JP6614797B2 - 尿素含有メルカプトシランの製造方法 - Google Patents

尿素含有メルカプトシランの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6614797B2
JP6614797B2 JP2015098988A JP2015098988A JP6614797B2 JP 6614797 B2 JP6614797 B2 JP 6614797B2 JP 2015098988 A JP2015098988 A JP 2015098988A JP 2015098988 A JP2015098988 A JP 2015098988A JP 6614797 B2 JP6614797 B2 JP 6614797B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
general formula
eto
meo
urea
producing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015098988A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015218169A (ja
Inventor
モーザー ラルフ
レーベン カーレン
マイアー シュテファニー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Evonik Degussa GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Degussa GmbH filed Critical Evonik Degussa GmbH
Publication of JP2015218169A publication Critical patent/JP2015218169A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6614797B2 publication Critical patent/JP6614797B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/10Compounds having one or more C—Si linkages containing nitrogen having a Si-N linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages
    • C07F7/1872Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、尿素含有メルカプトシランの製造方法に関する。
CAS 1082204−82−7、CAS 1268617−33−9およびCAS 104261−54−3は、式
Figure 0006614797
の化合物を開示している。
更に、特許文献1(JP2008279736A)は、塗料用の尿素含有シランを開示している。
特許文献2(DE3424534A1)は、式
Figure 0006614797
のN,N’−およびN,N’,N’−置換された尿素含有シランを開示している。
前記の製造は、アミノ化合物、ハロシランおよびアルカリ金属シアン酸塩を、非プロトン性極性有機溶剤、例えばDMFまたはDMSO中で反応させることによって行われる。
更に、特許文献3(JP2002311574)は、式
1−S−R2−NH−C(O)−NH−R3−Si(R4m(OR53-m
のシランを含む粉末塗料を開示している。
特許文献4(WO9955754A1)は、式
[(R1O)3-a(R2aSi−R3−A−C(O)−B]m−X
のアルコキシシランを含む感光性樹脂組成物を開示している。
公知の製造方法の欠点は、有機溶剤、例えばDMFまたはDMSOと、健康に害のある出発化合物、例えばKOCNまたはNaOCNとが使用されることである。更なる欠点は、複雑な後処理である。
JP2008279736A DE3424534A1 JP2002311574 WO9955754A1
本発明の課題は、先行技術からの方法と比較して、有機溶剤と健康に害のある出発化合物を用いずに作業する方法であって、かつ後処理が簡単な方法を提供することである。
本発明は、一般式I
Figure 0006614797
[式中、R1は、同一または異なって、C1〜C10−アルコキシ基、好ましくはメトキシもしくはエトキシ基、C2〜C10−環状ジアルコキシ基、フェノキシ基、C4〜C10−シクロアルコキシ基、C6〜C20−アリール基、好ましくはフェニル、C1〜C10−アルキル基、好ましくはメチルもしくはエチル、C2〜C20−アルケニル基、C7〜C20−アラルキル基もしくはハロゲン、好ましくはClであり、かつRは、同一または異なって、分枝鎖状もしくは非分枝鎖状の、飽和もしくは不飽和の、脂肪族の、芳香族の、もしくは脂肪族/芳香族の混合型の二価のC1〜C30−炭化水素基、好ましくはC1〜C20−炭化水素基、より好ましくはC1〜C10−炭化水素基、更により好ましくはC1〜C7−炭化水素基、特に好ましくはC2およびC3−炭化水素基であって、場合によりF−、Cl−、Br−、I−、−CNもしくはHS−によって置換された基である]の尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、一般式II
Figure 0006614797
