−C1531、O−(CH(CH)−CHO)−C1531、O−(CH(CH)−CHO)−C1531、O−(CH(CH)−CHO)−C1531、O−(CH(CH)−CHO)−C1531、O−(CH−CHO)−C1633、O−(CH−CHO)−C1633、O−(CH−CHO)−C1633、O−(CH−CHO)−C1633、O−(CH−CHO)−C1633、O−(CH−CHO)−C1633、O−(CH(
CH)−CHO)−C1633、O−(CH(CH)−CHO)−C1633、O−(CH(CH)−CHO)−C1633、O−(CH(CH)−CHO)−C1633、O−(CH(CH)−CHO)−C1633、又はO−(CH(CH)−CHO)−C1633であってよい。
有利に使用できる式IIの(ハロオルガニル)アルコキシシランは、
3−クロロブチル(トリエトキシシラン)、3−クロロブチル(トリメトキシシラン)、3−クロロブチル(ジエトキシメトキシシラン)、3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)、3−クロロプロピル(トリメトキシシラン)、3−クロロプロピル(ジエトキシメトキシシラン)、2−クロロエチル(トリエトキシシラン)、2−クロロエチル(トリメトキシシラン)、2−クロロエチル(ジエトキシメトキシシラン)、1−クロロメチル(トリエトキシシラン)、1−クロロメチル(トリメトキシシラン)、1−クロロメチル(ジエトキシメトキシシラン)、3−クロロプロピル(ジエトキシメチルシラン)、3−クロロプロピル(ジメトキシメチルシラン)、2−クロロエチル(ジエトキシメチルシラン)、2−クロロエチル(ジメトキシメチルシラン)、1−クロロメチル(ジエトキシメチルシラン)、1−クロロメチル(ジメトキシメチルシラン)、3−クロロプロピル(エトキシジメチルシラン)、3−クロロプロピル(メトキシジメチルシラン)、2−クロロエチル(エトキシジメチルシラン)、2−クロロエチル(メトキシジメチルシラン)、1−クロロメチル(エトキシジメチルシラン)、1−クロロメチル(メトキシジメチルシラン)、[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)
](EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHCl、[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHCl、又は[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHClである。
(ハロオルガニル)アルコキシシランは、式IIの(ハロオルガニル)アルコキシシラン又は式IIの(ハロオルガニル)アルコキシシランの混合物であってよい。
反応の前、反応の間又は反応の後に添加剤を添加してよい。
添加剤は非アルコール性溶剤であってよい。アルカン、例えばペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン又はオクタン、エーテル、例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、ジオキサン、ジオキソラン、エチレングリコール又はプロピレングリコール、芳香族溶剤、例えばベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン又はp−キシレン、又はカルボニルを有する溶剤、例えばジメチルホルムアミドを、有利には、非アルコール性溶剤である添加剤として、純粋な又は工業用等級の品質で使用することができる。
反応の開始時及び/又は反応の間に及び/又は反応の完了時に、反応混合物に、極性の、プロトン性の、非プロトン性の、塩基性又は酸性の添加剤を添加することができる。
添加剤は、例えばHS、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)PO、(アルカリ金属イオン)HCO、(アルカリ金属イオン)CO、(アルカリ金属イオン)SO又は(アルカリ金属イオン)HSOであってよい。KHPO、KHPO、KHCO、NaHCO、KCO又はNaCOを、有利には使用できる。
本発明による方法の粗生成物の収率は、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランの量に関する理論収率に対して、80%より高い、有利には85%より高い、特に有利には90%より高い、殊に有利には95%より高くてよい。
粗生成物の収率は、溶剤と固体を除去した後に単離された全ての液状化合物の重量測定により決定された合計であってよい。
(ハロオルガニル)アルコキシシラン、添加剤及びアルコールは、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限って硫化試薬を添加できる。
(ハロオルガニル)アルコキシシラン、添加剤及び硫化試薬は、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限ってアルコールを添加できる。
硫化試薬、添加剤及びアルコールは、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限って(ハロオルガニル)アルコキシシランを添加できる。
(ハロオルガニル)アルコキシシラン、アルコール及び硫化試薬は、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限って添加剤を添加できる。
使用される含水の硫化試薬は、固体として又は溶液で反応に加えることができる。
反応に必要な硫化試薬は、反応の前に又は反応の間に、硫黄含有化合物から形成させることができる。
反応に必要な硫化試薬は、反応の前に又は反応の間に、金属水酸化物+硫黄、金属水酸化物+アルカリ金属硫化水素塩、金属水酸化物+硫黄+アルカリ金属硫化水素塩、金属水酸化物+HS+硫黄+アルカリ金属硫化水素塩、又は金属水酸化物+HS+硫黄+アルカリ金属硫化物から形成させることができる。
反応に必要な硫化試薬は、反応の前に又は反応の間に、アルコラート+硫黄、アルコラート+HS+硫黄、又はアルコラート+アルカリ金属硫化水素塩+硫黄から形成させることができる。
硫黄含有化合物は、プロトン化による反応条件下に、完全に又は不完全に、可逆的に又は不可逆的に反応して、アルカリ金属硫化水素塩又はHSを得ることができる。
硫黄含有化合物は、脱プロトン化による反応条件下に、完全に又は不完全に、可逆的に又は不可逆的に反応して、アルカリ金属硫化物又はアルカリ金属硫化水素塩を得ることができる。
硫黄化合物のプロトン化により、反応の前に又は反応の間にアルカリ金属硫化水素塩が形成されるが、そのプロトン化は、HS及び/又は有機酸及び/又は無機酸を用いることによって実施できる。
硫黄化合物の脱プロトン化により、反応の前に又は反応の間にアルカリ金属硫化物が形成されるが、その脱プロトン化は、有機塩基及び/又は無機塩基を用いることによって実施できる。
Sの脱プロトン化により、反応の前に又は反応の間にアルカリ金属硫化水素塩が形成されるが、その脱プロトン化は、有機塩基及び/又は無機塩基を用いることによって実施できる。
含水の硫化試薬は、30質量%より多い、有利には40質量%より多い、特に有利には50質量%より多い、殊に有利には60質量%より多い硫化試薬を含有してよい。
水の他に、含水の硫化試薬は、更なる二次成分を、50質量%未満、有利には30質量%未満、特に有利には20質量%未満、殊に有利には10質量%未満の量で含有してよい。
含水の硫化試薬の、水の他の更なる二次成分は、互いに無関係に、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ金属硫酸水素塩、アルカリ金属チオ硫酸塩及び/又はアルカリ金属チオ硫酸水素塩であってよい。
使用される硫化試薬のモル量は、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランのモル量の合計を、1モル%〜50モル%だけ、有利には5〜30モル%だけ、特に有利には5〜20モル%だけ、殊に有利には5〜10モル%だけ上回ってよい。
化学量論的に必要とされる量より少量の硫化試薬は不完全な転化をもたらしうる。結果として、生成物は後に出発材料で汚染されるか、又は出発材料と生成物とを互いに分離するために面倒な精製が必要となることがある。
1〜24個の炭素原子、有利には1〜6個の炭素原子、特に有利には1〜4個の炭素原子を有する第一級アルコール、第二級アルコール又は第三級アルコールを、アルコールとして使用することができる。
式HO−(CRIV )−O−Alk又はHO−(CRIV −O−Alkで示されるアルキルエーテル又は式HO−(CRIV O)−Alk又はHO−(CRIV −CRIV −O)−Alkで示されるアルキルポリエーテル[式中、y=2〜20、有利には2〜10、特に有利には3〜6であり、RIVは、互いに無関係に、H又はアルキル基、有利にはCH基であり、かつAlkは、分枝鎖状又は直鎖状の、飽和又は不飽和の、脂肪族の一価のC 〜C 30 −、有利にはC 〜C 20 −、特に有利にはC 〜C 18 −、殊に有利にはC 10 〜C 18 −炭化水素基、芳香族の一価のC 〜C 30 −、有利にはC 〜C 20 −、特に有利にはC 〜C 18 −、殊に有利にはC 10 〜C 18 −炭化水素基、又は脂肪族と芳香族が混ざった、一価のC 〜C 30 −、有利にはC 〜C 20 −、特に有利にはC 〜C 18 −、殊に有利にはC 10 〜C 18 炭化水素基である]を、アルコールとして使用することができる。
使用できる第一級アルコール、第二級アルコール又は第三級アルコールは、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、i−ブタノール、n−ブタノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール又はオクタデカノールである。使用できるアルキルポリエーテルは、HO−(CH−CH−O)−C2b+1[式中、aは、2〜20、有利には2〜10、特に有利には2〜8、殊に有利には3〜6であり、かつbは、1〜30、有利には2〜20、特に有利には6〜18、殊に有利には10〜18である]である。
第一級アルコールは、
HO−(CH−CH−O)−C13、HO−(CH−CH−O)−C13、HO−(CH−CH−O)−C13、HO−(CH−CH−O)−C13、HO−(CH−CH−O)−C13、HO−(CH−CH−O)−C13、HO−(CH−CH−O)−C13、HO−(CH−CH−O)−C13、HO−(CH−CH−O)−C1021、HO−(CH−CH−O)−C1021、HO−(CH−CH−O)−C1021、HO−(CH−CH−O)−C1021、HO−(CH−CH−O)−C1021、HO−(CH−CH−O)−C1021、HO−(CH−CH−O)−C1021、HO−(CH−CH−O)−C1021、HO−(CH−CH−O)−C1327、HO−(CH−CH−O)−C1327、HO−(CH−CH−O)−C1327、HO−(CH−CH−O)−C1327、HO−(CH−CH−O)−C1327、HO−(CH−CH−O)−C1327、HO−(CH−CH−O)−C1327、HO−(CH−CH−O)−C1327、HO−(CH−CH−O)−C1531、HO−(CH−CH−O)−C1531、HO−(CH−CH−O)−C1531、HO−(CH−CH−O)−C1531、HO−(CH−CH−O)−C1531、HO−(CH−CH−O)−C1531、HO−(CH−CH−O)−C1531、又はHO−(CH−CH−O)−C1531であってよい。
アルコールの量は、使用されるシラン成分の、少なくとも0.1容量%、有利には10〜800容量%、特に有利には50〜700容量%、殊に有利には100〜500容量%であってよい。
アルコールは、20質量%未満、有利には10質量%未満、特に有利には5質量%未満、殊に有利には1質量%未満、より特に有利には0.1質量%未満の水を含有してよい。
アルコールの混合物をアルコールとして使用することができる。
反応は、0〜180℃、有利には70〜150℃、特に有利には70〜125℃の温度で実施することができる。
粗生成物の後処理の間に、アルコール性溶剤を真空中でかつ高められた温度において除去することができる。当業者に公知の水共沸物質(共沸形成剤)を添加して使用することで、真空中で高められた温度で、溶剤だけでなく、水をも分離除去することができる。粗生成物中に存在する水は、真空中で高められた温度において、粗生成物又は最終生成物から除去することができる。溶剤、共沸形成剤及び水を分離除去するために、当業者に公知の補機及び装置を使用することができる。
縦管形蒸発器、水平管蒸発器、傾斜型蒸発器、流下薄膜型蒸発器、プレート型蒸発器、ブローパイプ型蒸発器、ロータ型蒸発器、遠心蒸発器、スクリュー型蒸発器、薄膜型蒸発器及び薄膜型ストリッパを、有利には使用することができる。
反応は、耐蝕性であるか又は腐蝕しやすい反応容器又はオートクレーブ中で実施することができる。
反応は、有利には、耐蝕性の反応容器又はオートクレーブ、例えばガラス製、テフロン(登録商標)製、エナメル製又は被覆鋼製、ハステロイ製又はタンタル製の反応容器又はオートクレーブ中で実施することができる。
溶剤/水混合物は、有利には減圧において粗生成物懸濁液から除去することができ、そして得られた懸濁液は、生ずる一般式Iのオルガノシランを含有し、その懸濁液から固体を、有利には遠心分離、デカンテーション又は濾過によって分離することができる。
溶剤/水混合物は、800ミリバール〜10ミリバールの圧力で、有利には蒸留によって除去することができる。溶剤/水混合物は、エタノールを含有してよい。
得られた懸濁液は、Me(Hal)、例えばNaCl、緩衝塩及び一般式Iのオルガノシランを含有してよい。
溶剤を粗生成物懸濁液から除去することができ、一般式(I)のオルガノシランと固体Me(Hal)とを含有する混合物を、少なくとも1種の緩衝剤を含有する水と混合することができ、そして形成する相を分離することができる。
粗生成物懸濁液の後処理は、固体成分の濾過及び分離を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、揮発性成分の蒸留及び分離を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、まず蒸留を含み、次いで濾過を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、まず濾過を含み、次いで蒸留を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、まず濾過を含み、次いで蒸留を含み、そしてその後に更なる濾過を含んでよい。
反応後に存在する、塩含有の粗生成物懸濁液は、大気圧又は減圧において、有利には1〜700ミリバール、特に有利には5〜500ミリバール、殊に有利には10〜250ミリバールの減圧において後処理することができる。
反応後に存在する、塩含有の生成物懸濁液は、周囲温度又は高められた温度で、有利には20〜200℃、特に有利には40〜150℃、殊に有利には50〜100℃の温度で後処理することができる。
生成物と固体との混合物を後処理の間に形成させることができる。生成物とアルコールとの混合物を後処理の間に形成させることができる。生成物と、アルコールと、水との混合物を後処理の間に形成させることができる。生成物と水との混合物を後処理の間に形成させることができる。生成物と、固体と、水との混合物を後処理の間に形成させることができる。生成物と、Me(Hal)、例えば塩化ナトリウムと、水との混合物を後処理の間に形成させることができる。生成物と、Me(Hal)、例えば塩化ナトリウムと、アルコールと、水との混合物を後処理の間に形成させることができる。
生成物及び/又は固体及び/又はアルコール及び/又は水の混合物に水を添加することができる。
水は、生成物に対して、1〜200質量%、有利には1〜100質量%、特に有利には5〜75質量%、殊に有利には5〜50質量%の量で添加することができる。
水は脱塩水であってよい。水は、緩衝剤、例えば重炭酸ナトリウム又は炭酸ナトリウムを含有してよい。水の緩衝剤含有率は、1質量%〜20質量%、有利には2質量%〜5質量%であってよい。添加される水は、3〜11のpH、有利には4〜10のpH、特に有利には5〜9のpH、殊に有利には7〜9のpHを有してよい。
添加される水のpHは、緩衝剤、例えばNaHCOによって調整することができる。
固体は、有利には水相中に存在することができる。塩Me(Hal)、例えば塩化ナトリウムは、有利には水相中に存在することができる。
生成物は、塩含有の水相から相分離によって分離することができる。相分離後に、生成物は塩含有の水相から分離することができる。塩含有相を分離除去した後に、生成物を乾燥させることができる。
一般式I[式中、X=SH、m=1及びn=1である]で示されるオルガノシランの製造のための第一の有利な一実施態様では、含水の硫化試薬として、アルカリ金属硫化水素塩を使用することができる。
前記の第一の実施態様では、HS、CO、(ハロオルガニル)ハロシラン又は、pH範囲5〜9においてプロトンをアルカリ金属アルコラートへと可逆的に又は不可逆的に供与することができる化合物からなる群から選択される添加剤を、反応の前に、反応の間に又は反応の後に、反応混合物に添加することができる。
アルコールとの組合せで、有機酸又は無機酸を遊離する化合物を、一般式I[式中、X=SHである]で示されるオルガノシランの製造において、反応の前に、反応の間に及び/又は反応の完了時に添加剤として添加することができる。
一般式I[式中、X=SHである]で示されるオルガノシランの製造において、アルコールの量は、使用されるシラン化合物の、少なくとも10容量%、有利には10〜800容量%、特に有利には50〜500容量%、殊に有利には100〜300容量%であってよい。
アルコールの存在下に無機酸を遊離する化合物は、クロロシランであってよい。クロロシランは、1ケイ素原子あたりに1〜4個のSi−Cl結合を有してよい。クロロシランは、(CH)SiCl、(CHSiCl、(CHSiCl、SiCl、HSiCl又はHSiClであってよい。
pH範囲5〜9においてプロトンをアルカリ金属アルコラートへと可逆的に又は不可逆的に供与できる化合物は、例えば有機酸又は無機酸であってよい。
