JPH10218883A - N,n−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンの製造方法 - Google Patents

N,n−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンの製造方法

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JPH10218883A JP3719197A JP3719197A JPH10218883A JP H10218883 A JPH10218883 A JP H10218883A JP 3719197 A JP3719197 A JP 3719197A JP 3719197 A JP3719197 A JP 3719197A JP H10218883 A JPH10218883 A JP H10218883A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シランカップリング剤、アミノ変性シリコー
ンオイルの中間原料として有用な3−アミノプロピルア
ルコキシシラン化合物の製造原料として有効なN,N−
ビス(トリメチルシリル)アリルアミンを安価な原料か
ら簡便かつ容易に、しかも高収率で生産性よく工業的に
有利に製造する。 【解決手段】 N−トリメチルシリルアリルアミンを触
媒の存在下に不均化反応させると共に、副生するアリル
アミンを随時反応系外へ留出させ、N,N−ビス(トリ
メチルシリル)アリルアミンを分取する。アリルアミン
とヘキサメチルジシラザンを触媒の存在下に反応させて
N−トリメチルシリルアリルアミンを生成させた後、引
き続いて該N−トリメチルシリルアリルアミンを前記と
同じ触媒の存在下、不均化反応させると共に、副生する
アリルアミンを随時反応系外へ留出させ、N,N−ビス
(トリメチルシリル)アリルアミンを分取する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アミノ基を有する
シランカップリング剤等の有機ケイ素化合物の合成原料
として有用なN,N−ビス(トリメチルシリル)アリル
アミン化合物の新規な製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】3−ア
ミノプロピルアルコキシシラン化合物は、有機材料と無
機材料の界面の接着性を改善し、FRP積層板、レジン
コンクリート、樹脂封止剤、人工大理石、プラスチック
マグネット等の複合材料の機械的強度、耐水性、耐熱性
を改良するために使用される汎用シランカップリング剤
として有用であり、また、アミノ基の吸着能力を生かし
て繊維処理剤、つや出し剤、塗料添加剤及び樹脂改質用
オイル等の用途で広く使用されているアミノ変性シリコ
ーンオイル等の原料としても多用されている。
【0003】上記3−アミノプロピルアルコキシシラン
化合物は、N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルア
ミンの二重結合にハイドロジェンアルコキシシランを付
加した後、脱トリメチルシリル化することにより容易に
製造できるもので、このため、N,N−ビス(トリメチ
ルシリル)アリルアミンは工業的に有用な化合物であ
る。
【0004】このN,N−ビス(トリメチルシリル)ア
リルアミンは、アリルアミンとヘキサメチルジシラザン
を反応させることにより合成できることは公知である
が、この反応の場合、モノシリル化合物であるN−トリ
メチルシリルアリルアミンが主生成物であり、目的とす
るN,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンは非
常に低い収率でしか得られないという欠点があった。
【0005】そこで、上記問題の解決策として、トリエ
チルアミンの存在下、アリルアミンとトリメチルクロロ
シランを溶媒中加圧下に反応させる方法(特開平6−3
40919号公報)、同様な試薬を使用し、塩化チタン
や塩化アルミニウム等のルイス酸触媒を使用して反応さ
せる方法(Phosphorus,Sulfur,an
d Silicon,68,25−35(1992)、
特開平8−134078号公報)が報告されている。
【0006】しかしながら、これらの方法は、N,N−
ビス(トリメチルシリル)アリルアミンの収率はかなり
改善されるものの、高価かつ反応容積を占めるトリエチ
ルアミンや溶媒を使用するため、コスト高で低生産性と
なる上、回収等の処置が必要であり、工程が面倒であ
る。更に、上記方法では、大量のトリエチルアミン塩酸
塩が副生するため、その除去のために濾過等の煩雑な処
理を行う必要があり、工業的製造方法として満足いく方
法とは言えなかった。
【0007】従って、上記問題のない工業的に有利な
N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンの製造
方法の開発が望まれていた。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、安価かつ簡便に、しかも高収率で生産性よくN,N
−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンを製造するこ
とができるN,N−ビス(トリメチルシリル)アリルア
ミンの製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、N−トリメチルシリルアリルアミンを触媒の存在下
に不均化反応させると共に、副生するアリルアミンを随
時反応系外へ留出させることにより、N−トリメチルシ
リルアリルアミンの不均化反応が非常に高い不均化率で
進行し、N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミ
ンを高収率で得ることができる上、回収したアリルアミ
ンの再利用も可能で廃液処理の必要がなく、それ故、安
価な原料から簡便かつ容易に、しかも効率的に生産性よ
くN,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンを製
造できること、更に、アリルアミンとヘキサメチルジシ
ラザンを触媒の存在下に反応させてN−トリメチルシリ
ルアリルアミンを生成させた後、このN−トリメチルシ
リルアリルアミンを引き続いて不均化反応させると共
に、副生するアリルアミンを随時反応系外へ留出するこ
とにより、同一触媒の存在下で連続して前記二段階の反
応を行うことができ、工業的により有利となることを知
見し、本発明をなすに至った。
【0010】従って、本発明は、(1)N−トリメチル
シリルアリルアミンを触媒の存在下に不均化反応させる
と共に、副生するアリルアミンを随時反応系外へ留出さ
せ、N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンを
分取することを特徴とするN,N−ビス(トリメチルシ
リル)アリルアミンの製造方法、(2)アリルアミンと
ヘキサメチルジシラザンを触媒の存在下に反応させてN
−トリメチルシリルアリルアミンを生成させた後、引き
続いて該N−トリメチルシリルアリルアミンを前記と同
じ触媒の存在下、不均化反応させると共に、副生するア
リルアミンを随時反応系外へ留出させ、N,N−ビス
(トリメチルシリル)アリルアミンを分取することを特
徴とするN,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミ
ンの製造方法を提供する。
【0011】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明のN,N−ビス(トリメチルシリル)アリル
アミンの製造方法は、N−トリメチルシリルアリルアミ
ンを触媒の存在下に不均化反応させると共に、副生する
アリルアミンを随時反応系外へ留出させ、N,N−ビス
(トリメチルシリル)アリルアミンを分取することを特
徴とするものである。
【0012】本発明方法の原料であるN−トリメチルシ
リルアリルアミンとしては、いずれの方法で製造したも
のを使用してもよいが、特にアリルアミンとヘキサメチ
ルジシラザンを不均化反応と同様の後述するような触媒
の存在下に反応させることで得ることができるN−トリ
メチルシリルアリルアミンを使用すると、このN−トリ
メチルシリルアリルアミンの合成反応で使用した触媒を
不均化反応で共通して使用できる上、この反応による副
生物がほとんどないことから、生成したN−トリメチル
シリルアリルアミンを一旦蒸留単離することなく、この
合成反応に引き続いて不均化反応を行うことが可能であ
り、非常に効率が良い。
【0013】上記N−トリメチルシリルアリルアミンの
合成反応において、アリルアミンとヘキサメチルジシラ
ザンとの使用割合は、アリルアミンに対してヘキサメチ
ルジシラザンを0.1〜10モル当量、特に0.5〜2
モル当量とすることが好適である。
【0014】アリルアミンとヘキサメチルジシラザンと
の反応条件は、特に限定されないが、還流温度で1〜1
0時間反応させることが好ましい。
【0015】本発明方法で使用される触媒としては、ア
ルカリ化合物、ルイス酸を含む酸化合物及びそれらの塩
のいずれかが有効であるが、特に上記酸化合物又はその
塩が有効であり、具体的にはベンゼンスルホン酸、トル
エンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、トルイ
ジンスルホン酸、メタニル酸、スルファニル酸、ペリ
酸、ジアミノベンジルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸
アンモニウム、トルエンスルホン酸アンモニウム、ドデ
シルベンゼンスルホン酸アンモニウム、トルイジンスル
ホン酸アンモニウム、メタニル酸アンモニウム、スルフ
ァニル酸アンモニウム、ペリ酸アンモニウム、ジアミノ
ベンジルスルホン酸アンモニウム等のアリールスルホン
酸化合物及びその塩が好ましい。
【0016】上記触媒の使用量は、N−トリメチルシリ
ルアリルアミンに対して0.01〜20重量%、特に
0.5〜5重量%が好ましく、0.01重量%に満たな
いと反応が非常に遅くなる場合があり、20重量%を超
えるとコスト高となる場合がある。
【0017】本発明に係る不均化反応は本質的に溶媒は
不要であるが、必要に応じてトルエン、キシレン、ヘキ
サン、イソオクタン、テトラヒドロフラン等の非プロト
ン性溶媒を使用してもよい。
【0018】また、不均化反応は常圧、減圧、加圧いず
れの条件で行うことも可能であるが、反応速度の観点か
ら常圧又は加圧下で行うことが好ましい。
【0019】本発明方法において、N−トリメチルシリ
ルアリルアミンの不均化反応により副生するアリルアミ
ンの留去は、1〜20時間程度かけて留出除去すること
が好ましい。なお、この留去により得られたアリルアミ
ンは、N−トリメチルシリルアリルアミンの原料として
再利用可能であり、本発明の方法においては、処分すべ
き廃液がほとんど発生しない。
【0020】不均化反応終了後は、得られた反応液から
通常の方法、例えば減圧蒸留等により目的物質である
N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンを得る
ことがてきる。
【0021】
【発明の効果】本発明のN,N−ビス(トリメチルシリ
ル)アリルアミンの製造方法によれば、シランカップリ
ング剤、アミノ変性シリコーンオイルの中間原料として
有用な3−アミノプロピルアルコキシシラン化合物の製
造原料として有効なN,N−ビス(トリメチルシリル)
アリルアミンを安価な原料から簡便かつ容易に、しかも
高収率で生産性よく工業的に有利に製造することでき
る。
【0022】
【実施例】以下、実施例、比較例及び参考例を示し、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。
【0023】〔実施例1〕蒸留塔及び温度計を備えた5
00mlフラスコにN−トリメチルシリルアリルアミン
387.9g(3.0mol)及びドデシルベンゼンス
ルホン酸10.5g(0.03mol)を加え、加熱し
て還流させた後、8時間かけて生成するアリルアミンを
留出除去した。得られた反応液から、減圧蒸留により8
9〜90℃/40mmHgの留分を分取することによ
り、N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミン2
84.8gを得た(収率94.2%)。
【0024】〔実施例2〕蒸留塔、撹拌機、温度計及び
滴下ロートを備えた500mlフラスコにヘキサメチル
ジシラザン193.7g(1.2mol)及びドデシル
ベンゼンスルホン酸7.0g(0.02mol)を仕込
み、そこへ滴下ロートよりアリルアミン114.2g
(2.0mol)を内温70℃で1時間かけて滴下し、
3時間還流して反応させた後、引き続いてアリルアミン
を8時間かけて留出除去した。得られた反応液から、減
圧蒸留により89〜90℃/40mmHgの留分を分取
することにより、N,N−ビス(トリメチルシリル)ア
リルアミン192.0gを得た(収率95.3%)。
【0025】〔比較例〕撹拌機、温度計及び滴下ロート
を備えた500mlフラスコにヘキサメチルジシラザン
322.8g(2.0mol)及びドデシルベンゼンス
ルホン酸7.0g(0.02mol)を仕込み、そこへ
滴下ロートよりアリルアミン114.2g(2.0mo
l)を内温70℃で1時間かけて滴下し、6時間還流し
て反応させた後、得られた反応液から、減圧蒸留により
89〜90℃/40mmHgの留分を分取したところ、
N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンの収量
は68.5gであった(収率17%)。
【0026】〔参考例1〕3−アミノプロピルトリエト
キシシランの合成 撹拌機、還流冷却器、温度計及び滴下ロートを備えた1
リットルのガラスフラスコ中にN,N−ビス(トリメチ
ルシリル)アリルアミン201.5g(1.0mol)
及びH2PtCl6・6H2Oの4%イソプロピルアルコ
ール溶液0.98gを仕込み、そこに滴下ロートよりト
リエトキシシラン164.3g(1.0mol)を70
〜80℃にて3時間かけて滴下し、そのまま2時間熟成
して反応させた。この反応液へエタノール460.7g
を加え、還流して脱トリメチルシリル化後、得られた反
応液をガスクロマトグラフィーにより分析した結果、3
−アミノプロピルトリエトキシシランの生成が確認さ
れ、その異性体の生成は確認されなかった。この反応液
から減圧蒸留により67〜68℃/3mmHgの留分を
分取することにより、3−アミノプロピルトリエトキシ
シラン194.8gを得た(収率88%)。
【0027】〔参考例2〕1,3−ビス(3−アミノプ
ロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
の合成 撹拌機、還流冷却器、温度計及び滴下ロートを備えた1
リットルのガラスフラスコ中にN,N−ビス(トリメチ
ルシリル)アリルアミン201.5g(1.0mol)
及びH2PtCl6・6H2Oの4%イソプロピルアルコ
ール溶液0.98gを仕込み、そこに滴下ロートよりジ
メチルエトキシシラン104.2g(1.0mol)を
70〜80℃にて3時間かけて滴下し、そのまま2時間
熟成して反応させた。この反応液へエタノール460.
7gを加え、脱トリメチルシリル化後、得られた反応液
をガスクロマトグラフィーにより分析した結果、3−ア
ミノプロピルジメチルエトキシシランの生成が確認さ
れ、その異性体の生成は確認されなかった。この反応液
から生成したトリメチルエトキシシラン並びにエタノー
ルを留出除去した後、水を加えて加水分解し、減圧蒸留
により99〜101℃/2mmHgの留分を分取するこ
とにより、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン102.3gを
得た(収率82%)。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N−トリメチルシリルアリルアミンを触
    媒の存在下に不均化反応させると共に、副生するアリル
    アミンを随時反応系外へ留出させ、N,N−ビス(トリ
    メチルシリル)アリルアミンを分取することを特徴とす
    るN,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミンの製
    造方法。
  2. 【請求項2】 アリルアミンとヘキサメチルジシラザン
    を触媒の存在下に反応させてN−トリメチルシリルアリ
    ルアミンを生成させた後、引き続いて該N−トリメチル
    シリルアリルアミンを前記と同じ触媒の存在下、不均化
    反応させると共に、副生するアリルアミンを随時反応系
    外へ留出させ、N,N−ビス(トリメチルシリル)アリ
    ルアミンを分取することを特徴とするN,N−ビス(ト
    リメチルシリル)アリルアミンの製造方法。
  3. 【請求項3】 触媒がアリールスルホン酸化合物又はそ
    の塩である請求項1又は2記載のN,N−ビス(トリメ
    チルシリル)アリルアミンの製造方法。
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