[式中、RおよびR1は、それぞれ前記定義の通りであり、かつHalは、F、Cl、BrもしくはI、好ましくはClである]のハロシランを、NaSHと、C2〜C8−アルコール、好ましくはエタノール中で反応させることを特徴とする製造方法を提供する。
尿素含有メルカプトシランは、一般式Iの複数の尿素含有メルカプトシランの混合物であってよい。
プロセス生成物は、一般式Iの尿素含有メルカプトシランのアルコキシシラン官能基の加水分解と縮合により形成するオリゴマーを含んでよい。
Rは、好ましくは、−CH2−、−CH2CH2−、−CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2−、−CH(CH3)−、−CH2CH(CH3)−、−CH(CH3)CH2−、−C(CH32−、−CH(C25)−、−CH2CH2CH(CH3)−、−CH(CH3)CH2CH2−、−CH2CH(CH3)CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、または
Figure 0006614797
であってよい。
一般式Iの尿素含有メルカプトシランは、好ましくは、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、または
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH
であってよい。
特に好ましい化合物は、式
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH
の化合物である。
一般式IIのハロシランは、好ましくは、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−Cl、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−Cl、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Cl、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Cl、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−Cl、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Cl、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Cl、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Cl、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Cl、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−Cl、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−Cl、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Cl、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Cl、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−Cl、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Cl、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Cl、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Cl、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Br、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−Br、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−Br、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Br、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Br、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−Br、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Br、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Br、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Br、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Br、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−Br、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−Br、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Br、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Br、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−Br、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Br、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Br、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Br、または