有機酸は、以下の親構造:アルキル−COOH、アリール−COOH、アラルキル−COOH、アルキル−S(O)OH、HOOC−アルキレン−COOH、HOOC−アリール−COOH又はHOOC−アラルキル−COOHの化合物であってよい。
有機酸は、例えばギ酸、酢酸、プロパン酸、ピバル酸、イソオクタン酸、イソノナン酸、ラウリン酸(C12)、ミリスチン酸(C14)、パルミチン酸(C16)、ステアリン酸(C18)、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、シュウ酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、1,12−ドデカンジオン酸、アミノウンデカン酸、フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸、アクリル酸又はメタクリル酸であってよい。
無機酸は、例えば、組成HCl、HSO、HPO、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)HPO、HCO、(アルカリ金属イオン)HCO又は(アルカリ金属イオン)HSOの化合物であってよい。構造(アルカリ金属イオン)HPOの化合物は、有利にはKHPO及びNaHPOであってよい。構造(アルカリ金属イオン)HPOの化合物は、有利にはKHPO及びNaHPOであってよい。構造(アルカリ金属イオン)HCOの化合物は、有利にはKHCO及びNaHCOであってよい。構造(アルカリ金属イオン)HSOの化合物は、有利にはKHSO及びNaHSOであってよい。無機酸HCOは、含水の反応混合物中にCOを通過させることによって得ることができる。
反応混合物へと、その反応の前に、反応の間に又は反応の完了時に添加される酸性添加剤又は塩基性添加剤は、構造(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)(OH)、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)PO、(アルカリ金属イオン)HCO、(アルカリ金属イオン)CO、(アルカリ金属イオン)SO又は(アルカリ金属イオン)HSOを有してよい。構造(アルカリ金属イオン)HPOの化合物は、有利にはKHPO及びNaHPOであってよい。構造(アルカリ金属イオン)HPOの化合物は、有利にはKHPO及びNaHPOであってよい。構造(アルカリ金属イオン)HCOの化合物は、有利にはKHCO及びNaHCOであってよい。構造(アルカリ金属イオン)HSOの化合物は、有利にはKHSO及びNaHSOであってよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示されるオルガノシランの製造のための反応は、有利には高められた圧力(>0.5バールのゲージ圧)下に実施することができる。高められた圧力は、20〜0.5バール、有利には15〜0.5バール、特に有利には10〜0.5バール、殊に有利には5〜0.5バールのゲージ圧であってよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示されるオルガノシランの製造のための反応は、有利には密閉容器中で、場合により不活性ガス下に実施することができる。
一般式I[式中、X=SHである]で示されるオルガノシランの製造のための反応は、有利には空気の不存在下に実施することができる。
一般式I[式中、X=SHである]で示されるオルガノシランの製造のための反応は、有利には、形成するガスが反応空間から逃出できないように実施することができる。
一般式Iのオルガノシランは、
3−メルカプトプロピル(トリメトキシシラン)、3−メルカプトプロピル(ジメトキシヒドロキシシラン)、3−メルカプトプロピル(トリエトキシシラン)、3−メルカプトプロピル(ジエトキシヒドロキシシラン)、3−メルカプトプロピル(ジエトキシメトキシシラン)、3−メルカプトプロピル(トリプロポキシシラン)、3−メルカプトプロピル(ジプロポキシメトキシシラン)、3−メルカプトプロピル(ジプロポキシヒドロキシシラン)、3−メルカプトプロピル(トリドデカンオキシシラン)、3−メルカプトプロピル(ジドデカンオキシヒドロキシシラン)、3−メルカプトプロピル(トリテトラデカンオキシシラン)、3−メルカプトプロピル(トリヘキサデカンオキシシラン)、3−メルカプトプロピル(トリオクタデカンオキシシラン)、3−メルカプトプロピル(ジドデカンオキシ)テトラデカンオキシシラン、3−メルカプトプロピル(ドデカンオキシ)テトラデカンオキシ(ヘキサデカンオキシ)シラン、3−メルカプトプロピル(ジメトキシメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(メトキシメチルヒドロキシシラン)、3−メルカプトプロピル(メトキシジメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ヒドロキシジメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ジエトキシメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(エトキシヒドロキシメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(エトキシジメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ジプロポキシメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(プロポキシメチルヒドロキシシラン)、3−メルカプトプロピル(プロポキシジメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ジイソプロポキシメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(イソプロポキシジメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ジブトキシメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ブトキシジメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ジイソブトキシメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(イソブトキシメチルヒドロキシシラン)、3−メルカプトプロピル(イソブトキシジメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ジドデカンオキシメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ドデカンオキシジメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(ジテトラデカンオキシメチルシラン)、3−メルカプトプロピル(テトラデカンオキシメチルヒドロキシシラン)、3−メルカプトプロピル(テトラデカンオキシジメチルシラン)、2−メルカプトエチル(トリメトキシシラン)、2−メルカプトエチル(トリエトキシシラン)、2−メルカプトエチル(ジエトキシメトキシシラン)、2−メルカプトエチル(トリプロポキシシラン)、2−メルカプトエチル(ジプロポキシメトキシシラン)、2−メルカプトエチル(トリドデカンオキシシラン)、2−メルカプトエチル(トリテトラデカンオキシシラン)、2−メルカプトエチル(トリヘキサデカンオキシシラン)、2−メルカプトエチル(トリオクタデカンオキシシラン)、3−メルカプトエチル(ジドデカンオキシ)テトラデカンオキシシラン、3−メルカプトエチル(ドデカンオキシ)テトラデカンオキシ(ヘキサデカンオキシ)シラン、2−メルカプトエチル(ジメトキシメチルシラン)、2−メルカプトエチル(メトキシメチルヒドロキシシラン)、2−メルカプトエチル(メトキシジメチルシラン)、2−メルカプトエチル(ジエトキシメチルシラン)、2−メルカプトエチル(エトキシジメチルシラン)、2−メルカプトエチル(ヒドロキシジメチルシラン)、1−メルカプトメチル(トリメトキシシラン)、1−メルカプトメチル(トリエトキシシラン)、1−メルカプトメチル(ジエトキシメトキシシラン)、1−メルカプトメチル(ジエトキシヒドロキシシラン)、1−メルカプトメチル(ジプロポキシメトキシシラン)、1−メルカプトメチル(トリプロポキシシラン)、1−メルカプトメチル(トリメトキシシラン)、1−メルカプトメチル(ジメトキシメチルシラン)、1−メルカプトメチル(メトキシジメチルシラン)、1−メルカプトメチル(ジエトキシメチルシラン)、1−メルカプトメチル(エトキシメチルヒドロキシシラン)、1−メルカプトメチル(エトキシジメチルシラン)、1,3−ジメルカプトプロピル(トリメトキシシラン)、1,3−ジメルカプトプロピル(トリエトキシシラン)、1,3−ジメルカプトプロピル(トリプロポキシシラン)、1,3−ジメルカプトプロピル(トリドデカンオキシシラン)、1,3−ジメルカプトプロピル(トリテトラデカンオキシシラン)、1,3−ジメルカプトプロピル(トリヘキサデカンオキシシラン)、2,3−ジメルカプトプロピル(トリメトキシシラン)、2,3−ジメルカプトプロピル(トリエトキシシラン)、2,3−ジメルカプトプロピル(トリプロポキシシラン)、2,3−ジメルカプトプロピル(トリドデカンオキシシラン)、2,3−ジメルカプトプロピル(トリテトラデカンオキシシラン)、2,3−ジメルカプトプロピル(トリヘキサデカンオキシシラン)、3−メルカプトブチル(トリメトキシシラン)、3−メルカプトブチル(トリエトキシシラン)、3−メルカプトブチル(ジエトキシメトキシシラン)、3−メルカプトブチル(トリプロポキシシラン)、3−メルカプトブチル(ジプロポキシメトキシシラン)、3−メルカプトブチル(ジメトキシメチルシラン)、3−メルカプトブチル(ジエトキシメチルシラン)、3−メルカプトブチル(ジメチルメトキシシラン)、3−メルカプトブチル(ジメチルエトキシシラン)、3−メルカプトブチル(ジメチルヒドロキシシラン)、3−メルカプトブチル(トリドデカンオキシシラン)、3−メルカプトブチル(トリテトラデカンオキシシラン)、3−メルカプトブチル(トリヘキサデカンオキシシラン)、3−メルカプトブチル(ジドデカンオキシ)テトラデカンオキシシラン、3−メルカプトブチル(ドデカンオキシ)テトラデカンオキシ(ヘキサデカンオキシ)シラン、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(トリメトキシシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(トリエトキシシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジエトキシメトキシシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(トリプロポキシシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジプロポキシメトキシシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(トリドデカンオキシシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(トリテトラデカンオキシシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(トリヘキサデカンオキシシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(トリオクタデカンオキシシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジドデカンオキシ)−テトラデカンオキシシラン、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ドデカンオキシ)−テトラデカンオキシ(ヘキサデカンオキシ)シラン、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジメトキシメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(メトキシジメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジエトキシメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(エトキシジメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ヒドロキシジメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジプロポキシメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(プロポキシジメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジイソプロポキシメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(イソプロポキシジメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジブトキシメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ブトキシジメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジイソブトキシメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(イソブトキシジメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジドデカンオキシメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ドデカンオキシジメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(ジテトラデカンオキシメチルシラン)、3−メルカプト−2−メチル−プロピル(テトラデカンオキシジメチルシラン)、
[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(MeO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)](EtO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CH
SH、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)(EtO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C19O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1225O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1327O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHSH、[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHSH、又は[(C1429O−(CH−CHO)Si(CHSHであってよい。
一般式III
((R′′′)HalSi−R′′−Hal III
[式中、Hal、R及びR′′は、前記の意味を有し、かつR′′′は、互いに無関係に、R又はHalである]で示される化合物を、一般式I[式中、X=SHである]で示されるオルガノシランの製造のための(ハロオルガニル)ハロシランとして使用することができる。
(クロロオルガニル)クロロシランを、有利には(ハロオルガニル)ハロシランとして使用することができる。
例えば、3−クロロブチル(トリクロロシラン)、3−クロロプロピル(トリクロロシラン)、2−クロロエチル(トリクロロシラン)、1−クロロメチル(トリクロロシラン)、3−クロロブチル(ジクロロメトキシシラン)、3−クロロプロピル(ジクロロメトキシシラン)、2−クロロエチル(ジクロロメトキシシラン)、1−クロロメチル(ジクロロメトキシシラン)、3−クロロブチル(ジクロロエトキシシラン)、3−クロロプロピル(ジクロロエトキシシラン)、2−クロロエチル(ジクロロエトキシシラン)、1−クロロメチル(ジクロロエトキシシラン)、3−クロロブチル(クロロジエトキシシラン)、3−クロロプロピル(クロロジエトキシシラン)、2−クロロエチル(クロロジエトキシシラン)、1−クロロメチル(クロロジエトキシシラン)、3−クロロブチル(クロロジメトキシシラン)、3−クロロプロピル(クロロジメトキシシラン)、2−クロロエチル(クロロジメトキシシラン)、1−クロロメチル(クロロジメトキシシラン)、3−クロロブチル(ジクロロメチルシラン)、3−クロロプロピル(ジクロロメチルシラン)、2−クロロエチル(ジクロロメチルシラン)、1−クロロメチル(ジクロロメチルシラン)、3−クロロブチル((クロロ−)(メチル−)メトキシシラン)、3−クロロプロピル((クロロ−)(メチル−)メトキシシラン)、2−クロロエチル((クロロ−)(メチル−)メトキシシラン)、1−クロロメチル((クロロ−)(メチル−)メトキシシラン)、3−クロロブチル((クロロ−)(メチル−)エトキシシラン)、3−クロロプロピル((クロロ−)(メチル−)エトキシシラン)、2−クロロエチル((クロロ−)(メチル−)エトキシシラン)、1−クロロメチル((クロロ−)(メチル−)エトキシシラン)、3−クロロブチル(クロロジメチルシラン)、3−クロロプロピル(クロロジメチルシラン)、2−クロロエチル(クロロジメチルシラン)、又は1−クロロメチル(クロロジメチルシラン)を、(ハロオルガニル)ハロシランとして使用することができる。
(ハロオルガニル)ハロシランは、一般式IIIで示される(ハロオルガニル)ハロシラン又は一般式IIIで示される(ハロオルガニル)クロロシランの混合物であってよい。
