JP5359185B2 - Organosilicon compound having amino group and protected hydroxyl group and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic silicon compound having an amino group and a protected hydroxy group, and capable of imparting rigidity and high mechanical strength to polymer materials. <P>SOLUTION: This invention relates to the organic silicon compound having the amino group and the protected hydroxy group and represented by general formula (1), wherein R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each identically or differently a 1 to 10C substituted or non-substituted aliphatic monovalent hydrocarbon group, provided that R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>may be bound to each other to form a ring together with the nitrogen atom bound to R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>; R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>may contain each one or more hetero atoms; R<SP>3</SP>, R<SP>4</SP>, R<SP>5</SP>, R<SP>6</SP>and R<SP>7</SP>are each identically or differently a 1 to 10C substituted or non-substituted monovalent hydrocarbon group; A is 1 to 10C substituted or non-substituted divalent hydrocarbon group; one or more carbon atoms may be replaced by N, O, or S; (n) is an integer of 0 to 2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、シランカップリング剤、表面処理剤、繊維処理剤、接着剤、塗料添加剤、高分子変性剤等に有用なアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group that are useful for silane coupling agents, surface treatment agents, fiber treatment agents, adhesives, paint additives, polymer modifiers, and the like, and a method for producing the same. It is.

従来、アミノ基を有する有機ケイ素化合物はシランカップリング剤、表面処理剤、繊維処理剤、接着剤、塗料添加剤等に有用であることが知られている。特に、高分子材料の機械的特性や耐熱性を向上させる目的で無機材料(例えばガラス繊維、金属、酸化物充填剤)を添加する場合、上記有機ケイ素化合物を用いることで、高分子材料と無機材料との密着性向上や無機材料の分散状態が良くなることが知られており、期待される添加効果がより高くなることが知られている。   Conventionally, it is known that an organosilicon compound having an amino group is useful for a silane coupling agent, a surface treatment agent, a fiber treatment agent, an adhesive, a paint additive, and the like. In particular, when an inorganic material (for example, glass fiber, metal, oxide filler) is added for the purpose of improving the mechanical properties and heat resistance of the polymer material, the above organic silicon compound is used to make the polymer material and inorganic It is known that the adhesion with the material is improved and the dispersed state of the inorganic material is improved, and it is known that the expected addition effect becomes higher.

芳香族アミノ基やアニリン等の芳香族を有する場合と異なり、脂肪族アミノ基を有するケイ素化合物は、上記カップリング特性以外にも、紫外線領域を含む透明性が保持され、かつ水溶性が高く、使用できる用途や使用方法が非常に幅広い。   Unlike the case of having an aromatic group such as an aromatic amino group or aniline, the silicon compound having an aliphatic amino group, in addition to the above coupling characteristics, retains transparency including the ultraviolet region, and has high water solubility. There are a wide variety of uses and methods of use.

近年、光学材料や電子材料等において、これらの樹脂、硬化物に、剛直性、高い機械的強度、紫外線領域を含んだ透明性等の高い特性が要求されている。脂肪族アミノ基と水酸基の両方を有する有機ケイ素化合物は、アミノ基と水酸基の相乗効果により、高分子材料と無機材料との密着性や分散状態がより良くなり、高分子材料の剛直性、機械的強度といった様々な特性を更に向上することが可能で、かつ2つの官能基を有することで、効果の期待できる高分子材料の幅が大きく広がる。また、変性剤としては高分子材料にアミノ基と水酸基を同時に導入することも可能である。よって、より付加価値の高い様々な高分子材料を開発するために、これら両方を有する有機ケイ素化合物を開発することが望まれていた。   In recent years, in optical materials and electronic materials, these resins and cured products are required to have high properties such as rigidity, high mechanical strength, and transparency including an ultraviolet region. An organosilicon compound having both an aliphatic amino group and a hydroxyl group improves the adhesion and dispersion state between the polymer material and the inorganic material due to the synergistic effect of the amino group and the hydroxyl group. Various properties such as mechanical strength can be further improved, and having two functional groups greatly expands the range of polymer materials that can be expected to be effective. In addition, as a modifier, an amino group and a hydroxyl group can be simultaneously introduced into the polymer material. Therefore, in order to develop various polymer materials with higher added value, it has been desired to develop an organosilicon compound having both of them.

しかしながら、水酸基を有する有機ケイ素化合物は、水酸基とケイ素原子との間で分子間反応を起こし、高分子化してしまうために、安定な状態で存在することができない(非特許文献1)。よって、これまではアミノ基と水酸基の両方を有する有機ケイ素化合物を単離・精製することはできなかった。   However, an organosilicon compound having a hydroxyl group cannot be present in a stable state because it undergoes an intermolecular reaction between the hydroxyl group and a silicon atom and becomes a polymer (Non-patent Document 1). Therefore, until now, it has not been possible to isolate and purify an organosilicon compound having both an amino group and a hydroxyl group.

「ORGANOHALOSILANES Precursors to Silicone」,(オランダ),ELSEVIER PUBLISHING COMPANY,p.350,7〜15行目“ORGANOHALOSILANES Precursors to Silicone” (Netherlands), ELSEVIER PUBLISHING COMPANY, p. 350, 7th to 15th lines

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、アミノ基と水酸基と同等の効果を発現することができるトリオルガノシリル基で保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an organosilicon compound having a hydroxyl group protected with a triorganosilyl group capable of expressing the same effect as an amino group and a hydroxyl group, and a method for producing the same. Objective.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、下記一般式(1)

Figure 0005359185

(式中、R1及びR2は炭素数1〜10の置換又は非置換の脂肪族1価炭化水素基であって、R1とR2が結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成しても良く、各々同一又は異なっていても良い。また、R1及びR2はヘテロ原子を含んでも良い。R3、R4、R5、R6及びR7は炭素数1〜10の置換又は非置換の1価炭化水素基で、各々同一又は異なっていても良い。Aは炭素数1〜10の置換又は非置換の2価炭化水素基であり、炭素原子の1個以上がN、O、Sで置き換えられていても良い。nは0〜2の整数である。)
で示されるアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物を用いた場合に、シランカップリング剤、表面処理剤、高分子変性剤として用いた後で、脱保護することにより、任意で水酸基を発生することができ、アミノ基と水酸基を有する有機ケイ素化合物を用いたのと同等の効果が発現し、剛直性、高い機械的強度等の物性を高分子材料に付与することができることを知見した。更に、アニオン重合末端変性剤として用いた場合、アニオン重合末端は保護された水酸基とは反応せず、選択的にアルコキシケイ素部位と反応するため、定量的にアニオン重合末端に保護された水酸基を導入することができ、その後脱保護することにより容易にアミノ基及び水酸基変性高分子を製造できることを知見し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the following general formula (1)
Figure 0005359185