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−Br
であってよい。
本発明による方法によって得られる一般式Iの尿素含有メルカプトシランは、50%を上回る、好ましくは60%を上回る、より好ましくは70%を上回る、非常に好ましくは80%を上回る収率で得ることができる。
本発明による方法によって得られる生成物中の、DMSO−d6中またはCDCl3中での可溶性分は、内部標準、例えばトリフェニルホスフィンオキシド(TPPO)をDMSO−d6中またはCDCl3中に添加して、当業者に公知の1H NMR法によって測定される。
反応のための更なる溶剤、例えば無機溶剤もしくは有機溶剤を使用することが可能である。
前記反応は、追加の有機溶剤を用いずに行うことができる。
使用される一般式IIのハロシランに対して、水の量は、10質量%未満、好ましくは5質量%未満、より好ましくは2質量%未満、非常に好ましくは1質量%未満であってよい。
前記反応は、空気を排除して行うことができる。
前記反応は、不活性ガス雰囲気下で、例えばアルゴンまたは窒素下で、好ましくは窒素下で行うことができる。
本発明の方法は、大気圧、高められた圧力または低減された圧力で行うことができる。好ましくは、本発明による方法は、標準圧力で行うことができる。
高められた圧力は、1.1バール〜100バールの、好ましくは1.5バール〜50バールの、より好ましくは2バール〜20バールの、非常に好ましくは2〜10バールの圧力であってよい。
低減された圧力は、1ミリバール〜1000ミリバールの、好ましくは1ミリバール〜500ミリバールの、より好ましくは1ミリバール〜250ミリバールの、非常に好ましくは5ミリバール〜100ミリバールの圧力であってよい。
本発明による方法は、0℃〜+150℃で、好ましくは+20℃〜+130℃で、より好ましく+50℃〜+100℃で行うことができる。
本発明による方法において、一般式IIのハロシランは、NaSH中に計量供給することができる。
本発明による方法において、NaSHは、一般式IIのハロシラン中に計量供給することができる。
一般式IIのハロシランは、NaSHとの反応の前に、一般式III
Figure 0006614797
のアミンの塩酸塩および一般式IV
Figure 0006614797
のイソシアナトシランから、塩基、好ましくはNaOEtの添加によって製造でき、前記式中、Hal、RおよびR1は、それぞれ前記定義の通りである。
前記塩基は、pH7〜14に至るまで添加することができる。
本発明による方法においては、一般式IIIのアミンの塩酸塩は、一般式IVのイソシアナトシランに対して、1:0.80〜1:1.20のモル比で、好ましくは1:0.85〜1:1.15のモル比で、より好ましくは1:0.90〜1:1.10のモル比で使用することができる。
一般式IIIのアミンの塩酸塩は、好ましくは、
HCl・H2N−CH2−Cl、
HCl・H2N−CH2−CH2−Cl、
HCl・H2N−CH2−CH2−CH2−Cl、
HCl・H2N−CH2−Br、
HCl・H2N−CH2−CH2−Br、または
HCl・H2N−CH2−CH2−CH2−Br
であってよい。
一般式IVのイソシアナトシランは、好ましくは、
(EtO)3Si−CH2−NCO、
(EtO)3Si−CH2−CH2−NCO、
(EtO)3Si−CH2−CH2−CH2−NCO、
(MeO)3Si−CH2−NCO、
(MeO)3Si−CH2−CH2−NCO、または
(MeO)3Si−CH2−CH2−CH2−NCO
であってよい。
一般式IIのハロシランは、NaSHとの反応の前に、一般式V
Figure 0006614797
のイソシアネートハロゲン化合物および一般式VI
Figure 0006614797
のアミノシランから製造でき、前記式中、Hal、RおよびR1は、それぞれ前記定義の通りである。
前記反応は、溶剤中、好ましくはC2〜C8−アルコール中、より好ましくはエタノール中で行うことができる。
本発明による方法においては、一般式Vのイソシアネートハロゲン化合物は、一般式VIのアミノシランに対して、1:0.80〜1:1.20のモル比で、好ましくは1:0.85〜1:1.15のモル比で、より好ましくは1:0.90〜1:1.10のモル比で使用することができる。
一般式Vのイソシアネートハロゲン化合物は、好ましくは、
OCN−CH2−Cl、
OCN−CH2−CH2−Cl、
OCN−CH2−CH2−CH2−Cl、
OCN−CH2−Br、
OCN−CH2−CH2−Br、または
OCN−CH2−CH2−CH2−Br
であってよい。
一般式VIのアミノシラン化合物は、好ましくは、
(EtO)3Si−CH2−NH2
(EtO)3Si−CH2−CH2−NH2
(EtO)3Si−CH2−CH2−CH2−NH2
(MeO)3Si−CH2−NH2
(MeO)3Si−CH2−CH2−NH2、または
(MeO)3Si−CH2−CH2−CH2−NH2
であってよい。