(ハロオルガニル)アルコキシシラン及び(ハロオルガニル)クロロシランは、1:0.00001〜1:0.8、有利には1:0.00001〜1:0.5、特に有利には1:0.00001〜1:0.15、殊に有利には1:0.00001〜1:0.9のモル比で使用することができる。
使用される装置及び所望の効果、例えば反応の選択性、反応時間、反応器処理量、(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)クロロシランとの互いの反応、反応器材質及び反応順序に依存して、(ハロオルガニル)アルコキシシラン及び(ハロオルガニル)クロロシランの混合物は、有利には、アルカリ金属硫化水素塩の添加前に製造することができる。
(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)クロロシランとの混合物の組成物の質と種類は、該混合物中に存在する加水分解可能なSi−ハロゲン化物結合の量と種類を基礎として評価することができる。
前記の(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)クロロシランとの混合物中の加水分解可能なSiハロゲン化物の量は、前記の分析法によって測定できるが、その量は、2〜800000mg/kg、有利には10〜80000mg/kg、特に有利には10〜40000mg/kgであってよい。
前記の(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)クロロシランとの混合物中の加水分解可能なSi−ハロゲン化物の量は、前記の分析法によって測定できるが、その量は、2〜800000mg/kg、有利には500〜800000mg/kg、特に有利には5000〜800000mg/kg、殊に有利には50000〜800000mg/kgであってよい。
加水分解可能なハロゲン化物の量は、以下の方法によって測定される:エタノール80mlと酢酸10mlを、150mlビーカー中で20g以下の試料に添加する。ハロゲン化物含有率は、硝酸銀溶液(c(AgNO)=0.01モル/l)を用いて電位差滴定される。
(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)ハロシランとの混合物の有利なモル比は、とりわけ、選択された(ハロオルガニル)ハロシランのSi−ハロゲン官能の数に依存することがある。
例えば、3−クロロプロピル(トリメトキシシラン)又は3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)と3−クロロプロピル(トリクロロシラン)との反応において、1:0.00001〜1:0.03のモル比が有利には使用することができる。
例えば、3−クロロプロピル(メチルジメトキシシラン)又は3−クロロプロピル(メチルジエトキシシラン)と3−クロロプロピル(メチルジクロロシラン)との反応において、1:0.00001〜1:0.045のモル比が有利には使用することができる。
例えば、3−クロロプロピル(ジメチルメトキシシラン)又は3−クロロプロピル(ジメチルエトキシシラン)と3−クロロプロピル(ジメチルクロロシラン)との反応において、1:0.00001〜1:0.09のモル比が有利には使用することができる。
(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)ハロシランは、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限ってアルコールとアルカリ金属硫化水素塩とを、一緒に又は連続的に添加できる。
(ハロオルガニル)ハロシラン、アルカリ金属硫化水素塩及びアルコールは、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限って(ハロオルガニル)アルコキシシランを添加できる。
(ハロオルガニル)アルコキシシラン、アルカリ金属硫化水素塩及びアルコールは、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限って(ハロオルガニル)ハロシランを添加できる。
(ハロオルガニル)アルコキシシラン、アルコール及び添加剤は、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限ってアルカリ金属硫化水素塩を添加できる。
添加剤、アルカリ金属硫化水素塩及びアルコールは、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限って(ハロオルガニル)アルコキシシランを添加できる。
(ハロオルガニル)アルコキシシラン、アルカリ金属硫化水素塩及びアルコールは、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限って添加剤を添加できる。
(ハロオルガニル)アルコキシシラン、アルカリ金属硫化水素塩及び添加剤は、互いに、任意の所望の順序で又は所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の期間において混合でき、その後に限ってアルコールを添加できる。
一般式I
Figure 0005192650
[式中、X=SHである]で示される化合物は、有利には、含水のアルカリ金属硫化水素塩と、一般式II
Figure 0005192650
で示される(ハロオルガニル)アルコキシシランとを、アルコール中で密閉容器において空気の不存在下に、かつ高められた圧力下で添加剤の存在下に反応させることによって製造することができる。
反応は、有利には、HSの存在下に実施することができる。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において添加される及び/又は遊離されるHSの量は、使用されるハロオルガニル(アルコキシシラン)の量に対して、500モル%未満、有利には100モル%未満、特に有利には50モル%未満、殊に有利には15モル%未満であってよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、本発明による方法の粗生成物の収率は、(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)ハロシランとの合計に関する理論収率に対して、80%より高い、有利には85%より高い、特に有利には90%より高い、殊に有利には95%より高くてよい。
粗生成物の収率は、溶剤と固体を除去した後に単離された全ての液状化合物の重量測定により決定された合計であってよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、副生成物として形成されるR(R′O)Si−(R′′)−S−(R′′)−Si(OR′)Rの量は、粗生成物の量に対して、15質量%未満、有利には10質量%未満、特に有利には8質量%未満、殊に有利には5質量%未満であってよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、硫化水素リチウム(LiSH)、硫化水素ナトリウム(NaSH)、硫化水素カリウム(KSH)及び硫化水素セシウム(CsSH)は、互いに無関係に、含水の硫化試薬として使用することができる。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において使用される含水のアルカリ金属硫化水素塩は、固体として又は溶液で反応に添加することができる。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造での反応に必要なアルカリ金属硫化水素塩は、反応の前に又は反応の間に、前記のように硫黄含有化合物から形成させることができる。
反応の前に又は反応の間にアルカリ金属硫化水素塩を形成する硫黄含有化合物は、HS、アルカリ金属硫化物MeS又はアルカリ金属多硫化物Me、有利にはLiS、NaS、KS、Na、Na、Na、K、K又はKであってよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、反応の前に又は反応の間にアルカリ金属硫化水素塩を形成する硫黄含有化合物は、プロトン化によって完全に又は不完全に、可逆的に又は不可逆的に反応して、アルカリ金属硫化水素塩を得ることができる。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、硫黄化合物のプロトン化によって、反応の前に又は反応の間にアルカリ金属硫化水素塩が形成されるが、そのプロトン化は、HS及び/又は有機酸及び/又は無機酸を用いることによって実施することができる。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、含水のアルカリ金属硫化水素塩は、3質量%より多い、有利には5質量%より多い、特に有利には10質量%より多い、殊に有利には12質量%より多い、より有利には15質量%より多い水を含有してよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、含水のアルカリ金属硫化水素塩は、50質量%より多い、有利には60質量%より多い、特に有利には65質量%より多い、殊に有利には70質量%より多いアルカリ金属硫化水素塩を含有してよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、含水のアルカリ金属硫化水素塩は、水の他に、更なる二次成分を、50質量%未満、有利には30質量%未満、特に有利には20質量%未満、殊に有利には10質量%未満の量で含有してよい。
水の他に、含水のアルカリ金属硫化水素塩の更なる二次成分は、互いに無関係に、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属硫化物、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ金属硫酸水素塩、アルカリ金属チオ硫酸塩及び/又はアルカリ金属チオ硫酸水素塩であってよい。
含水のアルカリ金属硫酸水素塩の更なる二次成分は、一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、使用される出発材料及び/又は形成される生成物に対して不活性又は反応性であってよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、使用されるアルカリ金属硫化水素塩のモル量は、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランのモル量と、使用される(ハロオルガニル)ハロシランのモル量との合計を、1%〜50%だけ、有利には5〜30%だけ、特に有利には5〜20%だけ上回ってよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、化学量論的に必要とされる量より少ない量のアルカリ金属硫化水素塩は不完全な反応をもたらすことがある。結果として、生成物は後に出発材料で汚染されることがあり、又は出発材料と生成物とを分離するために面倒な精製が必要となる。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、所望の生成物の収率と反応容量の利用率に関してその都度最適な反応温度は、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランと溶剤として使用されるアルコールの構造の関数として変化しうる。
例えば、一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、40〜95℃、有利には60〜95℃の反応温度が、反応時間、副生成物の量及び圧力上昇に関してメタノール中での反応において好ましいことがある。
例えば、一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、50〜130℃、有利には75〜130℃の反応温度が、反応時間、副生成物の量及び圧力上昇に関してエタノール中での反応において好ましいことがある。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、密閉容器は、有利には、工業的に公知であり、かつ20バール以下の圧力及び200℃以下の温度で作業を可能にする反応容器であってよい。密閉容器は、加熱/冷却循環を有してよい。
一般式I[式中、X=SHである]で示される化合物の製造において、副生成物の量は、反応条件の選択によって、20モル%未満、有利には15モル%未満、特に有利には10モル%未満であってよい。
X=SHであるのに望ましいメルカプトオルガニルシラン化合物の他に、相応のモノスルファン又はジスルファン及び、モノマーのメルカプトオルガニルシラン化合物の構造に依存して、種々のダイマー又はオリゴマーのシロキサンの種々の組合せは、生成物から、又は生成物と出発材料とから、副生成物として形成させることができる。
一般式I[式中、X=SH及びm=3.5〜4.5である]のオルガノシランの製造のための第二の有利な一実施態様では、含水の硫化試薬として、MeS及び硫黄を使用することができる。
反応は、溶剤又は溶剤混合物の存在下で、かつ添加剤の存在下で実施することができる。
使用できる含水の硫化試薬は、アンモニウム、アルカリ金属硫化物及びアルカリ土類金属硫化物並びにそれらの多硫化物又はそれらの混合物である。アンモニウム、リチウム、ナトリウム、カリウム及びセシウムを含有する硫化試薬を、有利には含水の硫化試薬として使用することができる。特に有利には、NaS水和物又はKS水和物を、含水の硫化試薬として使用することができる。
第二の実施態様では、MeSは、10質量%より多い、有利には15質量%より多い、特に有利には20質量%より多い、殊に有利には30質量%より多い水を含有してよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、含水の硫化試薬は、水の他に、更なる二次成分を、50質量%未満、有利には30質量%未満、特に有利には20質量%未満、殊に有利には10質量%未満の量で含有してよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、水の他に、含水の硫化試薬の更なる二次成分は、互いに無関係に、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ金属硫酸水素塩、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属リン酸水素塩、アルカリ金属リン酸二水素塩、アルカリ金属チオ硫酸塩及び/又はアルカリ金属チオ硫酸水素塩であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、使用される硫化試薬のモル量は、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランのモル量を、0.1モル%〜50モル%だけ、有利には0.1〜30モル%だけ、特に有利には0.1〜5モル%だけ上回ってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、化学量論的に必要とされる量より少ない量の硫化試薬は、不完全な転化をもたらすことがある。結果として、生成物は後に出発材料で汚染されるか、又は出発材料と生成物とを互いに分離するために面倒な後処理が必要となる。
硫黄は、硫黄粉末又は硫黄顆粒の形で又は液体形で添加することができる。
第二の実施態様では、溶剤又は溶剤混合物は、有利には有機溶剤又は有機溶剤を含有する溶剤混合物であってよい。溶剤又は溶剤混合物は、例えばアルコール又は含水アルコールであってよい。溶剤又は溶剤混合物の含水率は、0.1〜50質量%、有利には0.1〜25質量%、特に有利には0.1〜10質量%、殊に有利には0.1〜5質量%であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、アルコールの量は、使用される1種のシラン成分又は複数のシラン成分の、少なくとも5容量%、有利には10〜300容量%、特に有利には10〜100容量%、殊に有利には10〜25容量%であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、添加剤は、互いに無関係に、反応の前に、反応の間に、そして反応の完了時に反応混合物に添加することができる。添加剤は、有利には反応の前に添加される。
添加剤は、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)PO、(アルカリ金属イオン)HCO、(アルカリ金属イオン)CO、(アルカリ金属イオン)SO又は(アルカリ金属イオン)HSOであってよい。相応のアルカリ土類金属塩を添加剤として使用することもできる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造のための方法は、有利には空気の不存在下に実施することができる。
第二の実施態様では、一般式Iで示されるオルガノシランは、一般式Iで示される平均硫黄鎖長m=3.5〜4.5を有するオルガノシランの混合物であってよく、その際、該オルガノシランは、S1〜S12の硫黄鎖を有することができる、例えば
[(MeO)Si(CHの場合には:
[(MeO)Si(CHS、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH10、[(MeO)Si(CH11、[(MeO)Si(CH12、[(MeO)Si(CHS、
[(EtO)Si(CHの場合には:
[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH10、[(EtO)Si(CH11、[(EtO)Si(CH12
[(CO)Si(CHの場合には:
[(CO)Si(CHS、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH10、[(CO)Si(CH11、[(CO)Si(CH12
である。
一般式Iのオルガノシランは、