(In the formula, R 1 and R 2 are substituted or unsubstituted aliphatic monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, and R 1 and R 2 are bonded to form a ring together with the nitrogen atom to which they are bonded. R 1 and R 2 may contain a hetero atom, and R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may have 1 to 10 carbon atoms. Substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, which may be the same or different, each A being a substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, wherein one or more of the carbon atoms is (It may be replaced by N, O, or S. n is an integer of 0 to 2.)
In the case of using an organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group, the hydroxyl group is optionally protected by deprotection after use as a silane coupling agent, surface treatment agent, or polymer modifier. It has been found that the same effects as those obtained using an organosilicon compound having an amino group and a hydroxyl group can be produced, and physical properties such as rigidity and high mechanical strength can be imparted to the polymer material. . Furthermore, when used as an anionic polymerization terminal modifier, the anionic polymerization terminal does not react with the protected hydroxyl group, but selectively reacts with the alkoxysilicon moiety, so that the protected hydroxyl group is quantitatively introduced into the anionic polymerization terminal. It was found that the amino group and hydroxyl group-modified polymer can be easily produced by deprotection thereafter, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は下記有機ケイ素化合物及びその製造方法を提供する。
請求項1:
下記一般式(1)

Figure 0005359185

(式中、R1及びR2は炭素数1〜10の置換又は非置換の脂肪族1価炭化水素基であって、R1とR2が結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成しても良く、各々同一又は異なっていても良い。また、R1及びR2はヘテロ原子を含んでも良い。R3、R4、R5、R6及びR7は炭素数1〜10の置換又は非置換の1価炭化水素基で、各々同一又は異なっていても良い。Aは炭素数1〜10のアルキレン基又は−CH 2 −O−(CH 2 3 −基である。nは0〜2の整数である。)
で示されるアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物。
請求項2:
下記一般式(5)
Figure 0005359185

(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びnは請求項1で定義した通りである。)
で示される請求項1記載のアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物。
請求項3:
下記一般式(2)
Figure 0005359185

(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は請求項1で定義した通りである。A’は炭素数1〜8のアルキレン基又は−CH 2 −O−CH 2 −基である。)
で示される化合物と、下記一般式(3)
HSiR6 n(OR73-n (3)
(式中、R6、R7及びnは請求項1で定義した通りである。)
で示されるハイドロジェンシラン化合物を反応させることを特徴とする請求項1記載のアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物の製造方法。
請求項4:
式(2)の化合物1モルに対し、式(3)の化合物を0.5〜2モルの割合で反応させると共に、反応温度が0〜120℃である請求項3記載の製造方法。
請求項5:
反応を遷移金属触媒の存在下で行う請求項3又は4記載の製造方法。
請求項6:
下記一般式(4)
Figure 0005359185

(式中、R1、R2、R6、R7、A及びnは請求項1で定義した通りである。)
で示される化合物をR345Si−基(R3、R4及びR5は請求項1で定義した通りである。)を有するシリル化剤によってシリル化することを特徴とする請求項1記載のアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物の製造方法。
請求項7:
式(4)の化合物1モルに対し、シリル化剤をシリル基のモル数で1〜4モルの割合で反応させると共に、反応温度が0〜150℃である請求項6記載の製造方法。
That is, this invention provides the following organosilicon compound and its manufacturing method.
Claim 1:
The following general formula (1)
Figure 0005359185

(In the formula, R 1 and R 2 are substituted or unsubstituted aliphatic monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, and R 1 and R 2 are bonded to form a ring together with the nitrogen atom to which they are bonded. R 1 and R 2 may contain a hetero atom, and R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may have 1 to 10 carbon atoms. Substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, which may be the same or different, and A is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a —CH 2 —O— (CH 2 ) 3 — group. Is an integer from 0 to 2.)
An organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group.
Claim 2:
The following general formula (5)
Figure 0005359185

(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and n are as defined in claim 1).
The organosilicon compound which has the amino group and protected hydroxyl group of Claim 1 shown by these.
Claim 3:
The following general formula (2)
Figure 0005359185

Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are as defined in claim 1. A ′ is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or —CH 2 —O—CH 2 —. Group .)
And a compound represented by the following general formula (3)
HSiR 6 n (OR 7 ) 3-n (3)
(Wherein R 6 , R 7 and n are as defined in claim 1).
The method for producing an organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group according to claim 1, wherein the hydrogensilane compound represented by formula (1) is reacted.
Claim 4:
The production method according to claim 3, wherein the compound of the formula (3) is reacted at a ratio of 0.5 to 2 mol with respect to 1 mol of the compound of the formula (2), and the reaction temperature is 0 to 120 ° C.
Claim 5:
The production method according to claim 3 or 4, wherein the reaction is carried out in the presence of a transition metal catalyst.
Claim 6:
The following general formula (4)
Figure 0005359185

(Wherein R 1 , R 2 , R 6 , R 7 , A and n are as defined in claim 1).
The compound represented by the formula (1) is silylated with a silylating agent having an R 3 R 4 R 5 Si- group (R 3 , R 4 and R 5 are as defined in claim 1). Item 8. A process for producing an organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group according to Item 1.
Claim 7:
The process according to claim 6, wherein the silylating agent is reacted at a ratio of 1 to 4 moles of the silyl group with respect to 1 mole of the compound of the formula (4), and the reaction temperature is 0 to 150 ° C.

本発明によれば、上記アミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物を用いることで、高分子材料に剛直性、高い機械的強度を付与することができる。   According to the present invention, rigidity and high mechanical strength can be imparted to the polymer material by using the organosilicon compound having the amino group and the protected hydroxyl group.

本発明の化合物は、下記一般式(1)

Figure 0005359185

(式中、R1及びR2は炭素数1〜10の置換又は非置換の脂肪族1価炭化水素基であって、R1とR2が結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成しても良く、各々同一又は異なっていても良い。また、R1及びR2はヘテロ原子を含んでも良い。R3、R4、R5、R6及びR7は炭素数1〜10の置換又は非置換の1価炭化水素基で、各々同一又は異なっていても良い。Aは炭素数1〜10の置換又は非置換の2価炭化水素基であり、炭素原子の1個以上がN、O、Sで置き換えられていても良い。nは0〜2の整数である。)
で示されるアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物である。 The compound of the present invention has the following general formula (1)
Figure 0005359185

(In the formula, R 1 and R 2 are substituted or unsubstituted aliphatic monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, and R 1 and R 2 are bonded to form a ring together with the nitrogen atom to which they are bonded. R 1 and R 2 may contain a hetero atom, and R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may have 1 to 10 carbon atoms. Substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, which may be the same or different, each A being a substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, wherein one or more of the carbon atoms is (It may be replaced by N, O, or S. n is an integer of 0 to 2.)
An organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group.