本発明による方法により製造される生成物は、25モル%未満の、好ましくは10モル%未満の、より好ましくは5モル%未満の、非常に好ましくは3モル%未満の一般式IIのハロシランの残留含量を有してよい。
本発明による方法により製造される生成物中の、一般式IIのハロシランの相対モル百分率は、1H NMRにおいて、一般式Iの尿素含有メルカプトシランのSi−C 2−基における水素原子に対する、一般式IIのハロシランの−CH2 2−Cl基中の水素原子の積分によって測定される。
例えば式IIの物質(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Clのためには、前記相対含量の測定のために、−CH2 2−Cl基の水素原子(δ=3.17ppm)の積分が使用される。
本発明による方法により製造される生成物は、10モル%未満の、好ましくは5モル%未満の、より好ましくは1モル%未満の、非常に好ましくは0.1モル%未満の一般式IIIのアミンの塩酸塩の残留含量を有してよい。
本発明による方法により製造される生成物中の、一般式IIIのアミンの塩酸塩の相対モル百分率は、13C NMRにおいて、一般式Iの尿素含有メルカプトシランのSi−2−基における炭素原子に対する、一般式IIIのアミンの塩酸塩の−2−NH2・HCl基中の炭素原子の積分によって測定される。
例えば式IIIの物質HCl・H2N−CH2−CH2−Clのためには、前記相対含量の測定のために、HCl・H2N−2−CH2−Cl基の炭素原子(δ=41.25ppm)またはHCl・H2N−CH22−Cl基の炭素原子(δ=40.79ppm)の積分が使用される。
本発明による方法により製造される生成物は、10モル%未満の、好ましくは5モル%未満の、より好ましくは1モル%未満の、非常に好ましくは0.1モル%未満の一般式IVのイソシアナトシランの残留含量を有してよい。
本発明による方法により製造される生成物中の、一般式IVのイソシアナトシランの1モル%を上回る範囲内の相対モル百分率は、13C NMRにおいて、一般式Iの尿素含有メルカプトシランのSi−2−基における炭素原子に対する、一般式IVのイソシアナトシランの−NO基中の炭素原子の積分によって測定される。
例えば式IVの物質(EtO)3Si−CH2−CH2−CH2−NCOのためには、前記1モル%を上回る範囲内の相対含量の測定のために、−NO基の炭素原子(δ=122.22ppm)の積分が使用される。
本発明による方法により製造される生成物中の、一般式IVのイソシアナトシランの1モル%を下回る範囲内の相対モル百分率は、当業者に公知の定量的FT−IR分光分析法によって測定される。該方法は、好適な濃度の較正溶液(例えばC2Cl4中)を使用することによって較正される。その測定のために、約1gのサンプルを25mlの丸口ボトル中に量り入れ、そして25gのC2Cl4を添加する。前記サンプルを、撹拌機上で1〜2時間にわたり撹拌する。その後に、下方の液相を20mmのIRキュベット中に慎重に量り入れ、FT−IR分光分析法(4000〜1200cm-1、分解能2cm-1)によって分析する。同じ条件下で、前記溶剤のスペクトルを減算のために記録する。
例えば式IVの物質(EtO)3Si−CH2−CH2−CH2−NCOのためには、前記1モル%を下回る範囲内の相対含量の測定のために、2270cm-1での−NCO基の原子価振動の波長が使用される。
本発明による方法により製造される生成物は、25モル%未満の、好ましくは10モル%未満の、より好ましくは5モル%未満の、非常に好ましくは3モル%未満の一般式Vのイソシアネートハロゲン化合物の残留含量を有してよい。
本発明による方法により製造される生成物中の、一般式Vのイソシアネートハロゲン化合物の相対モル百分率は、13C NMRにおいて、一般式Iの尿素含有メルカプトシランのSi−2−基における炭素原子に対する、一般式Vのイソシアネートハロゲン化合物のON−CH2−基中の炭素原子の積分によって測定される。
例えば式Vの物質OCN−CH2−CH2−Clのためには、前記相対含量の測定のために、ON−CH2−基の炭素原子(δ=124.33ppm)の積分が使用される。
本発明による方法により製造される生成物は、10モル%未満の、好ましくは5モル%未満の、より好ましくは1モル%未満の、非常に好ましくは0.1モル%未満の一般式VIのアミノシランの残留含量を有してよい。
本発明による方法により製造される生成物中の、一般式VIのアミノシランの相対モル百分率は、13C NMRにおいて、一般式Iの尿素含有メルカプトシランのSi−2−基における炭素原子に対する、一般式VIのアミノシランの−2−NH2基における炭素原子の積分によって測定される。
例えば式VIの物質(EtO)3Si−CH2−CH2−CH2−NH2のためには、前記相対含量の測定のために、−2−NH2基の炭素原子(δ=45.15ppm)の積分が使用される。
前記反応混合物を濾過することができ、次いで前記アルコールを留去することができ、そして生成物を乾燥させることができる。前記乾燥は、20℃〜100℃で、場合により1ミリバール〜500ミリバールの低減された圧力で行うことができる。
一実施形態においては、一般式I
Figure 0006614797
の尿素含有メルカプトシランの製造のための方法は、一般式III
Figure 0006614797
のアミンの塩酸塩および一般式IV
Figure 0006614797