[(MeO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(C1225O)Si(CH]S[(CHSi(C1225O)]、[(C1429O)Si(CH]S[(CHSi(C1429O)][(C1633O)Si(CH]S[(CHSi(C1633O)]、[(C1837O)Si(CH]S[(CHSi(C1837O)]、[(C1225O)Si(CH]S[(CHSi(C1225O)]、[(C1429O)Si(CH]S[(CHSi(C1429O)][(C1633O)Si(CH]S[(CHSi(C1633O)]、[(C1837O)Si(CH]S[(CHSi(C1837O)]、[(C1225O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)]、[(C1225O)(C1429O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)(C1429O)]、[(C1225O)(C1421O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)(C1225O)]、[(C1225O)(C1633O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)(C1633O)]、[(C1225O)(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)(C1837O)]、[(C1225O)(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)(C1837O)]、[(C1429O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1429O)]、[(C1429O)(C1633O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1429O)(C1633O)]、[(C1429O)(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1429O)(C1837O)]、[(C1633O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1633O)]、[(C1633O)(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1633O)(C1837O)]、[(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1837O)]、[(C1225O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1225O)]、[(C1225O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1429O)]、[(C1225O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1633O)]、[(C1225O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1837O)]、[(C1429O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1429O)]、[(C1429O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1633O)]、[(C1429O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1837O)]、[(C1633O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1633O)]、[(C1633O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1837O)]、及び[(C1837O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1837O)]
[式中、m=3.5〜4.5である]
であってよい。
一般式I
Figure 0005192650
[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示される化合物は、有利には、含水の硫化試薬と、一般式II
Figure 0005192650
で示される(ハロオルガニル)アルコキシシランとを、有機溶剤又は水を含有してよい溶剤混合物、例えばアルコール中で、開放容器又は密閉容器において、場合により圧力下に、かつ空気の不存在下に反応させることによって製造することができる。殊に有利には、含水の硫化試薬と一般式II
Figure 0005192650
で示される(ハロオルガニル)アルコキシシランとの反応は、開放容器中で空気の不存在下に、これらの条件下に生ずる圧力で実施することができる。
所望の生成物の収率に関してその都度最適な反応温度は、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランと溶剤として使用されるアルコールの構造に依存して、種類及び量について変化しうる。
反応温度は、周囲温度と、使用される溶剤又は溶剤混合物の沸点との間であってよい。反応温度は、有利には20℃ないし使用される溶剤又は溶剤混合物の沸点であり、反応温度は、特に有利には40℃〜80℃、殊に有利には60℃〜70℃である。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、本発明による方法の生成物の収率は、(ハロオルガニル)アルコキシシランに関する理論収率に対して、80%より高い、有利には85%より高い、特に有利には90%より高い、殊に有利には98%より高くてよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、粗生成物の収率は、溶剤又は溶剤混合物と固体とを除去した後に、単離された全ての液体化合物の重量測定により決定された合計であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示される化合物又はその化合物の混合物の組成は、能動的に目標を絞って、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシラン、硫化試薬及びアルコールの混合物の組成の選択、アルコール及び添加剤の量によって影響されうる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において使用される好適な(ハロオルガニル)アルコキシシラン及び添加剤の混合物は、硫化試薬の添加前に、使用される装置と、時として互いに無関係に影響を及ぼしうる所望の効果、例えば反応の選択性、反応時間、反応器処理量、(ハロオルガニル)アルコキシシランと硫化試薬との互いの反応、X=Sにおけるmの値、アルカリ金属硫化物と硫黄との反応、反応材料又は反応順序とに依存して製造することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において使用される好適な硫化試薬、硫黄及び添加剤の混合物は、(ハロオルガニル)アルコキシシランの添加前に、使用される装置と、時として互いに無関係に影響を及ぼしうる所望の効果、反応器材質又は方法順序とに依存して製造することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランの質は、加水分解可能なSi−ハロゲン化物結合の量を基礎として評価することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、式IIで示される(ハロオルガニル)アルコキシシラン中の加水分解可能なSi−ハロゲン化物の量は、前記の分析法によって決定できるが、その量は、2〜10000mg/kg、有利には10〜1000mg/kg、特に有利には10〜100mg/kg、殊に有利には10〜50mg/kgであってよい。
ハロオルガニル(アルコキシシラン)と添加剤とを含有する、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造で使用される混合物中の加水分解可能なハロゲン化物の量は、以下の方法によって決定される:エタノール80ml及び酢酸10mlを、150mlのビーカ中で20g以下の試料に添加する。ハロゲン化物含有率は、硝酸銀溶液(c(AgNO)=0.01モル/l)を用いて電位差滴定される。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、(ハロオルガニル)アルコキシシラン及び添加剤は互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、アルコールと硫化試薬とを一緒に又は連続的に添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、添加剤、硫化試薬及びアルコールは互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、(ハロオルガニル)アルコキシシランを添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、(ハロオルガニル)アルコキシシラン、硫化試薬及びアルコールは互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、添加剤を添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、(ハロオルガニル)アルコキシシラン、硫化試薬及び添加剤は互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、アルコールを添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、硫化試薬及び添加剤は互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、アルコールと(ハロオルガニル)アルコキシシランとを一緒に又は連続的に添加することができる。
含水の硫化試薬、そのうちNaS水和物及びKS水和物が特に有利に使用されるが、該試薬は、反応の前に及び/又は反応の間に反応混合物に計量供給することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において使用される含水の硫化試薬は、固体として又は溶液で反応に添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造での反応のために必要な含水の硫化試薬は、反応の前に又は反応の間に、硫黄含有化合物から形成させることができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において反応の前に又は反応の間に硫化試薬を形成する硫黄含有化合物は、硫黄、アルカリ金属硫化物MeS又はアルカリ金属多硫化物Me、有利にはNaS、KS、Na、Na、Na、K、K又はKであってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、原材料は、30質量%より多い、有利には40質量%より多い、特に有利には50質量%より多い、殊に有利には59質量%より多いMeSを含有するか、又は20質量%より多い、有利には30質量%より多い、特に有利には40質量%より多い、殊に有利には50質量%より多いMeを含有するが、その原材料は、互いに無関係に、MeS又はMeと硫黄との反応生成物の製造のために使用することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造のためには、反応容器は、有利には、工業的に公知であり、かつ0〜10バールの圧力及び200℃以下の温度で作業を可能にする反応容器であってよい。反応容器は、加熱/冷却循環を有してよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、副生成物の量は、反応条件の選択を通じて、10モル%未満、有利には5モル%未満、特に有利には2モル%未満であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=3.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、ハロオルガニル(アルコキシシラン)出発材料の残留量は、反応条件の選択を通じて、10質量%未満、有利には5質量%未満、特に有利には2質量%未満、殊に有利には1.5質量%未満であってよい。
第二の実施態様では、溶剤/水混合物は、有利には減圧において粗生成物懸濁液から除去することができ、そして得られた懸濁液は、形成された一般式Iのオルガノシランを含有し、その懸濁液から固体を、有利には遠心分離、デカンテーション又は濾過によって分離することができる。
溶剤/水混合物は、800ミリバール〜10ミリバールの圧力で、有利には蒸留によって除去することができる。溶剤/水混合物は、エタノールを含有してよい。
得られた懸濁液は、Me(Hal)、例えばNaCl、緩衝塩及び一般式Iのオルガノシランを含有してよい。
溶剤を粗生成物懸濁液から除去することができ、一般式(I)のオルガノシランと固体Me(Hal)とを含有する混合物を、少なくとも1種の緩衝剤を含有する水と混合することができ、そして形成する相を分離することができる。
粗生成物懸濁液の後処理は、固体成分の濾過及び分離を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、揮発性成分の蒸留及び分離を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、まず蒸留を含み、次いで濾過を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、まず濾過を含み、次いで蒸留を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、まず濾過を含み、次いで蒸留を含み、そしてその後に更なる濾過を含んでよい。
反応後に存在する、塩含有の粗生成物懸濁液は、大気圧又は減圧において、有利には1〜700ミリバール、特に有利には5〜500ミリバール、殊に有利には10〜250ミリバールの減圧において後処理することができる。
反応後に存在する、塩含有の生成物懸濁液は、周囲温度又は高められた温度で、有利には20〜200℃、特に有利には40〜150℃、殊に有利には50〜100℃の温度で後処理することができる。
後処理の間に、生成物と固体との混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物とアルコールとの混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物と、アルコールと、水との混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物と水との混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物と、固体と、水との混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物と、Me(Hal)、例えば塩化ナトリウムと、水との混合物を形成させることができる。後処理の間に、生成物と、Me(Hal)、例えば塩化ナトリウムと、アルコールと、水との混合物を形成させることができる。
生成物及び/又は固体及び/又はアルコール及び/又は水の混合物に水を添加することができる。
水は、生成物に対して、1〜200質量%、有利には1〜100質量%、特に有利には5〜75質量%、殊に有利には5〜50質量%の量で添加することができる。
水は脱塩水であってよい。水は、緩衝剤、例えば重炭酸ナトリウム又は炭酸ナトリウムを含有してよい。水の緩衝剤含有率は、1質量%〜20質量%、有利には2質量%〜5質量%であってよい。
添加される水は、3〜11のpH、有利には4〜10のpH、特に有利には5〜9のpH、殊に有利には7〜9のpHを有してよい。
添加される水のpHは、緩衝剤、例えばNaHCOによって調整することができる。
固体は、有利には水相中に存在することができる。塩Me(Hal)、例えば塩化ナトリウムは、有利には水相中に存在することができる。
生成物は、塩含有の水相から相分離によって分離することができる。相分離後に、生成物は塩含有の水相から分離することができる。塩含有相からの分離後に、生成物を乾燥させてよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5、有利にはm=1.8〜2.5又はm=3.4〜4.0、特に有利にはm=2.0〜2.3又はm=3.6〜3.85、殊に有利にはm=2.05〜2.2又はm=3.65〜3.8である]で示されるオルガノシランの製造のための第三の有利な一実施態様において、アルカリ金属硫化水素塩MeS、Me及びそれらの任意の組合せと、場合により付加的に硫黄及び/又はHSを、含水の硫化試薬として使用することができ、そして反応は、密閉容器中で空気の不存在下に実施することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、添加剤は、互いに無関係に、反応の前に、反応の間に、そして反応の完了時に反応混合物に添加することができる。