上記一般式(1)中、R1及びR2は炭素数1〜10の置換又は非置換の1価炭化水素基、特に脂肪族1価炭化水素基であって、R1とR2が結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成しても良く、また、各々同一又は異なっていても良い。また、R1及びR2はヘテロ原子を含んでも良い。具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、tert−オクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ウンデシル基、イソウンデシル基、n−ドデシル基、イソドデシル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基といった非環状又は環状脂肪族1価炭化水素基が挙げられる。R1とR2が結合して環を形成した場合、R12N−は含窒素複素環となる。また、該含窒素複素環は置換基を有していてもよく、該置換基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、(イソ)プロピル基、ヘキシル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、(イソ)プロポキシ基等のアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子からなる基、シアノ基、アミノ基、芳香族炭化水素基、エステル基、エーテル基、アシル基、チオエーテル基等が挙げられ、これらを組み合わせて用いることもできる。これらの置換基の置換位置は特に限定されず、置換基数も限定されない。このような含窒素複素環としては、具体的には、例えば、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ピロリジン、ピロリドン、ピペリドン及びこれらの誘導体等が挙げられる。 In the general formula (1), R 1 and R 2 are substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, particularly aliphatic monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, and R 1 and R 2 are bonded to each other. Thus, they may form a ring together with the nitrogen atom to which they are bonded, and may be the same or different. R 1 and R 2 may contain a hetero atom. Specific examples include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, sec-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, Cyclopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, n-octyl group, isooctyl group, tert-octyl group, n-nonyl group, isononyl group, n-decyl group, isodecyl group And an acyclic or cyclic aliphatic monovalent hydrocarbon group such as a linear, branched or cyclic alkyl group such as n-undecyl group, isoundecyl group, n-dodecyl group and isododecyl group. When R 1 and R 2 are combined to form a ring, R 1 R 2 N- is a nitrogen-containing heterocycle. The nitrogen-containing heterocycle may have a substituent, and specific examples of the substituent include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a (iso) propyl group, and a hexyl group; Alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, (iso) propoxy group; groups consisting of halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, cyano group, amino group, aromatic hydrocarbon group, ester group, An ether group, an acyl group, a thioether group, etc. are mentioned, These can also be used in combination. The substitution position of these substituents is not particularly limited, and the number of substituents is not limited. Specific examples of such nitrogen-containing heterocycles include piperidine, piperazine, morpholine, pyrrolidine, pyrrolidone, piperidone, and derivatives thereof.

3、R4、R5、R6及びR7は炭素数1〜10、好ましくは1〜6の1価炭化水素基であり、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アルケニル基、アリール基等が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ビニル基、アリル基、メタリル基、ブテニル基、フェニル基等が例示され、特に、メチル基、エチル基、(イソ)プロピル基等が好ましい。 R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkyl groups, alkenyl groups, An aryl group etc. are mentioned. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, vinyl Group, allyl group, methallyl group, butenyl group, phenyl group and the like are exemplified, and methyl group, ethyl group, (iso) propyl group and the like are particularly preferable.

Aは炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状の2価炭化水素基であり、炭素原子の1個以上がN、O、Sで置き換えられていても良い。例えば、アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基等が挙げられ、具体的には、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、イソブチレン基等が例示され、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、アミノ基、エステル基、アミド基、ウレア基、スルフィド基、ジスルフィド基等を含んでも良い。具体的には、−(CH24−、−(CH26−、−(CH28−、−CH2−O−(CH23−等が挙げられ、特に、−CH2−O−(CH23−が好ましい。 A is a linear or branched divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and one or more carbon atoms may be replaced by N, O, or S. For example, an alkylene group, an arylene group, an aralkylene group and the like can be mentioned. Specific examples include a methylene group, a dimethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a hexamethylene group, an isobutylene group, and the like, and an ether group, a thioether group, A carbonyl group, an amino group, an ester group, an amide group, a urea group, a sulfide group, a disulfide group, and the like may be included. Specific examples include — (CH 2 ) 4 —, — (CH 2 ) 6 —, — (CH 2 ) 8 —, —CH 2 —O— (CH 2 ) 3 —, etc. 2 -O- (CH 2) 3 - is preferable.

本発明のアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物を具体的に例示すると、下記化合物Aや化合物Bが例示されるが、本発明はこの例示により制限されるものではない。なお、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、iPrはイソプロピル基、Buはブチル基、tBuはtert−ブチル基、c−C611はシクロヘキシル基である(以下、同様)。 Specific examples of the organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group of the present invention include the following compound A and compound B, but the present invention is not limited by this illustration. Incidentally, Me is methyl, Et is ethyl, Pr is propyl, i Pr is an isopropyl group, Bu a butyl group, t Bu is tert- butyl, c-C 6 H 11 is a cyclohexyl group (hereinafter, The same).

Figure 0005359185
但し、化合物A及び化合物B中のRa、Rb並びにRcは、下記のRa、Rb並びにRcの組み合わせが例示される。
Figure 0005359185
However, Ra, Rb and Rc in Compound A and Compound B are exemplified by the following combinations of Ra, Rb and Rc.

Figure 0005359185
Figure 0005359185

これらの中で、より好ましくは下記一般式(5)で示される有機ケイ素化合物である。

Figure 0005359185

(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びnは上記の通りである。) Among these, an organosilicon compound represented by the following general formula (5) is more preferable.
Figure 0005359185

(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and n are as described above.)

一般式(1)で示されるアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物の製造方法は、下記一般式(2)

Figure 0005359185

(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は上記の通りである。A’は炭素数1〜8の置換又は非置換の2価炭化水素基であり、炭素原子の1個以上がN、O、Sで置き換えられていても良い。)
で示される化合物と、下記一般式(3)
HSiR6 n(OR73-n (3)
(式中、R6、R7及びnは一般式(1)で定義した通りである。)
で示されるハイドロジェンシラン化合物を反応させる。反応は、遷移金属触媒の存在下で行うのが好ましく、遷移金属触媒としては白金触媒が好ましい。 A method for producing an organosilicon compound having an amino group represented by the general formula (1) and a protected hydroxyl group is represented by the following general formula (2).
Figure 0005359185

Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are as described above. A ′ is a substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, One or more may be replaced with N, O, or S.)
And a compound represented by the following general formula (3)
HSiR 6 n (OR 7 ) 3-n (3)
(In the formula, R 6 , R 7 and n are as defined in the general formula (1).)
The hydrogen silane compound shown by this is made to react. The reaction is preferably performed in the presence of a transition metal catalyst, and a platinum catalyst is preferred as the transition metal catalyst.