のイソシアナトシランを、塩基の添加によって、C2〜C8−アルコール、好ましくはエタノール中で転化させ、そして次いでNaSHが添加され、該反応混合物は濾過され、アルコールは留去され、そして生成物は乾燥され、前記式中、Hal、RおよびR1は、それぞれ前記定義の通りであることを特徴とする。
第二の一実施形態においては、一般式I
Figure 0006614797
の尿素含有メルカプトシランの製造のための方法は、一般式V
Figure 0006614797
のイソシアネートハロゲン化合物および一般式VI
Figure 0006614797
のアミノシランを、C2〜C8−アルコール、好ましくはエタノール中で転化させ、そして次いでNaSHが添加され、該反応混合物は濾過され、アルコールは留去され、そして生成物は乾燥され、前記式中、Hal、RおよびR1は、それぞれ前記定義の通りであることを特徴とする。
一般式Iの尿素含有メルカプトシランは、無機材料、例えばガラスビーズ、ガラス片、ガラス表面、ガラス繊維もしくは酸化物充填剤、好ましくはシリカ、例えば沈降シリカおよびフュームドシリカと、有機ポリマー、例えば熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマーもしくはエラストマーとの間の接着促進剤として、または架橋剤として、および酸化物表面用の表面改質剤として使用できる。
一般式Iの尿素含有メルカプトシランは、充填剤が加えられたゴム混合物中でカップリング試薬として使用してよく、例は、タイヤトレッド、工業用ゴム製品または履物のソールである。
本発明による方法の利点は、一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造が、有機溶剤と健康に害のある出発化合物を用いずに可能であるということである。
本発明による方法の更なる利点は、得られた生成物の複雑な精製を省けることである。
実施例1:(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SHの、(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−ClおよびNaSHからの製造
NaSHをエタノール中に溶かした溶液[H2S(15.21g、0.45モル、1.07当量)をナトリウムエトキシド溶液(Na(10.55g、0.46モル、1.10当量)からEtOH(300mL)中で製造した)中に導入することによって製造した]に、52℃での計量添加によって、エタノール(300ml)中の(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−Cl(138.90g、0.42モル、1.00当量)を添加し、そして該混合物を78℃に加熱する。5時間の反応時間の後に、該混合物を室温に冷却し、そして該懸濁液を濾過する。濾液から溶剤を回転蒸発器で除去し、そして減圧下で乾燥させる。生成物の(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH(134.96g、理論値の97.9%)が白色の固体として得られる。
1H NMR (δppm, 500 MHz, CDCl3): 0.64 (2H, t), 1.23 (9H, t), 1.36 (1H, br), 1.61 (2H, m), 2.67 (2H, t), 3.17 (2H, m), 3.37 (2H, m), 3.81 (6H, q), 4.74 (1H, br), 4.94 (1H, br)
13C NMR (δppm, 125 MHz, CDCl3): 7.8 (1C), 18.3 (3C), 23.8 (1C), 25.6 (1C), 43.0 (1C), 43.5 (1C), 58.4 (3C), 158.9 (1C)。
実施例2:(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SHの、(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH2、OCN−CH2CH2−ClおよびNaSHからの製造
3−アミノプロピルトリエトキシシラン(154.95g、0.70モル、1.00当量)を、精密ガラス撹拌機、内部温度計、滴下漏斗および還流冷却器を備える4lの三ツ口フラスコ中でエタノール(3.0l)中に初充填し、そして−78℃に冷却する。2−クロロエチルイソシアネート(73.86g、0.70モル、1.00当量)を−78℃〜−69℃で2.5時間以内で滴加し、次いで該混合物を50℃に加熱する。NaSHの溶液[実施例1の製造と同様に、EtOH中21%NaOEt溶液(244.98g、0.76モル、1.09当量)およびH2S(25.06g、0.74モル、1.05当量)から]を50分以内で添加し、そして該混合物を78℃に加熱する。5時間の反応時間の後に、該混合物を室温に冷却し、そして該懸濁液を濾過する。濾液から溶剤を回転蒸発器で除去し、そして減圧下で乾燥させる。生成物の(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH(208.07g、理論値の90.8%)が白色の固体として得られる。
1H NMR (δppm, 500 MHz, CDCl3): 0.64 (2H, t), 1.22 (9H, t), 1.36 (1H, br), 1.61 (2H, m), 2.67 (2H, t), 3.16 (2H, m), 3.37 (2H, m), 3.81 (6H, q), 4.65 (1H, br), 4.84 (1H, br)。