添加剤は、HS、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)PO、(アルカリ金属イオン)HCO、(アルカリ金属イオン)CO、(アルカリ金属イオン)SO又は(アルカリ金属イオン)HSOであってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、反応は、有利には密閉容器中で実施することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、反応は、>0.1バールないし>20バール、有利には>0.1バールないし<15バール、特に有利には>0.5バールないし<10バール、殊に有利には>0.5バールないし<6バールの高められた圧力下に実施することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、反応は、有利には空気の不存在下に実施することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、反応は、有利には、形成するガスが反応空間から逃出できないように実施することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、アルコールの量は、使用されるシラン成分の、少なくとも5容量%、有利には10〜300容量%、特に有利には10〜200容量%、殊に有利には10〜150容量%であってよい。使用されるエタノールは、水を含有してよい。
第三の実施態様では、一般式Iで示されるオルガノシランは、一般式Iで示される平均硫黄鎖長m=1.5〜4.5を有するオルガノシランの混合物であってよく、その際、該オルガノシランは、S1〜S12の硫黄鎖を有することができる、例えば
[(MeO)Si(CHの場合には:
[(MeO)Si(CHS、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH、[(MeO)Si(CH10、[(MeO)Si(CH11、[(MeO)Si(CH12
[(EtO)Si(CHの場合には:
[(EtO)Si(CHS、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(EtO)Si(CH10、[(EtO)Si(CH11、[(EtO)Si(CH12
[(CO)Si(CHの場合には:
[(CO)Si(CHS、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(CO)Si(CH10、[(CO)Si(CH11、[(CO)Si(CH12
である。
一般式Iのオルガノシランは、
[(MeO)Si(CH、[(EtO)Si(CH、[(CO)Si(CH、[(C1225O)Si(CH]S[(CHSi(C1225O)]、[(C1429O)Si(CH]S[(CHSi(C1429O)][(C1633O)Si(CH]S[(CHSi(C1633O)]、[(C1837O)Si(CH]S[(CHSi(C1837O)]、[(C1225O)Si(CH]S[(CHSi(C1429O)]、[(C1429O)Si(CH]S[(CHSi(C1633O)][(C1633O)Si(CH]S[(CHSi(C1837O)]、[(C1837O)Si(CH]S[(CHSi(C1429O)]、[(C1225O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)]、[(C1225O)(C1429O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)(C1429O)]、[(C1225O)(C1429O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)(C1225O)]、[(C1225O)(C1633O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)(C1633O)]、[(C1225O)(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1225O)(C1837O)]、[(C1225O)(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1837O)]、[(C1429O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1429O)]、[(C1429O)(C1633O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1429O)(C1633O)]、[(C1429O)(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1429O)(C1837O)]、[(C1633O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1633O)]、[(C1633O)(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1633O)(C1837O)]、[(C1837O)(CH)Si(CH]S[(CHSi(CH)(C1837O)]、[(C1225O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1225O)]、[(C1225O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1429O)]、[(C1225O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1633O)]、[(C1225O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1837O)]、[(C1429O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1429O)]、[(C1429O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1633O)]、[(C1429O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1837O)]、[(C1633O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1633O)]、[(C1633O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1837O)]、[(C1837O)(CHSi(CH]S[(CHSi(CH(C1837O)]
[式中、m=1.5〜4.5である]
であってよい。
一般式I
Figure 0005192650
[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示される化合物は、有利には、含水の硫化試薬と、一般式II
Figure 0005192650
で示される(ハロオルガニル)アルコキシシランとを、アルコール中で密閉容器において空気の不存在下に、かつ高められた圧力下で添加剤の存在下に反応させることによって製造することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、添加剤は、例えば有機酸又は無機酸又は有機塩基又は無機塩基であってよい。
有機酸は、以下の親構造:アルキル−COOH、アリール−COOH、アラルキル−COOH、アルキル−S(O)OH、HOOC−アルキレン−COOH、HOOC−アリール−COOH又はHOOC−アラルキル−COOHの化合物であってよい。
有機酸は、例えばギ酸、酢酸、プロパン酸、ピバル酸、イソオクタン酸、イソノナン酸、ラウリン酸(C12)、ミリスチン酸(C14)、パルミチン酸(C16)、ステアリン酸(C18)、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、シュウ酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、1,12−ドデカンジオン酸、アミノウンデカン酸、フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸、アクリル酸又はメタクリル酸であってよい。
無機酸は、例えば、組成HCl、HSO、HPO、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)HPO、HCO、(アルカリ金属イオン)HCO又は(アルカリ金属イオン)HSOの化合物であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、その方法の前に、方法の間に又は方法の完了時に反応混合物に添加される酸性添加剤又は塩基性添加剤は、構造(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)HPO、(アルカリ金属イオン)PO、(アルカリ金属イオン)HCO、(アルカリ金属イオン)CO、(アルカリ金属イオン)SO又は(アルカリ金属イオン)HSOを有してよい。
ハロオルガニル(ハロシラン)は、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において添加剤として使用することができる。
一般式III
((R′′′)HalSi−R′′−Hal III
[式中、Hal、R及びR′′は、前記の意味を有し、かつR′′′は、互いに無関係に、R又はHalである]で示される化合物を、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において(ハロオルガニル)ハロシランとして使用することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、(クロロオルガニル)クロロシランは、有利には(ハロオルガニル)ハロシランとして使用することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、前記の化合物は、有利には(ハロオルガニル)ハロシランとして使用することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、(ハロオルガニル)ハロシランは、一般式IIIの(ハロオルガニル)ハロシラン又は一般式IIIの(ハロオルガニル)クロロシランの混合物であってよい。
アルコールとの組合せで、無機酸又は有機酸を遊離する化合物を、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、反応の前に及び/又は反応の間に及び/又は反応の完了時に添加剤として添加することができる。
アルコールの存在下に無機酸を遊離する化合物は、クロロシランであってよい。クロロシランは、1ケイ素原子あたりに1〜4個のSi−Cl結合を有してよい。クロロシランは、(CH)SiCl、(CHSiCl、(CHSiCl、SiCl、HSiCl、HSiClであってよい。
アルコールとの組合せで、有機塩基又は無機塩基を遊離する化合物を、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、反応の前に及び/又は反応の間に及び/又は反応の完了時に添加剤として添加することができる。
一般式I
Figure 0005192650
[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示される化合物は、有利には、含水の硫化試薬と、一般式II
Figure 0005192650
で示される(ハロオルガニル)アルコキシシランとを、アルコール中で密閉容器において空気の不存在下に、かつ高められた圧力下でHSの存在下に反応させることによって製造することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造におけるHSの量は、使用されるハロオルガニル(アルコキシシラン)の量に対して、500モル%未満、有利には100モル%未満、特に有利には50モル%未満、殊に有利には15モル%未満であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、本発明による方法の粗生成物の収率は、(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)ハロシランとの合計に関する理論収率に対して、80%より高い、有利には85%より高い、特に有利には90%より高い、殊に有利には95%より高くてよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、粗生成物の収率は、溶剤と固体とを除去した後に、単離された全ての液体化合物の重量測定により決定された合計であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示される化合物又はその化合物の混合物の組成は、能動的に目標を絞って、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシラン、硫化試薬及びアルコールの混合物の組成の選択、アルコール及び添加剤の量によって影響されうる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において使用される好適な(ハロオルガニル)アルコキシシラン及び添加剤の混合物は、硫化試薬の添加前に、使用される装置と、時として互いに無関係に影響を及ぼしうる所望の効果、例えば反応の選択性、反応時間、反応器処理量、(ハロオルガニル)アルコキシシランと硫化試薬との互いの反応、X=Sにおけるmの値、アルカリ金属硫化物と硫黄との反応、アルカリ金属硫化水素塩と硫黄との反応、アルカリ金属硫化水素塩、アルカリ金属硫化物及び硫黄の反応、反応器材質又は方法順序とに依存して製造することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において使用される好適な硫化試薬、硫黄及び添加剤の混合物は、ハロオルガニル(アルコキシシラン)の添加前に、使用される装置と、時として互いに無関係に影響を及ぼしうる所望の効果、反応器材質又は方法順序とに依存して製造することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランと添加剤との混合物の組成物の質及び種類は、該混合物中に存在する加水分解可能なSi−ハロゲン化物結合の量と種類とを基礎として評価することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、前記の(ハロオルガニル)アルコキシシランと添加剤との混合物中の中の加水分解可能なSiハロゲン化物の量は、前記の分析法によって決定できるが、その量は、2〜800000mg/kg、有利には10〜80000mg/kg、特に有利には10〜40000mg/kg、殊に有利には100〜10000mg/kgであってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造で使用される、ハロオルガニル(アルコキシシラン)と添加剤との混合物中の加水分解可能なハロゲン化物の量は、以下の方法によって決定される:エタノール80ml及び酢酸10mlを、150mlのビーカ中で20g以下の試料に添加する。ハロゲン化物含有率は、硝酸銀溶液(c(AgNO)=0.01モル/l)を用いて電位差滴定される。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、(ハロオルガニル)アルコキシシランと(ハロオルガニル)ハロシランとの混合物(添加剤=(ハロオルガニル)ハロシラン)のモル比は、とりわけ選択される(ハロオルガニル)ハロシランのSi−ハロゲン化物官能の数に依存しうる。
例えば、3−クロロプロピル(トリメトキシシラン)又は3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)と3−クロロプロピル(トリクロロシラン)との反応において、1:0.00001〜1:0.03のモル比が有利には使用することができる。
例えば、3−クロロプロピル(メチルジメトキシシラン)又は3−クロロプロピル(メチルジエトキシシラン)と3−クロロプロピル(メチルジクロロシラン)との反応において、1:0.00001〜1:0.045のモル比が有利には使用することができる。
例えば、3−クロロプロピル(ジメチルメトキシシラン)又は3−クロロプロピル(ジメチルエトキシシラン)と3−クロロプロピル(ジメチルクロロシラン)との反応において、1:0.00001〜1:0.09のモル比が有利には使用することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、(ハロオルガニル)アルコキシシラン及び添加剤は互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、アルコールと硫化試薬とを一緒に又は連続的に添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、添加剤、硫化試薬及びアルコールは互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、(ハロオルガニル)アルコキシシランを添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、(ハロオルガニル)アルコキシシラン、硫化試薬及びアルコールは互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、添加剤を添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、(ハロオルガニル)アルコキシシラン、硫化試薬及び添加剤は互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、アルコールを添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5]で示されるオルガノシランの製造において、硫化試薬及び添加剤は互いに、任意の所望の順序で又は任意の所望の様式で、任意の所望の温度で、かつ任意の所望の時間において混合でき、その後に限って、アルコールと(ハロオルガニル)アルコキシシランとを一緒に又は連続的に添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、使用できる含水の硫化試薬は、硫化水素リチウム(LiSH)、硫化水素ナトリウム(NaSH)、硫化水素カリウム(KSH)又は硫化水素セシウム(CsSH)である。
有利に使用できる硫化試薬は、ナトリウムを含有する硫化試薬及びカリウムを含有する硫化試薬である。NaS、Na、Na、Na、Na、KS、K、K、K又はKを特に有利に使用することができる。.