ここで、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7は上記と同様である。
A’は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状の2価炭化水素基であり、炭素原子の1個以上がN、O、Sで置き換えられていても良い。例えば、アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基等が挙げられ、具体的には、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、イソブチレン基等が例示され、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、アミノ基、エステル基、アミド基、ウレア基、スルフィド基、ジスルフィド基等を含んでも良い。具体的には、−(CH22−、−(CH24−、−(CH26−、−CH2−O−CH2−等が挙げられ、特に、−CH2−O−CH2−が好ましい。
Here, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same as described above.
A ′ is a linear or branched divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and one or more carbon atoms may be replaced by N, O, or S. For example, an alkylene group, an arylene group, an aralkylene group and the like can be mentioned. Specific examples include a methylene group, a dimethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a hexamethylene group, an isobutylene group, and the like, and an ether group, a thioether group, A carbonyl group, an amino group, an ester group, an amide group, a urea group, a sulfide group, a disulfide group, and the like may be included. Specific examples include — (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 4 —, — (CH 2 ) 6 —, —CH 2 —O—CH 2 —, and the like, and in particular, —CH 2 —O. -CH 2 - is preferable.

上記一般式(2)で示される化合物としては、具体的には、下記化合物C、化合物Dが例示されるが、本発明はこの例示により制限されるものではない。

Figure 0005359185
但し、化合物C及び化合物D中のRa並びにRbは、上記のRa並びにRbの組み合わせが例示される。 Specific examples of the compound represented by the general formula (2) include the following compound C and compound D, but the present invention is not limited by this illustration.
Figure 0005359185
However, Ra and Rb in Compound C and Compound D are exemplified by combinations of Ra and Rb described above.

上記反応で用いられる一般式(3)で示されるハイドロジェンシラン化合物としては、具体的には、トリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン等が例示される。   Specific examples of the hydrogensilane compound represented by the general formula (3) used in the above reaction include trimethoxysilane, methyldimethoxysilane, dimethylmethoxysilane, triethoxysilane, methyldiethoxysilane, dimethylethoxysilane, and the like. Is exemplified.

一般式(2)で示される化合物と、一般式(3)で示されるハイドロジェンシラン化合物の配合比は特に限定されないが、反応性、生産性の点から、一般式(2)で示される化合物1モルに対し、一般式(3)で表されるハイドロジェンシラン化合物0.5〜2モル、特に0.7〜1.2モルの範囲が好ましい。   The compounding ratio of the compound represented by the general formula (2) and the hydrogensilane compound represented by the general formula (3) is not particularly limited, but from the viewpoint of reactivity and productivity, the compound represented by the general formula (2). The range of 0.5-2 mol, especially 0.7-1.2 mol of the hydrogen silane compound represented by the general formula (3) is preferred with respect to 1 mol.

上記反応で用いられる白金触媒としては、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン又はキシレン溶液、テトラキストリフェニルホスフィン白金、ジクロロビストリフェニルホスフィン白金、ジクロロビスアセトニトリル白金、ジクロロビスベンゾニトリル白金、ジクロロシクロオクタジエン白金等が例示される。   Examples of the platinum catalyst used in the above reaction include chloroplatinic acid, an alcohol solution of chloroplatinic acid, a toluene-1, xylene solution of platinum-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex, tetrakistri. Examples include phenylphosphine platinum, dichlorobistriphenylphosphine platinum, dichlorobisacetonitrile platinum, dichlorobisbenzonitrile platinum, dichlorocyclooctadiene platinum, and the like.

白金触媒の使用量は特に限定されないが、反応性、生産性の点から一般式(2)で示される化合物1モルに対し、0.000001〜0.01モル、特に0.00001〜0.001モルの範囲が好ましい。   Although the usage-amount of a platinum catalyst is not specifically limited, 0.000001-0.01 mol with respect to 1 mol of compounds shown by General formula (2) from the point of reactivity and productivity, especially 0.00001-0.001. A molar range is preferred.

上記反応の反応温度は特に限定されないが、0〜120℃、特に20〜100℃が好ましく、反応時間は1〜20時間、特に1〜10時間が好ましい。   Although the reaction temperature of the above reaction is not particularly limited, it is preferably 0 to 120 ° C, particularly preferably 20 to 100 ° C, and the reaction time is preferably 1 to 20 hours, particularly preferably 1 to 10 hours.

なお、上記反応は無溶媒でも進行するが、溶媒を用いることもできる。用いられる溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素系溶媒等が例示される。これらの溶媒は1種を単独で使用してもよく、あるいは2種以上を混合して使用しても良い。   In addition, although the said reaction advances even without a solvent, a solvent can also be used. Solvents used include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, cyclohexane, heptane, isooctane, benzene, toluene and xylene, ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, and ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate. And aprotic polar solvents such as acetonitrile and N, N-dimethylformamide, and chlorinated hydrocarbon solvents such as dichloromethane and chloroform. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明における上記一般式(1)で示されるアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物の製造方法として、下記一般式(4)

Figure 0005359185

(式中、R1、R2、R6、R7、A及びnは一般式(1)で定義した通りである。)
で示される化合物をR345Si−基(R3、R4及びR5は一般式(1)で定義した通りである。)を有するシリル化剤によってシリル化する方法も例示される。 Moreover, as a manufacturing method of the organosilicon compound which has the amino group shown by the said General formula (1) and the protected hydroxyl group in this invention, following General formula (4)
Figure 0005359185

(In the formula, R 1 , R 2 , R 6 , R 7 , A and n are as defined in the general formula (1).)
A method of silylating a compound represented by the following formula with a silylating agent having an R 3 R 4 R 5 Si— group (R 3 , R 4 and R 5 are as defined in the general formula (1)) is also exemplified. The

上記一般式(4)で示される化合物としては、具体的には、下記化合物E、化合物Fが例示されるが、本発明はこの例示により制限されるものではない。

Figure 0005359185

但し、化合物E及び化合物F中のRa並びにRcは、上記のRa並びにRcの組み合わせが例示される。 Specific examples of the compound represented by the general formula (4) include the following compound E and compound F, but the present invention is not limited by this illustration.
Figure 0005359185

However, Ra and Rc in Compound E and Compound F are exemplified by combinations of Ra and Rc described above.