実施例3:(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SHの、(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NCO、HCl・H2N−CH2CH2−ClおよびNaSHからの製造
2−クロロエチルアミン塩酸塩(73.86g、0.70モル、1.00当量)を、精密ガラス撹拌機、内部温度計、滴下漏斗および還流冷却器を備える4lの三ツ口フラスコ中でエタノール(3.0l)中に初充填し、そして−78℃に冷却し、そしてナトリウムエトキシド(226.83g、0.70モル、1.00当量、エタノール中21%)を添加する。3−イソシアナトプロピル(トリエトキシシラン)(173.15g、0.70モル、1.00当量)を次いで−78℃〜−70℃で3時間以内で滴加し、そして次いで該混合物を50℃に加熱する。NaSHの溶液[実施例1の製造と同様に、EtOH中21%NaOEt溶液(244.98g、0.76モル、1.09当量)およびH2S(25.06g、0.74モル、1.05当量)から]を50分以内で添加し、そして該混合物を78℃に加熱する。5時間の反応時間の後に、該混合物を室温に冷却し、そして該懸濁液を濾過する。濾液から溶剤を回転蒸発器で除去し、そして減圧下で乾燥させる。生成物の(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH(220.34g、理論値の96.9%)が淡黄色がかった油状物として得られる。
[本発明の態様]
1. 一般式I
Figure 0006614797
[式中、R1は、同一または異なって、C1〜C10−アルコキシ基、C2〜C10−環状ジアルコキシ基、フェノキシ基、C4〜C10−シクロアルコキシ基、C6〜C20−アリール基、C1〜C10−アルキル基、C2〜C20−アルケニル基、C7〜C20−アラルキル基もしくはハロゲンであり、かつRは、同一または異なって、分枝鎖状もしくは非分枝鎖状の、飽和もしくは不飽和の、脂肪族の、芳香族の、もしくは脂肪族/芳香族の混合型の二価のC1〜C30−炭化水素基である]の尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、一般式II
Figure 0006614797
[式中、Halは、F、Cl、BrまたはIである]のハロシランを、NaSHとC2〜C8−アルコール中で反応させることを特徴とする製造方法。
2. 請求項1に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、使用されるアルコールがエタノールであることを特徴とする製造方法。
3. 請求項1または2に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、前記一般式Iの尿素含有メルカプトシランが、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
(EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
(MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、または
(MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH
であることを特徴とする製造方法。
4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、前記反応を追加の有機溶剤を用いずに行うことを特徴とする製造方法。
5. 請求項1から4までのいずれか1項に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、前記温度が、0℃〜+150℃の間であることを特徴とする製造方法。
6. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、一般式IIのハロシランを、NaSHとの反応の前に、一般式III
Figure 0006614797
のアミンの塩酸塩および一般式IV
Figure 0006614797
のイソシアナトシランから、塩基の添加によって製造することを特徴とする製造方法。
7. 請求項6に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、使用される塩基がNaOEtであることを特徴とする製造方法。
8. 請求項6または7に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、前記塩基を、pH7〜14の間に至るまで添加することを特徴とする製造方法。
9. 請求項1に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、一般式IIのハロシランを、NaSHとの反応の前に、一般式V
Figure 0006614797
のイソシアネートハロゲン化合物および一般式VI
Figure 0006614797
のアミノシランから製造することを特徴とする製造方法。
10. 請求項1から9までのいずれか1項に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、前記反応混合物を濾過し、そしてアルコールを留去することを特徴とする製造方法。
11. 請求項10に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、生成物を乾燥させることを特徴とする製造方法。