含水の硫化試薬は、互いに無関係に反応の前に及び/又は反応の間に反応に添加することができる。
含水の硫化試薬は、互いに無関係に、硫黄又はHSと混合でき、そして反応の前に、反応の間に又は反応の完了時に反応混合物に添加することができる。
第三の実施態様では、アルカリ金属硫化水素塩は、3質量%より多い、有利には5質量%より多い、特に有利には10質量%より多い、殊に有利には12質量%より多い、より有利には15質量%より多い水を含有してよい。
第三の実施態様では、MeSは、10質量%より多い、有利には15質量%より多い、特に有利には20質量%より多い、殊に有利には30質量%より多い水を含有してよい。
第三の実施態様では、Meは、10質量%より多い、有利には15質量%より多い、特に有利には20質量%より多い、殊に有利には30質量%より多い水を含有してよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において使用される含水の硫化試薬は、固体として又は溶液で反応に添加することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造での反応のために必要な含水の硫化試薬は、反応の前に又は反応の間に、形成させることができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において反応の前に又は反応の間に硫化試薬を形成する硫黄含有化合物は、HS、アルカリ金属硫化物MeS又はアルカリ金属多硫化物Me、有利にはLiS、NaS、KS、Na、Na、Na、K、K又はKであってよい。
反応の前に又は反応の間に硫化試薬を形成する硫黄含有化合物は、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、プロトン化又は脱プロトン化によって、完全に又は不完全に、可逆的に又は不可逆的に反応して、硫化試薬を得ることができる。
反応の前に又は反応の間にアルカリ金属硫化水素塩を形成する硫黄化合物のプロトン化又は脱プロトン化は、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、添加剤を用いることによって実施することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、原材料は、40質量%より多い、有利には50質量%より多い、特に有利には60質量%より多い、殊に有利には70質量%より多いアルカリ金属硫化水素塩を含有するか、又は30質量%より多い、有利には40質量%より多い、特に有利には50質量%より多い、殊に有利には59質量%より多いMeSを含有するか、又は20質量%より多い、有利には30質量%より多い、特に有利には40質量%より多い、殊に有利には50質量%より多いMeを含有するが、該原材料は、互いに無関係に、アルカリ金属硫化水素塩、MeS、Me及び硫黄の反応生成物の製造のために使用することができる。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、含水の硫化試薬は、水の他に、更なる二次成分を、50質量%未満、有利には30質量%未満、特に有利には20質量%未満、殊に有利には10質量%未満の量で含有してよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、含水の硫化試薬の更なる二次成分は、水の他に、互いに無関係に、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ金属硫酸水素塩、アルカリ金属チオ硫酸塩及び/又はアルカリ金属チオ硫酸水素塩であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、使用される硫化試薬のモル量は、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランのモル量の合計を、1モル%〜50モル%だけ、有利には1〜30モル%だけ、特に有利には5〜15モル%だけ上回ってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、化学量論的に必要とされる量より少ない量の硫化試薬は、不完全な転化をもたらすことがある。結果として、生成物は後に出発材料で汚染されるか、又は出発材料と生成物とを互いに分離するために面倒な後処理が必要となる。
所望の生成物の収率と、反応容量の利用率に関してその都度最適な反応温度は、使用される(ハロオルガニル)アルコキシシランと溶剤として使用されるアルコールの構造に依存して、種類及び量について変化しうる。
例えば、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、40〜95℃、有利には60〜95℃の反応温度が、反応時間、副生成物の量及び圧力上昇に関してメタノール中での反応において好ましいことがある。
例えば、一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、50〜130℃、有利には75〜130℃の反応温度が、反応時間、副生成物の量及び圧力上昇に関してエタノール中での反応において好ましいことがある。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、密閉容器は、有利には、当業者に公知であり、かつ20バール以下の圧力及び200℃以下の温度で作業を可能にする反応容器であってよい。密閉容器は、加熱/冷却循環を有してよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、副生成物の量は、反応条件の選択を通じて、20モル%未満、有利には15モル%未満、特に有利には10モル%未満であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、副生成物の量は、反応条件の選択を通じて、20質量%未満、有利には15質量%未満、特に有利には10質量%未満であってよい。
一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示されるオルガノシランの製造において、ハロオルガニル(アルコキシシラン)出発材料の残留量は、反応条件の選択を通じて、20質量%未満、有利には15質量%未満、特に有利には10質量%未満、殊に有利には5質量%未満であってよい。
第三の実施態様では、溶剤/水混合物は、有利には減圧において粗生成物懸濁液から除去することができ、そして形成する懸濁液は、得られる一般式Iのオルガノシランを含有し、その懸濁液から固体を、有利には遠心分離、デカンテーション又は濾過によって分離することができる。
溶剤/水混合物は、800ミリバール〜10ミリバールの圧力で、有利には蒸留によって除去することができる。溶剤/水混合物は、エタノールを含有してよい。
形成する懸濁液は、Me(Hal)、例えばNaCl、緩衝塩及び一般式Iのオルガノシランを含有してよい。
溶剤を粗生成物懸濁液から除去することができ、一般式(I)のオルガノシランと固体Me(Hal)とを含有する混合物を、少なくとも1種の緩衝剤を含有する水と混合することができ、そして生ずる相を分離することができる。
粗生成物懸濁液の後処理は、固体成分の濾過及び分離を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、揮発性成分の蒸留及び分離を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、まず蒸留を含み、次いで濾過を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、まず濾過を含み、次いで蒸留を含んでよい。粗生成物懸濁液の後処理は、まず濾過を含み、次いで蒸留を含み、そしてその後に更なる濾過を含んでよい。
反応後に存在する、塩含有の粗生成物懸濁液は、大気圧又は減圧において、有利には1〜700ミリバール、特に有利には5〜500ミリバール、殊に有利には10〜250ミリバールの減圧において後処理することができる。
反応後に存在する、塩含有の生成物懸濁液は、周囲温度又は高められた温度で、有利には20〜200℃、特に有利には40〜150℃、殊に有利には50〜100℃の温度で後処理することができる。
後処理の間に、生成物と固体との混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物とアルコールとの混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物と、アルコールと、水との混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物と水との混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物と、固体と、水との混合物が形成することがある。後処理の間に、生成物と、Me(Hal)、例えば塩化ナトリウムと、水との混合物を形成させることができる。後処理の間に、生成物と、Me(Hal)、例えば塩化ナトリウムと、アルコールと、水との混合物を形成させることができる。
生成物及び/又は固体及び/又はアルコール及び/又は水の混合物に水を添加することができる。
水は、生成物に対して、1〜200質量%、有利には1〜100質量%、特に有利には5〜75質量%、殊に有利には5〜50質量%の量で添加することができる。
水は脱塩水であってよい。水は、緩衝剤、例えば重炭酸ナトリウム又は炭酸ナトリウムを含有してよい。水の緩衝剤含有率は、1質量%〜20質量%、有利には2質量%〜5質量%であってよい。
添加される水は、3〜11のpH、有利には4〜10のpH、特に有利には5〜9のpH、殊に有利には7〜9のpHを有してよい。
添加される水のpHは、緩衝剤、例えばNaHCOを用いることによって調整することができる。
固体は、有利には水相中に存在することができる。塩Me(Hal)、例えば塩化ナトリウムは、有利には水相中に存在することができる。
生成物は、塩含有の水相から相分離によって分離することができる。相分離後に、生成物は塩含有の水相から分離することができる。塩含有相の分離後に、生成物を乾燥させてよい。
本発明による方法は、迅速に計量できる市販の固体、例えば含水の硫化水素ナトリウム又は硫化ナトリウムを硫化試薬として使用するという利点を有する。
更に本発明による方法は、市販される慣用の含水の硫化用原材料を使用できるという利点を有する。特別な製造によらないこれらの含水の原材料は、面倒な手法によって乾燥される(例えば乾燥させて<3質量%にする)アルカリ金属硫化水素塩と比較して好ましい。
一つの利点は、存在する水含分によっても、硫化用原材料の自然発火が少ないか又は存在さえしなことである。従って、これらの原材料は、空気のもとでも比較的安全に調合、輸送及び取り扱いが可能である。このことは、工場における更なる努力及び更なる産業設備、そして安全装置を不要にする。アルカリ金属硫化水素塩又はアルカリ金属硫化物MeSがこぼれることによって引き起こされるいぶり火と、その酸化による空気中への煙霧の発生のための技術者への危険は低下する。
更なる利点は、方法の簡素化と全工程のエネルギー収支の改善であり、これは、硫化用原材料を真空中で高められた温度で乾燥することと、該原材料をアルカリ金属と硫黄とから激しい反応条件下に製造する必要がないからである。
硫化用原材料の共沸乾燥での利点は、方法工程の省略と、水共沸剤として作用する溶剤の追加使用、消費又は後処理を省くことによる方法の簡素化である。
本発明による方法の更なる利点は、粗生成物の選択性、転化率及び収率を、密閉容器(オートクレーブ又はその類型)の使用と少量の添加剤の添加によって容易に増大させることができるということである。
短いバッチ時間と工業的に実現容易な温度での高い転化率は、本発明による方法の更なる利点である。
縮合してポリシロキサンを得ていない粗製液体生成物の高い収率は、本発明による方法の更なる利点である。本発明による方法は、粗製液体生成物の高い収率と組み合わせて、一般式I[式中、X=SHである]で示されるメルカプト化合物又は一般式I[式中、X=S及びm=1.5〜4.5である]で示される多硫化物化合物を得るための硫化反応の高い選択性を有する。
生成物の高いモノマー含有率は、29Si−NMRによって検出できるが、これは本発明による更なる利点である。高いダイマー及びトリマーの含有率と組み合わせて、粗生成物の低い収率は、Si−O(アルキル基)の加水分解に引き続いての形成されたシラノール基の縮合の結果として予想されることである。
オルガノシランの製造において、ICS Wolfen GmbH社製の25〜35質量%の水を含有するNaSH、Lanxi Daming Chem社製の15〜25質量%の水を含有するNaSH、又はGoldschmidt TIB GmbH社製の20〜30質量%の水を含有するNaSHを使用する。
オルガノシランの製造において、Tessenderlo社製の35〜45質量%の水を含有するNaS、Aldrich社又はMerck−Schuchard社から例えば入手できる20〜40質量%のNaS含有率を有するNaS・X HO、又はAldrich社又はMerck−Schuchard社から例えば入手できるNaS・3 HOを使用することができる。
反応混合物の評価のために、転化率は、
− 3−メルカプトプロピル(トリエトキシシラン)、(EtO)Si−(CH−S−(CH−Si(OEt)及び(EtO)Si−(CH−S−(CH−Si(OEt)の面積%の合計と、
− 3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)、3−メルカプトプロピル(トリエトキシシラン)、3−メルカプトプロピル(トリエトキシシラン)と3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)とのシロキサンダイマー、(EtO)Si−(CH−S−(CH−Si(OEt)及び(EtO)Si−(CH−S−(CH−Si(OEt)の面積%の合計
との商として定義される。
反応混合物の評価のために、選択性は、
− 3−メルカプトプロピル(トリエトキシシラン)の面積%と、
− 3−メルカプトプロピル(トリエトキシシラン)、3−メルカプトプロピル(トリエトキシシラン)と3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)とのシロキサンダイマー、(EtO)Si−(CH−S−(CH−Si(OEt)及び(EtO)Si−(CH−S−(CH−Si(OEt)の面積%の合計
との商として定義される。
反応混合物の評価のために、GCによる粗生成物濃度は、
− 3−メルカプトプロピル(トリエトキシシラン)の面積%と、
− エタノール(溶剤)についての面積%
との商として定義される。
分析:
GC分析:
反応混合物のGC分析は、30m長の内径0.53mmと膜厚1.5μmを有するDB5カラムを有するHP6890(WLD)ガスクロマトグラフで実施する。使用される検出器は、熱伝導率検出器である。使用される温度プログラムは、以下のシーケンス:
− 開始温度100℃
− 初期時間1分
− 20℃/分〜280℃
− 280℃で10分間保持
を含む。
以下の成分についての保持時間は:
Cl−(CH−Si(OEt)=3.3分
HS−(CH−Si(OEt)=5.7分 Si263
出発材料シランと生成物シランからの種々のシロキサンダイマー=9.0〜10.5分
(EtO)Si−(CH−S−(CH−Si(OEt)=11.0分
(EtO)Si−(CH−S−(CH−Si(OEt)=12.4分
である。
単離される粗生成物のGC分析は、ガスクロマトグラフ(FID)において、内部標準としてドデカン又はトルエンを用いて実施する。