上記反応で用いられるシリル化剤としては、トリメチルクロロシラン、トリメチルブロモシラン、トリメチルヨードシラン、トリエチルクロロシラン、t−ブチルジメチルクロロシラン、トリイソプロピルクロロシラン等のR345SiX(R3、R4、R5は上記の通りであり、Xは塩素原子等のハロゲン原子)で表されるトリオルガノハロシラン化合物、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン等の(R345Si)2NH(R3、R4、R5は上記の通り)で表されるジシラザン、その他のシラザン化合物、ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ビス(トリエチルシリル)アセトアミド、ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド等のCR3C(−OSiR345)=NSiR345(Rは水素原子又はフッ素原子、R3、R4、R5は上記の通り)等のシリルアミド化合物等が例示される。 Examples of the silylating agent used in the above reaction include R 3 R 4 R 5 SiX (R 3 , R 4 , R 3 R 4 R 5 SiX such as trimethylchlorosilane, trimethylbromosilane, trimethyliodosilane, triethylchlorosilane, t-butyldimethylchlorosilane, and triisopropylchlorosilane. R 5 is as described above, and X is a (R 3 R 4 R 5 Si) 2 NH such as a triorganohalosilane compound represented by a halogen atom such as a chlorine atom), hexamethyldisilazane, hexaethyldisilazane, etc. CR 3 C such as disilazane represented by (R 3 , R 4 , R 5 are as described above), other silazane compounds, bis (trimethylsilyl) acetamide, bis (triethylsilyl) acetamide, bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, etc. (-OSiR 3 R 4 R 5 ) = NSiR 3 R 4 R 5 (R is water Examples include silylamide compounds such as elemental or fluorine atoms, R 3 , R 4 and R 5 are as described above.

一般式(4)で示される化合物と、シリル化剤との配合比は特に限定されないが、反応性、生産性の点から、一般式(4)で示される化合物1モルに対し、シリル化剤を、シリル基のモル数で1〜4モル、特に1〜2モルの範囲が好ましい。   The compounding ratio of the compound represented by the general formula (4) and the silylating agent is not particularly limited. However, from the viewpoint of reactivity and productivity, the silylating agent is used with respect to 1 mol of the compound represented by the general formula (4). Is preferably in the range of 1 to 4 mol, particularly 1 to 2 mol in terms of the number of moles of silyl group.

上記反応の反応温度は特に限定されないが、0〜150℃、特に20〜130℃が好ましく、反応時間は1〜20時間、特に1〜10時間が好ましい。   Although the reaction temperature of the above reaction is not particularly limited, it is preferably 0 to 150 ° C., particularly preferably 20 to 130 ° C., and the reaction time is preferably 1 to 20 hours, particularly preferably 1 to 10 hours.

上記反応は、無触媒でも進行するが、触媒を用いることもできる。用いられる触媒としては、4級アンモニウム塩や硫酸、スルホン酸といった酸とその誘導体やその無機塩が例示される。   The above reaction proceeds even without a catalyst, but a catalyst can also be used. Examples of the catalyst used include quaternary ammonium salts, acids such as sulfuric acid and sulfonic acid, derivatives thereof, and inorganic salts thereof.

なお、上記反応は無溶媒でも進行するが、溶媒を用いることもできる。用いられる溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素系溶媒等が例示される。これらの溶媒は1種を単独で使用してもよく、あるいは2種以上を混合して使用しても良い。   In addition, although the said reaction advances even without a solvent, a solvent can also be used. Solvents used include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, cyclohexane, heptane, isooctane, benzene, toluene and xylene, ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, and ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate. And aprotic polar solvents such as acetonitrile, N, N-dimethylformamide and N-methylpyrrolidone, and chlorinated hydrocarbon solvents such as dichloromethane and chloroform. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明の製造方法による有機ケイ素化合物は、その目的品質に応じて、蒸留、ろ過、洗浄、カラム分離、固体吸着剤等の各種の精製法によって更に精製して使用することもできる。触媒等微量不純物を取り除き、高純度にするためには、蒸留による精製が好ましい。   The organosilicon compound produced by the production method of the present invention can be further purified by various purification methods such as distillation, filtration, washing, column separation, solid adsorbent and the like depending on the target quality. In order to remove a small amount of impurities such as a catalyst and obtain a high purity, purification by distillation is preferable.

得られた有機ケイ素化合物は、シランカップリング剤、ガラス、シリコンウェハ、金属等の表面処理剤、高分子変性剤として有用である。この場合、かかる用途に使用した後において、トリオルガノシリル基(R345Si−基)を加水分解又は加アルコール分解等の常法によって脱離させ、それまで該トリオルガノシリル基によって保護していた水酸基を脱保護して水酸基を顕出させることができる。 The obtained organosilicon compound is useful as a surface treatment agent such as a silane coupling agent, glass, silicon wafer, metal, or a polymer modifier. In this case, after use in such applications, the triorganosilyl group (R 3 R 4 R 5 Si— group) is eliminated by a conventional method such as hydrolysis or alcoholysis, and until then, the triorganosilyl group The protected hydroxyl group can be deprotected to reveal the hydroxyl group.

以下、合成例及び実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although a synthesis example and an Example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.

[合成例1]7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサ−1−ヘプテンの合成
撹拌機、還流器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、メチルピペラジン33g(0.33モル)を仕込み、アリルグリシジルエーテル34g(0.30モル)を85〜95℃で4時間かけて滴下し、その温度で1時間撹拌した。60℃まで冷却後、ヘキサメチルジシラザン36g(0.23モル)を60〜70℃で1時間かけて滴下、その温度で1時間撹拌した。反応液を蒸留することで、7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサ−1−ヘプテンを沸点96〜97℃/0.3kPaの留分として78.4g得た。
[Synthesis Example 1] Synthesis of 7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxa-1-heptene In a flask equipped with a stirrer, a refluxer, a dropping funnel and a thermometer, 33 g of methylpiperazine (0. 33 mol), 34 g (0.30 mol) of allyl glycidyl ether was added dropwise at 85 to 95 ° C. over 4 hours, and the mixture was stirred at that temperature for 1 hour. After cooling to 60 ° C., 36 g (0.23 mol) of hexamethyldisilazane was added dropwise at 60 to 70 ° C. over 1 hour and stirred at that temperature for 1 hour. The reaction solution was distilled to obtain 78.4 g of 7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxa-1-heptene as a fraction having a boiling point of 96 to 97 ° C./0.3 kPa.

得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)、IRスペクトルを測定した。質量スペクトルの結果を下記に示す。また、図1には1H−NMRスペクトルのチャート、図2にはIRスペクトルのチャートを示した。
質量スペクトル
m/z 286,271,245,215,113
以上の結果より、得られた化合物は7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサ−1−ヘプテンであることが確認された。
The mass spectrum, 1 H-NMR spectrum (deuterated chloroform solvent) and IR spectrum of the obtained fraction were measured. The results of the mass spectrum are shown below. FIG. 1 shows a chart of 1 H-NMR spectrum, and FIG. 2 shows a chart of IR spectrum.
Mass spectrum m / z 286, 271, 245, 215, 113
From the above results, it was confirmed that the obtained compound was 7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxa-1-heptene.