Claims (7)

  1. 一般式I
    Figure 0006614797
    [式中、R1は、同一または異なって、C1〜C10−アルコキシ基またはフェノキシ基であり、かつRは、同一または異なって、非分枝鎖状の、飽和の、脂肪族の二価のC1〜C30−炭化水素基である]の尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、
    一般式II
    Figure 0006614797
    [式中、 1 およびRは、それぞれ上記に示すとおりであり、かつHalは、Clである]のハロシランを
    般式III
    Figure 0006614797
    [式中、Rは、上記に示すとおりである]のアミンの塩酸塩および一般式IV
    Figure 0006614797
    [式中、R1およびRは、それぞれ上記に示すとおりである]のイソシアナトシランから塩基の添加によって製造し、ここで、前記塩基はpH7〜14の間に至るまで添加されており、
    かつ、得られた前記ハロシランを、NaSHとエタノール中で反応させることを特徴とする製造方法。
  2. 請求項1に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、前記一般式Iの尿素含有メルカプトシランが、
    (EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
    (EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
    (EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
    (EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
    (EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
    (EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
    (EtO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
    (EtO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
    (EtO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
    (MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
    (MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
    (MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
    (MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
    (MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2−SH、
    (MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2−SH、
    (MeO)3Si−CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、
    (MeO)3Si−CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH、または
    (MeO)3Si−CH2CH2CH2−NH−CO−NH−CH2CH2CH2−SH
    であることを特徴とする製造方法。
  3. 請求項1または2に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、前記反応を追加の有機溶剤を用いずに行うことを特徴とする製造方法。
  4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、前記温度が、0℃〜+150℃の間であることを特徴とする製造方法。
  5. 請求項1から4までのいずれか1項に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、使用される塩基がNaOEtであることを特徴とする製造方法。
  6. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、前記反応混合物を濾過し、そしてエタノールを留去することを特徴とする製造方法。
  7. 請求項6に記載の一般式Iの尿素含有メルカプトシランの製造方法であって、生成物を乾燥させることを特徴とする製造方法。
JP2015098988A 2014-05-15 2015-05-14 尿素含有メルカプトシランの製造方法 Expired - Fee Related JP6614797B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014209221.3A DE102014209221A1 (de) 2014-05-15 2014-05-15 Verfahren zur Herstellung von harnstoffhaltigen Mercaptosilanen
DE102014209221.3 2014-05-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015218169A JP2015218169A (ja) 2015-12-07
JP6614797B2 true JP6614797B2 (ja) 2019-12-04