実施例5〜11のガスクロマトグラフィー調査は、“ゴム組成物中で使用されるシラン(ビス(トリエトキシシリルプロピル)スルファン)についての試験方法:ガスクロマトグラフィー(GC)による特性決定、D6843−02(Standard Test Method for Silanes Used in Rubber Formulations (Bis-(triethoxysilylpropyl)sulphanes): Characterization by Gas Chromatography (GC), D 6843 - 02)”に記載されるように実施する。
HPLC分析:
HPCL測定のための方法は、“Luginsland,H−D著、ジスルファンシランTESPDとテトラスルファンシランTESPTの硫黄官能の反応性、1999年4月のシカゴでのACS会議で発表された論文(Luginsland, H-D., Reactivity of the Sulfur Functions of the Disulfane Silane TESPD and Tetrasulfane Silane TESPT, paper presented at the ACS Meeting, April 1999, Chicago)”に記載されている。
平均硫黄鎖長は以下のように計算される:
Figure 0005192650
式I[式中、X=Sである]で示されるオルガノシランがSを有する化合物を含有するのであれば、その平均硫黄鎖長は、分子量を考慮して補正される。
29Si−NMR:
Siスペクトルは、Bruker Avance 500型のNMR分光計において、Siについての測定周波数99.35MHz(H−NMR 500.13MHz)で記録する。それらのスペクトルは、テトラメチルシランに対して内部参照される(TMS=0ppm)。これらの試料は、約30%のCDCl溶液に、緩和促進剤としてクロムアセチルアセトネート(約0.05〜0.1モラー溶液)を添加した溶液として測定される。使用されるパルス周波数は、取り込み時間の間にのみプロトンデカップリングを伴い、5秒の緩和遅延を有する逆ゲーテッドシーケンスである。
Figure 0005192650
積分値の補正:
トリマー=積分(−62ppm)
ダイマー=(積分(−53ppm)−2・積分(−63ppm))/2
モノマー=(積分(−46ppm)−3・積分(−62ppm)−2・(積分(−53ppm)−2・積分(−62ppm))/2)/2
補正された積分値は、試料中のモノマー、ダイマー及びトリマーのモル分率に正比例している。
実施例1(X=SH):
50gのNaSH(25質量%の水で70%濃度)及び750mlのエタノールを、まず、室温で、油浴を用いて加熱可能な4つ口フラスコ中に導入し、そして50℃で15分間撹拌する。その懸濁液に、150gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)と、更に150mlのエタノールを添加する。該混合物を撹拌しながら加熱して、180分間還流させる。次いで該混合物を約55℃にまで冷却し、そして1gのギ酸を計量供給する。15分後に、試料を取り、ガスクロマトグラフィーによって分析する。
反応混合物のGC分析によって、以下の組成が面積%で示される:
Figure 0005192650
前記の値に基づいて、転化率は>96%であり、かつ反応の選択性は74%である。前記の値に基づいて、GC粗生成物濃度は1.9%である。
得られた懸濁液を濾過する。得られた濾液から、回転蒸発器上で20〜600ミリバール及び60〜80℃で揮発性成分を除去する。47.4gの無色の不溶性の固体が得られる。
実施例2(X=SH):
60.9gのNaSH(25質量%の水で70%濃度)及び750mlのエタノールを、まず、室温で、油浴を用いて加熱可能な4つ口フラスコ中に導入し、そして50℃で15分間撹拌する。7.5gの3−クロロプロピル(トリクロロシラン)及び150gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)の混合物を圧力ビュレットを用いて添加する。その懸濁液に更に150mlのエタノールを添加する。該混合物を撹拌しながら加熱して、180分間還流させる。次いで該混合物を約55℃にまで冷却し、そして1gのギ酸を計量供給する。15分後に、試料を取り、ガスクロマトグラフィーによって分析する。反応混合物のGC分析によって、以下の組成が面積%で示される:
Figure 0005192650
前記の値に基づいて、転化率は>98%であり、かつ反応の選択性は79%である。前記の値に基づいて、GC粗生成物濃度は1.1%である。
得られた懸濁液を濾過する。得られた濾液から、回転蒸発器上で20〜600ミリバール及び60〜80℃で揮発性成分を除去する。40gの無色の不溶性の、高粘度の生成物が得られる。
実施例3(X=SH):
50gのNaSH(25質量%の水で70%濃度)及び750mlのエタノールを、まず、室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、そして50℃で15分間撹拌する。150gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)を圧力ビュレットを用いることによって添加する。その懸濁液に更に150mlのエタノールを添加する。該混合物を105〜110℃に撹拌しながら加熱し、そして温度を180分間にわたって保持する。次いで該混合物を約55℃にまで冷却し、そして1gのギ酸を計量供給する。15分後に、試料を取り、ガスクロマトグラフィーによって分析する。反応混合物のGC分析によって、以下の組成が面積%で示される:
Figure 0005192650
前記の値に基づいて、転化率は>97%であり、かつ反応の選択性は84%である。前記の値に基づいて、GC粗生成物濃度は6.2%である。
得られた懸濁液を濾過する。得られた濾液から、回転蒸発器上で20〜600ミリバール及び60〜80℃で揮発性成分を除去する。沈殿した固体を濾過によって分離する。85.2gの無色の液体が得られる。粗生成物の収率は57.4%である。
ガスクロマトグラフィー(内部標準としてのドデカン)による分析によって、得られた粗生成物の以下の組成が質量パーセント(質量%)で示される:
Figure 0005192650
実施例4(X=SH):
60.9gのNaSH(25質量%の水で70%濃度)及び750mlのエタノールを、まず、室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、そして50℃で15分間撹拌する。7.5gの3−クロロプロピル(トリクロロシラン)及び150gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)の混合物を圧力ビュレットを用いて添加する。その懸濁液に更に150mlのエタノールを添加する。該混合物を105〜110℃に撹拌しながら加熱し、そして温度を180分間にわたって保持する。次いで該混合物を約55℃にまで冷却し、そして1gのギ酸を計量供給する。15分後に、試料を取り、ガスクロマトグラフィーによって分析する。反応混合物のGC分析によって、以下の組成が面積%で示される:
Figure 0005192650
前記の値に基づいて、転化率は>99%であり、かつ反応の選択性は94%である。前記の値に基づいて、GC粗生成物濃度は14.9%である。
得られた懸濁液を濾過する。得られた濾液から、回転蒸発器上で20〜600ミリバール及び60〜80℃で揮発性成分を除去する。沈殿した固体を濾過によって分離する。141.7gの無色の液体が得られる。粗生成物の収率は90.3%である。得られた液体は、残留水含有率0.3質量%を有する。
ガスクロマトグラフィー(内部標準としてのドデカン)による分析によって、得られた粗生成物の以下の組成が質量パーセント(質量%)で示される:
Figure 0005192650
実施例5(X=S及びm=2.1):
300gのエタノール、96.7gのKCO、33.6gのNaHCO、37.1gの元素の硫黄及び63.3gのNaSH水和物(71%濃度、25質量%の水を含有する)を、まず、室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、そして80℃に加熱する。30分後に、500gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)を緩慢に添加する。反応器中の圧力は3.5バールにまで増大する。20分後に、13.15gのNaS水和物(含水率36質量%)を添加する。この添加は、NaS水和物の全量が52.6gとなるまで3回繰り返す。更に30分後に、冷却を実施し、そして塩を分離して、エタノールで洗浄する。溶剤を生成物から減圧下に約80〜110℃で除去する。
粗収率93%を有する僅かに黄色の液体生成物が得られる。
GC、HPLC及び29−Si−NMR分析によって、以下の値が示される:
Figure 0005192650
実施例6(X=S及びm=2.7):
300gのエタノール、37.0gの元素の硫黄及び63.2gのNaSH水和物(71%濃度、25質量%の水を含有する)を、まず、室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、そして80℃に加熱する。30分後に、500gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)を緩慢に添加する。反応器中の圧力は3.5バールにまで増大する。20分後に、13.3gのNaS水和物(含水率36質量%)を添加する。前記の添加は、反応混合物中に53.2gのNaS水和物が全体で存在するように3回繰り返す。更に30分後に、冷却を実施し、そして塩を分離して、エタノールで洗浄する。溶剤を生成物から減圧下に約80〜110℃で除去する。
粗収率98%を有する僅かに黄色の液体生成物が得られる。
GC、HPLC及び29−Si−NMR分析によって、以下の値が示される:
Figure 0005192650
実施例7(X=Sで、m=3.7):
300gのエタノール、100.0gの元素の硫黄及び33.7gのNaSH水和物(71%濃度、25質量%の水を含有する)を、まず、96.7gのKCO及び33.6gのNaHCOと一緒に、室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、そして80℃に加熱する。30分後に、500gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)を緩慢に添加する。反応器中の圧力は3.5バールにまで増大する。20分後に、17.6gのNaS水和物(含水率36質量%)を添加する。前記の添加は、反応混合物中に70.4gのNaS水和物が全体で存在するように3回繰り返す。更に30分後に、冷却を実施し、そして塩を分離して、エタノールで洗浄する。溶剤を生成物から減圧下に約80〜110℃で除去する。
粗収率98%を有する赤色の液体生成物が得られる。
GC、HPLC及び29−Si−NMR分析によって、以下の値が示される:
Figure 0005192650
実施例8(X=S及びm=2.67):
251gのエタノール、18.6gの元素の硫黄、35.9gのNaSH水和物(71%濃度、25質量%の水を含有する)、48.5gのKCO及び16.9gのNaHCOを、まず、室温で、撹拌機、温度計及び還流凝縮器を有する3つ口フラスコ中に導入し、そして80℃に加熱する。30分後に、250gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)を緩慢に添加する。60分後に、冷却を実施し、そして塩を分離して、エタノールで洗浄する。溶剤を生成物から減圧下に約80〜110℃で除去する。
粗収率98%を有する黄色の液体生成物が得られる。
H−NMR及び29Si−NMR分析によって、以下の値が示される:
Figure 0005192650
実施例9(X=S及びm=3.6):
481g(2モル)のDYNASYLAN CPTEO(CPTEO:Degussa AG社製の3−クロロプロピルトリエトキシシラン)、88g(2.75モル)の硫黄、120mlのエタノール、5gのNaHCO及び5gのNaCOを、まず導入し、そして65℃〜70℃で撹拌する。132g(2モル)のNaS・3HO(Tessenderlo Chemie社(ベルギー在)、含水率約36質量%)を、1時間にわたって前記バッチに4回に分けて添加する。予め微粉砕されたNaS・3HOを添加した後に、反応温度の僅かな増大が観察される。該バッチは深赤色となる。
NaS・3HOの最後の部分量を添加した1時間後に、最初の試料を取り、そしてGCによって調査する。反応混合物は依然として12.2質量%のCPTEOを含有する。CPTEO含有率は、更に1時間後に5.6質量%に低下し、そして3時間後には3.2質量%に低下する。4時間の反応時間後に、反応混合物中のCPTEO含有率は依然として2.1質量%である(全体で約20gの反応混合物をGC分析のために取る)。該反応混合物は4時間後に黄橙色を呈する。
エタノールと水を回転蒸発器上で留去する(約200ミリバールないし<1ミリバールの圧力、バッチ温度25℃〜100℃)。130gの蒸留物(含水率37%=48gの水)が得られる。
塩を濾過によって分離し、そしてシクロヘキサンで2回、かつエタノールで1回洗浄する。
溶剤を除去した後に、以下の分析データを有する497gの黄色の生成物が得られる:
Figure 0005192650
実施例10(X=S及びm=3.73):
以下の物質:
− 481g(2モル)のCPTEO、
− 91g(2.85モル)の硫黄粉末、
− 120mlのエタノール、
− 5gのNaHCO、及び
− 5gのNaCO
を、まず1リットルの反応器中に導入する。
次いで反応器内容物を50℃に加熱する。該反応混合物に、132g(2モル)のNaS・3HO(微粉砕されている、含水率約36質量%)を、30分間にわたって撹拌しながら4回に分けて添加する。前記の添加の間に、反応器中の温度の僅かな増大が見られる。
NaS・3HOの添加が完了した後に、反応器内容物を68℃で3時間撹拌して、反応を完了させる。
反応混合物のGC分析によって、CPTEO含有率2.3%が示される。
冷却することなく、反応混合物を回転蒸発器に移し、そしてエタノールと水を分離する。80%の量のエタノール/水を、400ミリバールの圧力及び70〜96℃の温度で留去する。20%の残留エタノール/水量を、400ミリバールから1ミリバールの圧力及び96℃の温度で留去する。
反応器中のSi69/NaCl混合物を50℃に冷却し、次いで330mlの緩衝脱塩水(2%のNaHCO)を5分間にわたって添加して、NaClを溶解させる。
撹拌機を停止した直後に相分離が起こる。
有機相(僅かな緑色が検出できる)の含水率は2800ppmである。
次いで、有機相を回転蒸発器(圧力1ミリバール、温度96℃)上で乾燥させ、次いで濾過する。488gの黄色生成物が得られる。
GC、HPLC及び29Si−NMRによる最終生成物についての分析値:
Figure 0005192650
実施例11(X=S及びm=3.74):
以下の物質:
− 481g(2モル)のCPTEO、
− 91g(2.85モル)の硫黄粉末、
− 120mlの共沸エタノール(95%のエタノール、5%の水)、
− 5gのNaHCO、及び
− 5gのNaCO
を、まず1リットルの反応器中に導入する。
次いで反応器内容物を50℃に加熱する。該反応混合物に、132g(2モル)のNaS・3HO(微粉砕されている、含水率約36質量%)を、30分間にわたって撹拌しながら4回に分けて添加する。前記の添加の間に、反応器中の温度の僅かな増大が見られる。
NaS・3HOの添加が完了した後に、反応器内容物を68℃で3時間撹拌して、反応を完了させる。
反応混合物のGC分析によって、CPTEO含有率2.5%が示される。
次に、冷却することなく、反応混合物を回転蒸発器に移し、そしてエタノールと水を分離する。80%の量のエタノール/水を、400ミリバールの圧力及び70〜96℃の温度で留去する。20%の残留エタノール/水量を、400ミリバールから1ミリバールの圧力及び96℃の温度で留去する。
反応器中のSi69/NaCl混合物を50℃に冷却し、次いで330mlの緩衝脱塩水(2%のNaHCO)を5分間にわたって添加して、NaClを溶解させる。
撹拌機を停止した直後に相分離が起こる。
有機相(僅かな緑色が検出できる)の含水率は約2800ppmである。
次いで、有機相を回転蒸発器(圧力1ミリバール、温度96℃)上で乾燥させ、次いで濾過する。489gの黄色生成物が得られる。
GC、HPLC及び29Si−NMRによる最終生成物についての分析値:
Figure 0005192650
実施例12(X=S及びm=2.16):
200gのエタノール(7.5%のHOを含有する)、55.0gのNaCO、5.0gのNaHCO、25.0gのNaS水和物(61%濃度、37%のHOを含有する)、26.4gの元素の硫黄及び66.05gのNaSH水和物(71%濃度、29%のHOを含有する)を、まず、室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、そして閉鎖系中で68℃に加熱する。反応器中の圧力が増大する。20分後に、3−クロロプロピルトリエトキシシランを、反応温度が70℃を超過しないように緩慢に計量供給する。計量供給が完了した後に、80℃での温度調節を120分間実施する。次いで、冷却を実施し、超大気圧を解除し、塩を分離して、エタノールで洗浄する。溶剤を生成物から減圧下に約70℃で除去する。
粗収率94%を有する僅かに黄色の生成物が得られる。
GC、HPLC及び29−Si−NMR分析によって、以下の値が示される:
Figure 0005192650
実施例13(X=S及びm=3.71):
150gのエタノール(7.5%のHOを含有する)、34.0gのNaCO、55.0gのNaS水和物(61%濃度、37%のHOを含有する)、68.0gの元素の硫黄及び25.75gのNaSH水和物(71%濃度、29%のHOを含有する)を、まず、室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、そして閉鎖系中で68℃に加熱する。反応器中の圧力が増大する。20分後に、3−クロロプロピルトリエトキシシランを、反応温度が70℃を超過しないように緩慢に計量供給する。計量供給が完了した後に、74℃での温度調節を120分間実施する。次いで、冷却を実施し、超大気圧を解除し、塩を分離して、エタノールで洗浄する。溶剤を生成物から減圧下に約70℃で除去する。
粗収率94.5%を有する僅かに黄色の生成物が得られる。
GC、HPLC及び29−Si−NMR分析によって、以下の値が示される:
Figure 0005192650
実施例14(X=S及びm=3.62):
150gのエタノール(7.5%のHOを含有する)、34.0gのNaCO、55.0gのNaS水和物(61%濃度、37%のHOを含有する)、68.0gの元素の硫黄及び25.75gのNaSH水和物(71%濃度、29%のHOを含有する)を、まず、室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、そして閉鎖系中で68℃に加熱する。反応器中の圧力が増大する。20分後に、3−クロロプロピルトリエトキシシランを、反応温度が70℃を超過しないように緩慢に計量供給する。計量供給が完了した後に、74℃での温度調節を120分間実施する。次いで、冷却を実施し、超大気圧を解除し、塩を分離して、エタノールで洗浄する。溶剤を生成物から減圧下に約70℃で除去する。
粗収率94%を有する僅かに黄色の生成物が得られる。
GC、HPLC及び29−Si−NMR分析によって、以下の値が示される:
Figure 0005192650
実施例15(X=SH):
52gのNaSH(25質量%の水で70%濃度)を、まず、500mlのエタノール(セッコソルブ品質、0.02%以下の水)と一緒に室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、オートクレーブを密閉する。該懸濁液を20分間55℃に加熱する。該懸濁液中に、100gの3−クロロプロピル(ジメチルエトキシシラン)及び5gの3−クロロプロピル(ジメチルクロロシラン)の混合物を、ポンプを用いることによって計量供給する。次いで該混合物に、更に300mlのエタノール(セッコソルブ品質、0.02%以下の水)をポンプを用いることによって添加する。該混合物を93℃に撹拌しながら加熱し、そして温度を180分間にわたって保持する。次いで該混合物を冷却し、オートクレーブを開放する。反応器内容物を排出し、そして濾過する。濾過ケークをトルエンで洗浄する。粗生成物のGC分析によって、以下の成分が面積%で示される:
Figure 0005192650
前記の値に基づいて、転化率は88%であり、かつ反応の選択性は94%である。
濾液から溶剤を回転蒸発器上で除去する。残留物をトルエンと一緒に取り、濾過する。濾過ケークをトルエンで入念に洗浄し、そして濾液から溶剤を回転蒸発器上で除去する。82.5gの液体最終生成物が得られる。
実施例16(X=SH):
59.4gのNaSH(25質量%の水で70%濃度)を、まず、500mlのエタノールと一緒に室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、オートクレーブを密閉する。該懸濁液を15分間50℃に加熱する。該懸濁液中に、100gの3−クロロプロピル(ジメチルエトキシシラン)及び15gの3−クロロプロピル(ジメチルクロロシラン)の混合物を、ポンプを用いることによって計量供給する。次いで該混合物に、更に100mlのエタノールをポンプを用いることによって添加する。該混合物を95℃に撹拌しながら加熱し、そして温度を150分間にわたって保持する。次いで該混合物を冷却し、オートクレーブを開放する。反応器内容物を排出し、1.4gのギ酸を添加し、撹拌を15分間行い、次いで濾過を実施する。濾過ケークをエタノールで洗浄し、そして濾液から溶剤を回転蒸発器上で除去する。108.7gの液体最終生成物が単離される。
実施例17(X=SH):
180gのNaSH(24質量%の水で70%濃度)を、まず、300gのエタノール及び25gの酢酸と一緒に室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、オートクレーブを密閉する。該懸濁液を15分間50℃に加熱する。該懸濁液中に、317gの3−クロロプロピル(メチルジエトキシシラン)をポンプを用いることによって計量供給する。該混合物を73℃に撹拌しながら加熱し、そして温度を180分間にわたって保持する。次いで該混合物を50℃に冷却し、オートクレーブを開放する。粗生成物のGC分析によって、以下の組成が面積%で示される:
Figure 0005192650
前記の値に基づいて、転化率は98%である。
反応器内容物を排出させ、400gのペンタンと混合し、そして濾過する。濾過ケークをペンタンで洗浄する。1113gの濾液が得られる。
得られた濾液を酢酸で中和する。得られた生成物溶液から、回転蒸発器上で20〜600ミリバール及び60〜80℃で揮発性成分を除去する。沈殿した固体を濾過によって分離する。251.4gの無色の液体が得られる。
実施例18(X=SH):
100gのNaSH(24質量%の水で71%濃度)を、まず、400gのエタノール(含水率5質量%)及び18gの酢酸と一緒に室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、オートクレーブを密閉する。該懸濁液を15分間50℃に加熱する。該懸濁液中に、240gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)をポンプを用いることによって計量供給する。該混合物を80℃に撹拌しながら加熱し、そして温度を180分間にわたって保持する。次いで該混合物を51℃に冷却し、オートクレーブを開放する。反応器内容物を排出し、そして濾過する。濾過ケークをエタノール(含水率5質量%)で洗浄する。1049.9gの濾液が得られる。濾液のGC分析によって、以下の成分が質量%(内部標準はトルエン)で示される:
Figure 0005192650
前記の値(質量%)に基づいて、転化率は90%であり、かつ反応の選択性は88%である。前記の値に基づいて、粗生成物収率は95%である。
実施例19(X=SH):
100gのNaSH(24質量%の水で71%濃度)を、まず、400gのエタノール(含水率5質量%)、46gのNaHCO、5.05gのNaCO及び18gの酢酸と一緒に室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、オートクレーブを密閉する。該懸濁液を15分間51℃に加熱する。該懸濁液中に、240gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)をポンプを用いることによって計量供給する。該混合物を81℃に撹拌しながら加熱し、そして温度を90分間にわたって保持する。次いで該混合物を51℃に冷却し、オートクレーブを開放する。反応器内容物を排出し、そして濾過する。濾過ケークをエタノール(含水率5質量%)で洗浄する。1081.2gの濾液が得られる。濾液のGC分析によって、以下の成分が質量%(内部標準はトルエン)で示される:
Figure 0005192650
前記の値(質量%)に基づいて、転化率は89%であり、かつ反応の選択性は83.5%である。前記の値に基づいて、粗生成物収率は95%である。
実施例20(X=SH):
100gのNaSH(24質量%の水で71%濃度)を、まず、400gのエタノール(含水率5質量%)、46gのNaHCO、5.05gのNaCO及び18gの酢酸と一緒に室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、オートクレーブを密閉する。該懸濁液を15分間51℃に加熱する。該懸濁液中に、240gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)をポンプを用いることによって計量供給する。該混合物を81℃に撹拌しながら加熱し、そして温度を120分間にわたって保持する。次いで該混合物を44℃に冷却し、オートクレーブを開放する。反応器内容物を排出し、そして濾過する。濾過ケークをエタノール(含水率5質量%)で洗浄する。1052.9gの濾液が得られる。濾液のGC分析によって、以下の成分が質量%(内部標準はトルエン)で示される:
Figure 0005192650
前記の値(質量%)に基づいて、転化率は95%であり、かつ反応の選択性は94%である。
実施例21(X=SH):
100gのNaSH(24質量%の水で71%濃度)を、まず、400gのエタノール、23gのNaHPO・2HO、17gのKHPO及び18gの酢酸と一緒に室温で、ガラス製二重ジャケットとハステロイC22カバーと取付物(Buechi AG)を有するオートクレーブ中に導入し、オートクレーブを密閉する。該懸濁液を15分間加熱する。該懸濁液中に、240gの3−クロロプロピル(トリエトキシシラン)をポンプを用いることによって40〜50℃で計量供給する。該混合物を89℃に撹拌しながら加熱し、そして温度を90分間にわたって保持する。次いで該混合物を50℃に冷却し、オートクレーブを開放する。反応器内容物を排出し、そして濾過する。濾過ケークをエタノールで洗浄する。1109.2gの濾液が得られる。濾過された粗生成物のGC分析によって、以下の成分が質量%(内部標準はトルエン)で示される:
Figure 0005192650
反応の粗生成物中には、使用されるシランの>90質量%は非加水分解形で存在する。
表中に示される値(質量%)に基づいて、転化率は89%であり、かつ反応の選択性は82%である。

Claims (8)

  1. 一般式I
    Figure 0005192650
    [式中、
    Rは、同一又は異なって、C〜C−アルキル基、C 〜C−アルケニル基、C 〜C−アリール基又はC 〜C−アラルキル基又はOR′基であり、
    R′は、同一又は異なって、分枝鎖状又は直鎖状の一価のC〜C24−アルキル基又は 〜C 24 アルケニル基、 〜C 24 アリール基、 〜C 24 アラルキル基、水素(−H)、アルキルエーテル基O−(CRIII )−O−Alk又はO−(CRIII −O−Alk又はアルキルポリエーテル基O−(CRIII O)−Alk又はO−(CRIII −CRIII −O)−Alkであり、その際、y=2〜20であり、RIIIは、互いに無関係に、H又はアルキル基であり、かつAlkは、分枝鎖状又は直鎖状の、飽和又は不飽和の、脂肪族の一価のC 〜C 30 −炭化水素基、芳香族の一価のC 〜C 30 −炭化水素基、又は脂肪族と芳香族の混ざった一価のC 〜C30−炭化水素基であり、
    R′′は、分枝鎖状又は直鎖状の、飽和又は不飽和の、脂肪族の二価のC 〜C 30 −炭化水素基、芳香族の二価のC 〜C 30 −炭化水素基、又は脂肪族と芳香族の混ざった二価のC 〜C30−炭化水素基であり、前記基は、F、Cl、Br、I、HS、NH又はNHR′によって置換されていてよく、
    X=Sであるのは、n=2であり、かつmが平均硫黄鎖長1.5〜4.5である場合であり、かつ
    X=SHであるのは、n=1であり、かつm=1である場合である]で示されるオルガノシランを、式II
    Figure 0005192650
    [式中、R、R′及びR′′は前記の意味を有し、かつHalは塩素、臭素、フッ素又はヨウ素である]で示される(ハロオルガニル)アルコキシシランと、アルカリ金属硫化水素塩、金属硫化物MeS、金属多硫化物Me及びそれらの任意の所望の組合せから選択される硫化試薬[式中、Me=アルカリ金属、NH又は(アルカリ土類金属)1/2であり、かつg=1.5〜8.0である]及び、場合により付加的に硫黄及び/又はHSとをアルコール中で反応させることによって製造するための方法において、MeS又はMeが、10質量%より多い水を含有し、かつアルカリ金属硫化水素塩が、3質量%より多い水を含有することを特徴とする方法。
  2. 添加剤を、反応の前に、反応の間に又は反応の後に添加する、請求項1記載のオルガノシランの製造方法。
  3. 添加剤が、非アルコール性溶剤、極性の、プロトン性の、非プロトン性の、塩基性又は酸性の添加剤である、請求項2記載のオルガノシランの製造方法。
  4. 溶剤/水混合物を粗生成物懸濁液から分離し、そして得られた一般式Iのオルガノシランから固体を分離する、請求項1から3までのいずれか1項記載のオルガノシランの製造方法。
  5. 溶剤を粗生成物懸濁液から除去し、一般式(I)で示されるオルガノシランと固体のMe(Hal)を含有する混合物を少なくとも1種の緩衝剤を含有する水と混合し、そして形成する相を分離する、請求項1から3までのいずれか1項記載のオルガノシランの製造方法。
  6. 一般式I(式中、X=SH、m=1及びn=1である)で示されるオルガノシランの場合に、含水の硫化試薬として、アルカリ金属硫化水素塩を使用する、請求項1記載のオルガノシランの製造方法。
  7. 一般式I(式中、X=S、m=3.5〜4.5である)で示されるオルガノシランの場合に、含水の硫化試薬として、MeS及び硫黄を使用する、請求項1記載のオルガノシランの製造方法。
  8. 一般式I(式中、X=S及びm=1.5〜4.5である)で示されるオルガノシランの場合に、含水の硫化試薬として、アルカリ金属硫化水素塩、MeS、Me及びそれらの任意の所望の組合せ、及び場合により付加的に硫黄及び/又はHSを使用し、かつ反応を空気の不存在下に密閉容器中で実施する、請求項1記載のオルガノシランの製造方法。
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