[実施例1]1−トリメトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンの合成
撹拌機、還流器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサ−1−ヘプテン70g(0.25モル)、白金−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液(白金含量3質量%)0.16gを仕込み、50℃に加熱した。内温が安定した後、トリメトキシシラン24g(0.20モル)を45〜55℃で3時間かけて滴下し、その温度で2時間撹拌した。反応液を蒸留し、沸点154〜155℃/0.3kPaの無色透明留分を73g得た。
[Example 1] Synthesis of 1-trimethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxaheptane Into a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer, 7- ( 4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxa-1-heptene (70 g, 0.25 mol), platinum-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex in toluene solution ( 0.16 g of platinum content (3% by mass) was charged and heated to 50 ° C. After the internal temperature was stabilized, 24 g (0.20 mol) of trimethoxysilane was added dropwise at 45 to 55 ° C. over 3 hours and stirred at that temperature for 2 hours. The reaction solution was distilled to obtain 73 g of a colorless transparent fraction having a boiling point of 154 to 155 ° C./0.3 kPa.

得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)、IRスペクトルを測定した。質量スペクトルの結果を下記に示す。また、図3には1H−NMRスペクトルのチャート、図4にはIRスペクトルのチャートを示した。
質量スペクトル
m/z 408,393,318,229,121,113
以上の結果より、得られた化合物は1−トリメトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンであることが確認された。
The mass spectrum, 1 H-NMR spectrum (deuterated chloroform solvent) and IR spectrum of the obtained fraction were measured. The results of the mass spectrum are shown below. FIG. 3 shows a chart of 1 H-NMR spectrum, and FIG. 4 shows a chart of IR spectrum.
Mass spectrum m / z 408, 393, 318, 229, 121, 113
From the above results, it was confirmed that the obtained compound was 1-trimethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxaheptane.

[実施例2]1−メチルジエトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンの合成
撹拌機、還流器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサ−1−ヘプテン70g(0.25モル)、白金−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液(白金含量3質量%)0.16gを仕込み、50℃に加熱した。内温が安定した後、メチルジエトキシシラン27g(0.20モル)を45〜55℃で3時間かけて滴下し、その温度で2時間撹拌した。反応液を蒸留し、沸点162〜163℃/0.3kPaの無色透明留分を76g得た。
Example 2 Synthesis of 1-methyldiethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxaheptane Into a flask equipped with a stirrer, reflux, dropping funnel and thermometer, 7- Toluene solution of (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxa-1-heptene (70 g, 0.25 mol), platinum-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex (Platinum content 3% by mass) 0.16 g was charged and heated to 50 ° C. After the internal temperature was stabilized, 27 g (0.20 mol) of methyldiethoxysilane was added dropwise at 45 to 55 ° C. over 3 hours and stirred at that temperature for 2 hours. The reaction solution was distilled to obtain 76 g of a colorless transparent fraction having a boiling point of 162 to 163 ° C./0.3 kPa.

得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)、IRスペクトルを測定した。質量スペクトルの結果を下記に示す。また、図5には1H−NMRスペクトルのチャート、図6にはIRスペクトルのチャートを示した。
質量スペクトル
m/z 420,405,330,229,133,113
以上の結果より、得られた化合物は1−メチルジエトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンであることが確認された。
The mass spectrum, 1 H-NMR spectrum (deuterated chloroform solvent) and IR spectrum of the obtained fraction were measured. The results of the mass spectrum are shown below. FIG. 5 shows a chart of 1 H-NMR spectrum, and FIG. 6 shows a chart of IR spectrum.
Mass spectrum m / z 420, 405, 330, 229, 133, 113
From the above results, it was confirmed that the obtained compound was 1-methyldiethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxaheptane.

[合成例2]6−ヒドロキシ−1−トリメトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−4−オキサヘプタンの合成
撹拌機、還流器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、メチルピペラジン33g(0.33モル)を仕込み、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン71g(0.30モル)を80〜90℃で4時間かけて滴下し、その温度で2時間撹拌した。
[Synthesis Example 2] Synthesis of 6-hydroxy-1-trimethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -4-oxaheptane In a flask equipped with a stirrer, a refluxer, a dropping funnel and a thermometer, 33 g of methylpiperazine ( 0.33 mol) was charged, and 71 g (0.30 mol) of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added dropwise at 80 to 90 ° C. over 4 hours, followed by stirring at that temperature for 2 hours.

得られた反応液の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)、IRスペクトルを測定した。質量スペクトルの結果を下記に示す。また、図7には1H−NMRスペクトルのチャート、図8にはIRスペクトルのチャートを示した。
質量スペクトル
m/z 336,318,273,143,121,113
以上の結果より、得られた化合物は6−ヒドロキシ−1−トリメトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−4−オキサヘプタンを含む混合物であることが確認された。
A mass spectrum, 1 H-NMR spectrum (deuterated chloroform solvent), and IR spectrum of the obtained reaction solution were measured. The results of the mass spectrum are shown below. FIG. 7 shows a chart of 1 H-NMR spectrum, and FIG. 8 shows a chart of IR spectrum.
Mass spectrum m / z 336, 318, 273, 143, 121, 113
From the above results, it was confirmed that the obtained compound was a mixture containing 6-hydroxy-1-trimethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -4-oxaheptane.

[実施例3]6−ヒドロキシ−1−トリメトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−4−オキサヘプタンを原料として用いる1−トリメトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンの合成
撹拌機、還流器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド85g(0.33モル)を仕込み、水冷しながら、合成例2で合成した反応液123gを1時間かけて滴下し、室温で1時間撹拌した。反応液を蒸留することで、沸点154〜155℃/0.3kPaの無色透明留分を55g得た。
[Example 3] 1-trimethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy- using 6-hydroxy-1-trimethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -4-oxaheptane as a raw material Synthesis of 4-oxaheptane A flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer was charged with 85 g (0.33 mol) of bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide and synthesized in Synthesis Example 2 while cooling with water. 123 g of the reaction solution was added dropwise over 1 hour and stirred at room temperature for 1 hour. The reaction solution was distilled to obtain 55 g of a colorless transparent fraction having a boiling point of 154 to 155 ° C./0.3 kPa.

得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)、IRスペクトルを測定したところ、実施例1で得られた化合物のスペクトルと同じであり、得られた化合物は1−トリメトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンであることが確認された。 The mass spectrum, 1 H-NMR spectrum (deuterated chloroform solvent) and IR spectrum of the obtained fraction were measured and found to be the same as the spectrum of the compound obtained in Example 1. It was confirmed that it was methoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxaheptane.

[合成例3]6−ヒドロキシ−1−メチルジエトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−4−オキサヘプタンの合成
撹拌機、還流器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、メチルピペラジン20g(0.20モル)を仕込み、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン71g(0.20モル)を90〜100℃で5時間かけて滴下し、その温度で2時間撹拌した。
[Synthesis Example 3] Synthesis of 6-hydroxy-1-methyldiethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -4-oxaheptane In a flask equipped with a stirrer, a refluxer, a dropping funnel and a thermometer, 20 g of methylpiperazine (0.20 mol) was charged, and 71 g (0.20 mol) of γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane was added dropwise at 90 to 100 ° C. over 5 hours, followed by stirring at that temperature for 2 hours.

得られた反応液の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)、IRスペクトルを測定した。質量スペクトルの結果を下記に示す。また、図9には1H−NMRスペクトルのチャート、図10にはIRスペクトルのチャートを示した。
質量スペクトル
m/z 348,330,287,257,143,113
以上の結果より、得られた化合物は6−ヒドロキシ−1−メチルジエトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−4−オキサヘプタンを含む混合物であることが確認された。
A mass spectrum, 1 H-NMR spectrum (deuterated chloroform solvent), and IR spectrum of the obtained reaction solution were measured. The results of the mass spectrum are shown below. Further, 1 H-NMR spectrum chart of Figure 9, Figure 10 is the chart for the IR spectrum.
Mass spectrum m / z 348, 330, 287, 257, 143, 113
From the above results, it was confirmed that the obtained compound was a mixture containing 6-hydroxy-1-methyldiethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -4-oxaheptane.

[実施例4]6−ヒドロキシ−1−メチルジエトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−4−オキサヘプタンを原料として用いる1−メチルジエトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンの合成
撹拌機、還流器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコにビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド57g(0.22モル)を仕込み、合成例3で合成した反応液91gを65〜75℃で4時間かけて滴下し、室温で2時間撹拌した。反応液を蒸留することで、沸点162〜163℃/0.3kPaの無色透明留分を52g得た。
Example 4 1-methyldiethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -6-trimethyl using 6-hydroxy-1-methyldiethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -4-oxaheptane as a raw material Synthesis of Siloxy-4-oxaheptane In a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer, 57 g (0.22 mol) of bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide was charged, and 91 g of the reaction solution synthesized in Synthesis Example 3 Was added dropwise at 65-75 ° C. over 4 hours and stirred at room temperature for 2 hours. The reaction solution was distilled to obtain 52 g of a colorless transparent fraction having a boiling point of 162 to 163 ° C./0.3 kPa.

得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)、IRスペクトルを測定したところ、実施例2で得られた化合物のスペクトルと同じであり、得られた化合物は1−メチルジエトキシシリル−7−(4−メチルピペラジノ)−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンであることが確認された。 When the mass spectrum, 1 H-NMR spectrum (deuterated chloroform solvent) and IR spectrum of the obtained fraction were measured, it was the same as the spectrum of the compound obtained in Example 2, and the obtained compound was 1-methyl. It was confirmed to be diethoxysilyl-7- (4-methylpiperazino) -6-trimethylsiloxy-4-oxaheptane.

[合成例4]7−ジエチルアミノ−6−トリメチルシロキシ−4−オキサ−1−ヘプテンの合成
撹拌機、還流器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、ジエチルアミン37g(0.50モル)を仕込み、還流下〜95℃でアリルグリシジルエーテル52g(0.46モル)を9時間かけて滴下し、95℃で5時間撹拌した。70℃まで冷却後、ヘキサメチルジシラザン44g(0.28モル)を70〜75℃で2時間かけて滴下、その温度で1時間撹拌した。反応液を蒸留することで、7−ジエチルアミノ−6−トリメチルシロキシ−4−オキサ−1−ヘプテンを沸点93〜94℃/0.8kPaの留分として101g得た。
[Synthesis Example 4] Synthesis of 7-diethylamino-6-trimethylsiloxy-4-oxa-1-heptene 37 g (0.50 mol) of diethylamine was charged into a flask equipped with a stirrer, a refluxer, a dropping funnel and a thermometer. Then, 52 g (0.46 mol) of allyl glycidyl ether was added dropwise over 9 hours at -95 ° C under reflux, and the mixture was stirred at 95 ° C for 5 hours. After cooling to 70 ° C., 44 g (0.28 mol) of hexamethyldisilazane was added dropwise at 70 to 75 ° C. over 2 hours and stirred at that temperature for 1 hour. By distilling the reaction solution, 101 g of 7-diethylamino-6-trimethylsiloxy-4-oxa-1-heptene was obtained as a fraction having a boiling point of 93 to 94 ° C./0.8 kPa.

得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)、IRスペクトルを測定した。質量スペクトルの結果を下記に示す。また、図11には1H−NMRスペクトルのチャート、図12にはIRスペクトルのチャートを示した。
質量スペクトル
m/z 259,244,218,188,86
以上の結果より、得られた化合物は7−ジエチルアミノ−6−トリメチルシロキシ−4−オキサ−1−ヘプテンであることが確認された。
The mass spectrum, 1 H-NMR spectrum (deuterated chloroform solvent) and IR spectrum of the obtained fraction were measured. The results of the mass spectrum are shown below. FIG. 11 shows a chart of 1 H-NMR spectrum, and FIG. 12 shows a chart of IR spectrum.
Mass spectrum m / z 259,244,218,188,86
From the above results, it was confirmed that the obtained compound was 7-diethylamino-6-trimethylsiloxy-4-oxa-1-heptene.

[実施例5]1−メチルジエトキシシリル−7−ジエチルアミノ−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンの合成
撹拌機、還流器、滴下ロート及び温度計を備えたフラスコに、7−ジエチルアミノ−6−トリメチルシロキシ−4−オキサ−1−ヘプテン52g(0.20モル)、白金−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液(白金含量3質量%)0.13gを仕込み、60℃に加熱した。内温が安定した後、メチルジエトキシシラン22g(0.16モル)を55〜65℃で3時間かけて滴下し、その温度で1時間撹拌した。反応液を蒸留し、沸点146〜147℃/0.4kPaの無色透明留分を55g得た。
Example 5 Synthesis of 1-methyldiethoxysilyl-7-diethylamino-6-trimethylsiloxy-4-oxaheptane Into a flask equipped with a stirrer, reflux, dropping funnel and thermometer, 7-diethylamino-6- 52 g (0.20 mol) of trimethylsiloxy-4-oxa-1-heptene, toluene solution of platinum-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex (platinum content 3 mass%) 0 .13 g was charged and heated to 60 ° C. After the internal temperature was stabilized, 22 g (0.16 mol) of methyldiethoxysilane was added dropwise at 55 to 65 ° C. over 3 hours and stirred at that temperature for 1 hour. The reaction solution was distilled to obtain 55 g of a colorless transparent fraction having a boiling point of 146 to 147 ° C./0.4 kPa.

得られた留分の質量スペクトル、1H−NMRスペクトル(重クロロホルム溶媒)、IRスペクトルを測定した。質量スペクトルの結果を下記に示す。また、図13には1H−NMRスペクトルのチャート、図14にはIRスペクトルのチャートを示した。
質量スペクトル
m/z 378,303,202,133,86
以上の結果より、得られた化合物は1−メチルジエトキシシリル−7−ジエチルアミノ−6−トリメチルシロキシ−4−オキサヘプタンであることが確認された。
The mass spectrum, 1 H-NMR spectrum (deuterated chloroform solvent) and IR spectrum of the obtained fraction were measured. The results of the mass spectrum are shown below. FIG. 13 shows a chart of 1 H-NMR spectrum, and FIG. 14 shows a chart of IR spectrum.
Mass spectrum m / z 378,303,202,133,86
From the above results, it was confirmed that the obtained compound was 1-methyldiethoxysilyl-7-diethylamino-6-trimethylsiloxy-4-oxaheptane.

合成例1で得られたシラン化合物の1H−NMRスペクトルである。2 is a 1 H-NMR spectrum of a silane compound obtained in Synthesis Example 1. FIG. 合成例1で得られたシラン化合物のIRスペクトルである。3 is an IR spectrum of the silane compound obtained in Synthesis Example 1. 実施例1で得られたシラン化合物の1H−NMRスペクトルである。1 is a 1 H-NMR spectrum of a silane compound obtained in Example 1. 実施例1で得られたシラン化合物のIRスペクトルである。2 is an IR spectrum of the silane compound obtained in Example 1. 実施例2で得られたシラン化合物の1H−NMRスペクトルである。2 is a 1 H-NMR spectrum of a silane compound obtained in Example 2. 実施例2で得られたシラン化合物のIRスペクトルである。3 is an IR spectrum of the silane compound obtained in Example 2. 合成例2で得られたシラン化合物の1H−NMRスペクトルである。2 is a 1 H-NMR spectrum of a silane compound obtained in Synthesis Example 2. 合成例2で得られたシラン化合物のIRスペクトルである。3 is an IR spectrum of the silane compound obtained in Synthesis Example 2. 合成例3で得られたシラン化合物の1H−NMRスペクトルである。2 is a 1 H-NMR spectrum of a silane compound obtained in Synthesis Example 3. 合成例3で得られたシラン化合物のIRスペクトルである。4 is an IR spectrum of the silane compound obtained in Synthesis Example 3. 合成例4で得られたシラン化合物の1H−NMRスペクトルである。2 is a 1 H-NMR spectrum of a silane compound obtained in Synthesis Example 4. 合成例4で得られたシラン化合物のIRスペクトルである。6 is an IR spectrum of the silane compound obtained in Synthesis Example 4. 実施例5で得られたシラン化合物の1H−NMRスペクトルである。 1 is a 1 H-NMR spectrum of a silane compound obtained in Example 5. 実施例5で得られたシラン化合物のIRスペクトルである。4 is an IR spectrum of the silane compound obtained in Example 5.

Claims (7)

下記一般式(1)
Figure 0005359185

(式中、R1及びR2は炭素数1〜10の置換又は非置換の脂肪族1価炭化水素基であって、R1とR2が結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成しても良く、各々同一又は異なっていても良い。また、R1及びR2はヘテロ原子を含んでも良い。R3、R4、R5、R6及びR7は炭素数1〜10の置換又は非置換の1価炭化水素基で、各々同一又は異なっていても良い。Aは炭素数1〜10のアルキレン基又は−CH 2 −O−(CH 2 3 −基である。nは0〜2の整数である。)
で示されるアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物。
The following general formula (1)
Figure 0005359185

(In the formula, R 1 and R 2 are substituted or unsubstituted aliphatic monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, and R 1 and R 2 are bonded to form a ring together with the nitrogen atom to which they are bonded. R 1 and R 2 may contain a hetero atom, and R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may have 1 to 10 carbon atoms. Substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, which may be the same or different, and A is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a —CH 2 —O— (CH 2 ) 3 — group. Is an integer from 0 to 2.)
An organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group.
下記一般式(5)
Figure 0005359185

(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びnは請求項1で定義した通りである。)
で示される請求項1記載のアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物。
The following general formula (5)
Figure 0005359185

(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and n are as defined in claim 1).
The organosilicon compound which has the amino group and protected hydroxyl group of Claim 1 shown by these.
下記一般式(2)
Figure 0005359185

(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は請求項1で定義した通りである。A’は炭素数1〜8のアルキレン基又は−CH 2 −O−CH 2 −基である。)
で示される化合物と、下記一般式(3)
HSiR6 n(OR73-n (3)
(式中、R6、R7及びnは請求項1で定義した通りである。)
で示されるハイドロジェンシラン化合物を反応させることを特徴とする請求項1記載のアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物の製造方法。
The following general formula (2)
Figure 0005359185

Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are as defined in claim 1. A ′ is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or —CH 2 —O—CH 2 —. Group .)
And a compound represented by the following general formula (3)
HSiR 6 n (OR 7 ) 3-n (3)
(Wherein R 6 , R 7 and n are as defined in claim 1).
The method for producing an organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group according to claim 1, wherein the hydrogensilane compound represented by formula (1) is reacted.
式(2)の化合物1モルに対し、式(3)の化合物を0.5〜2モルの割合で反応させると共に、反応温度が0〜120℃である請求項3記載の製造方法。   The production method according to claim 3, wherein the compound of the formula (3) is reacted at a ratio of 0.5 to 2 mol with respect to 1 mol of the compound of the formula (2), and the reaction temperature is 0 to 120 ° C. 反応を遷移金属触媒の存在下で行う請求項3又は4記載の製造方法。   The production method according to claim 3 or 4, wherein the reaction is carried out in the presence of a transition metal catalyst. 下記一般式(4)
Figure 0005359185

(式中、R1、R2、R6、R7、A及びnは請求項1で定義した通りである。)
で示される化合物をR345Si−基(R3、R4及びR5は請求項1で定義した通りである。)を有するシリル化剤によってシリル化することを特徴とする請求項1記載のアミノ基と保護された水酸基を有する有機ケイ素化合物の製造方法。
The following general formula (4)
Figure 0005359185

(Wherein R 1 , R 2 , R 6 , R 7 , A and n are as defined in claim 1).
The compound represented by the formula (1) is silylated with a silylating agent having an R 3 R 4 R 5 Si- group (R 3 , R 4 and R 5 are as defined in claim 1). Item 8. A process for producing an organosilicon compound having an amino group and a protected hydroxyl group according to Item 1.
式(4)の化合物1モルに対し、シリル化剤をシリル基のモル数で1〜4モルの割合で反応させると共に、反応温度が0〜150℃である請求項6記載の製造方法。   The process according to claim 6, wherein the silylating agent is reacted at a ratio of 1 to 4 moles of the silyl group with respect to 1 mole of the compound of the formula (4), and the reaction temperature is 0 to 150 ° C.
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