Family

ID=52780454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015098988A Expired - Fee Related JP6614797B2 (ja) 2014-05-15 2015-05-14 尿素含有メルカプトシランの製造方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9440998B2 (ja)
EP (1) EP2944641B1 (ja)
JP (1) JP6614797B2 (ja)
KR (1) KR102353521B1 (ja)
CN (1) CN105884814B (ja)
BR (1) BR102015010648B1 (ja)
DE (1) DE102014209221A1 (ja)
PL (1) PL2944641T3 (ja)
RU (1) RU2681218C2 (ja)
UA (1) UA121096C2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016211368A1 (de) * 2016-06-24 2017-12-28 Continental Reifen Deutschland Gmbh Schwefelvernetzbare Kautschukmischung und Fahrzeugreifen
CN106914146B (zh) * 2017-03-14 2019-05-28 常州大学 一种巯基化改性tries分离膜及其制备方法和用途
DE102017207715A1 (de) 2017-05-08 2018-11-08 Evonik Degussa Gmbh Benzthiazolhaltige Silane, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
EP3594283B1 (de) * 2018-07-13 2021-04-07 Continental Reifen Deutschland GmbH Schwefelvernetzbare kautschukmischung, vulkanisat und fahrzeugreifen

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2509483A (en) 1946-08-20 1950-05-30 Phillips Petroleum Co Production of thiolesters
FR1527206A (fr) 1967-04-21 1968-05-31 Aquitaine Petrole Production de thioesters d'alcényles
DE2360471A1 (de) 1973-12-05 1975-06-12 Dynamit Nobel Ag Verfahren zur herstellung von polysulfidbruecken enthaltenden alkylalkoxisilanen
JPS59144792A (ja) * 1984-01-12 1984-08-18 Tokuyama Soda Co Ltd 3−(β−クロロエチルウレイド)プロピルトリエトキシシラン
DE3424534A1 (de) 1984-07-04 1986-01-09 Degussa Ag, 6000 Frankfurt N,n'- und n,n',n'-substituierte silylharnstoffe und verfahren zu deren herstellung
JP3091993B2 (ja) * 1995-04-21 2000-09-25 信越化学工業株式会社 メルカプトプロピルシラン化合物の製造方法
WO1999055754A1 (en) 1998-04-24 1999-11-04 Ck Witco Corporation Powder coatings or adhesives employing silanes or silane treated fillers
US6452034B2 (en) 2000-01-04 2002-09-17 Crompton Corporation Low-sulfur polysulfide silanes and process for preparation
US6441213B1 (en) 2000-05-18 2002-08-27 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Adhesion promoters containing silane, carbamate or urea, and donor or acceptor functionality
JP2002201312A (ja) 2000-10-30 2002-07-19 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム改質剤及びそれを含むゴム組成物
JP2002311574A (ja) 2001-04-13 2002-10-23 Asahi Kasei Corp 感光性樹脂組成物
US6803406B2 (en) * 2002-03-29 2004-10-12 National Starch And Chemical Investmnet Holding Corporation Electron donors, electron acceptors and adhesion promoters containing disulfide
DE10351735B3 (de) * 2003-11-06 2004-12-09 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von (Mercaptoorganyl)-alkoxysilanen
ZA200601910B (en) * 2005-03-07 2006-11-29 Degussa Process for the preparation of organosilances
RU2391291C2 (ru) * 2005-03-07 2010-06-10 Эвоник Дегусса Гмбх Способ получения органосиланов
DE102005052233A1 (de) * 2005-03-07 2006-09-21 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von Organosilanen
DK1717240T3 (da) * 2005-04-29 2011-01-24 Sika Technology Ag Organoalkoxysilaner til anvendelse i fugtighedshærdende sammensætninger
US7504456B2 (en) * 2006-02-21 2009-03-17 Momentive Performance Materials Inc. Rubber composition containing organofunctional silane
JP2008279736A (ja) 2007-05-14 2008-11-20 Fujifilm Corp 親水性部材及びその製造方法
EP2570419A4 (en) * 2010-05-14 2013-12-25 Kri Inc MODIFIED METAL OXIDE SOIL
FR2984326B1 (fr) 2011-12-16 2014-01-10 Michelin Soc Tech Agent de couplage mercaptosilane bloque
DE102014209255A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Continental Reifen Deutschland Gmbh Schwefelvernetzbare Kautschukmischung und Fahrzeugreifen

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015118038A (ru) 2016-12-10
US20150329572A1 (en) 2015-11-19
BR102015010648A8 (pt) 2020-03-31
UA121096C2 (uk) 2020-04-10
KR102353521B1 (ko) 2022-01-20
US9440998B2 (en) 2016-09-13
RU2015118038A3 (ja) 2018-10-09
DE102014209221A1 (de) 2015-11-19
CN105884814A (zh) 2016-08-24
EP2944641B1 (de) 2017-01-04
BR102015010648B1 (pt) 2020-10-20
PL2944641T3 (pl) 2017-07-31
BR102015010648A2 (pt) 2015-12-15
JP2015218169A (ja) 2015-12-07
RU2681218C2 (ru) 2019-03-05
CN105884814B (zh) 2019-05-28
EP2944641A1 (de) 2015-11-18
KR20150131985A (ko) 2015-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6512931B2 (ja) 尿素含有シラン、その製造方法およびその使用
JP6614797B2 (ja) 尿素含有メルカプトシランの製造方法
JP6482947B2 (ja) 尿素含有シラン、その製造方法およびその使用
JP6530232B2 (ja) 尿素含有シランの製造方法
JP6533095B2 (ja) 尿素含有メルカプトシラン、その製造方法およびその使用

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20150826

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20151222

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181011

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190115

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190603

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20190614

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20190627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190708

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190926

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191023

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6614797

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees