JPH1072474A - 3−クロロプロピルシラン類の製造方法 - Google Patents

3−クロロプロピルシラン類の製造方法

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JPH1072474A
JPH1072474A JP8250950A JP25095096A JPH1072474A JP H1072474 A JPH1072474 A JP H1072474A JP 8250950 A JP8250950 A JP 8250950A JP 25095096 A JP25095096 A JP 25095096A JP H1072474 A JPH1072474 A JP H1072474A
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歩 清森
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 塩化アリルとヒドロシラン類とを、下記
一般式(1) R12N(CH2nOR3 (1) (式中、R1,R2は水素原子又はアルキル基を示し、R
1とR2は互いに同一でも異なっていてもよい。R3は水
素原子又はアセチル基を示す。nは2〜10の整数であ
る。)で表されるアミノアルコール誘導体と白金触媒と
の混合物の存在下で反応させることを特徴とする3−ク
ロロプロピルシラン類の製造方法。 【効果】 本発明によれば、副反応である塩化アリルの
還元反応の割合が低くなるので、工業的に有利な3−ク
ロロプロピルシラン類を収率よく製造することができ
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、シランカップリン
グ剤として、また各種ケイ素化合物の製造原料として有
用な3−クロロプロピルシラン類を製造する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】シランカップリング剤や各種ケイ素化合
物の製造原料として、3−クロロプロピルシラン類が有
用であることが知られている。3−クロロプロピルシラ
ン類は、通常下記式Aに示されるようなヒドロシリル化
反応で得られる。
【0003】
【化1】
【0004】具体的には塩化アリルとヒドロシラン類と
を各種触媒又はラジカル開始剤の存在下で反応させて、
3−クロロプロピルシラン類を製造する。塩化アリルの
ヒドロシリル化には、通常、白金触媒、例えば塩化白金
酸のイソプロピルアルコール溶液(Speier’s
Catalyst)が使用される。しかし、白金触媒を
用いると、下記式Bに示されるような塩化アリルの還元
が同時に起こり、3−クロロプロピルシラン類の収率が
低下してしまう。
【0005】
【化2】
【0006】従来、上記式Bで示される還元反応の割合
を少なくするために、白金化合物に配位子となるような
添加剤を加えた系や、配位子を予め結合させた白金錯体
触媒が開発されている。このような配位子の代表例とし
ては、トリブチルアミン等のアミン化合物や、トリフェ
ニルフォスフィン等の有機リン化合物が知られている。
【0007】また、特開昭60−52159号公報に
は、s−ブチルアミンと四塩化白金とを組み合わせた触
媒が開示されている。チェコスロバキア特許1979年
第176909号公報には、トリブチルアミンや、ジメ
チルアニリンと塩化白金酸とを組み合わせた触媒が記載
されている。また、特公昭56−29873号公報に
は、フェノチアジンと塩化白金酸との組み合わせが開示
されている。
【0008】更に、Cuihua Xuebao 19
89年第10巻第2号213頁には、塩化白金酸とトリ
フェニルフォスフィンとを1対1に混合したものを触媒
とする報告がある。チェコスロバキア特許1979年1
76910号公報には、1,2−ビス(ジフェニルフォ
スフィノ)エタンと塩化白金酸とを組み合わせた触媒が
開示されている。ポーランド特許1992年第1562
41号公報には、白金錯体触媒としてビス(トリフェニ
ルフォスフィン)(エチレン)白金(0)を用いること
が記載されている。また、特開昭55−145693号
公報には、ジクロロビス(トリフェニルフォスフィン)
白金(II)を用いた合成法が記載されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載されて
いる触媒であれば、どの触媒を使用しても、添加剤を用
いない白金触媒を使用したときより、3−クロロプロピ
ルシラン類の収率はいくらか向上する。しかし、還元反
応の割合が依然として大きいので、上記公報記載の各種
触媒は満足のいくものではなかった。
【0010】なお、白金触媒を使用せずにヒドロシリル
化を行う方法として、ラジカル開始剤を添加する方法が
あるが、ラジカル反応では意図しない連鎖反応にて種々
の副生成物が生成するので、目的物である3−クロロプ
ロピルシラン類の収率が高くならない。
【0011】3−クロロプロピルシラン類は各種シラン
カップリング剤の基本原料として非常に有用な化合物で
あるので、わずかな収率の向上も工業的には大きなメリ
ットとなる。このため、3−クロロプロピルシラン類を
従来より高収率で得ることができる触媒の開発が待ち望
まれている。
【0012】本発明は前記の課題を解決するためになさ
れたもので、塩化アリルをヒドロシリル化する際、副反
応である還元反応の割合を低く抑え、3−クロロプロピ
ルシラン類を収率よく製造する方法を提供することを目
的とする。
【0013】
【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、塩化アリルとヒドロシラン類とを白金触媒の存在下
でヒドロシリル化反応させる場合、下記一般式(1) R12N(CH2nOR3 (1) (式中、R1,R2は水素原子又はアルキル基を示し、R
1とR2は互いに同一でも異なっていてもよい。R3は水
素原子又はアセチル基を示す。nは2〜10の整数であ
る。)で表されるアミノアルコール誘導体を加えて反応
させることにより、上記式Bの還元反応が抑制されて、
3−クロロプロピルシラン類を収率よく製造し得ること
を知見し、本発明をなすに至ったものである。
【0014】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明の3−クロロプロピルシラン類の製造方法
は、塩化アリルとヒドロシラン類とを上記式(1)のア
ミノアルコール誘導体と白金触媒との混合物の存在下で
反応させるものである。
【0015】ここで、ヒドロシラン類は反応基質として
用いられるもので、具体的にはトリクロロシラン、メチ
ルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン等のHSiX
3,HSiRX2,HSiR2X,HSiR3などで示され
るものを挙げることができる。なお、Xは塩素原子等の
ハロゲン原子、Rは炭素数1〜10、特に1〜6の非置
換又は置換(ハロゲン置換等)のアルキル基、アルケニ
ル基、アリール基、アラルキル基等の一価炭化水素基を
用いることができる。
【0016】上記ヒドロシラン類の使用量は、塩化アリ
ルに対して0.9〜1.4当量、特に等モルが好まし
い。
【0017】また、白金触媒としては、例えば白金化合
物、白金錯体化合物、白金担持触媒などが挙げられる。
具体的には、白金化合物は塩化白金酸、塩化白金酸ナト
リウム、塩化白金酸カリウム等であり、白金錯体化合物
はジクロロ(1,5−シクロオクタジエン)白金等であ
り、白金担持触媒は活性炭やシリカゲル、アルミナ等に
担持したものである。なお、白金触媒の添加量は触媒量
であり、通常白金原子として塩化アリルに対し1×10
-6〜1×10-2当量である。
【0018】本発明においては、下記一般式(1) R12N(CH2nOR3 (1) (式中、R1,R2は水素原子又はアルキル基を示し、R
1とR2は互いに同一でも異なっていてもよい。R3は水
素原子又はアセチル基を示す。nは2〜10の整数であ
る。)で表されるアミノアルコール誘導体と混合して使
用する。
【0019】ここで、アルキル基としては、炭素数1〜
10、特に1〜6のものが好ましく、また1級アルキル
基(直鎖アルキル基)がよい。アルキル基として具体的
には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチ
ル基等が挙げられる。
【0020】アミノアルコール誘導体としては、例えば
2−ジメチルアミノエチルアセテート、2−ジエチルア
ミノエチルアセテート、3−ジメチルアミノプロピルア
セテート、3−ジエチルアミノプロピルアセテート、4
−ジメチルアミノブチルアセテート、2−ジメチルアミ
ノエタノール、2−ジエチルアミノエタノール、3−ジ
メチルアミノプロパノールが挙げられる。これらの中で
も、2−ジメチルアミノエチルアセテート、3−ジメチ
ルアミノプロピルアセテート、ジメチルアミノエタノー
ルが好ましく、特に2−ジメチルアミノエチルアセテー
ト、3−ジメチルアミノプロピルアセテートが好まし
い。
【0021】上記アミノアルコール誘導体は、白金触媒
と混合されると白金原子に配位して、錯体触媒を形成す
る。アミノアルコール誘導体の添加量は、通常上記白金
触媒の白金原子に対し0.1〜10当量、特に0.3〜
3当量の範囲であり、例えば白金触媒が塩化白金酸の場
合には、含有される白金原子のモル数に対して0.1〜
5当量、特に0.3〜2当量が好ましい。アミノアルコ
ール誘導体は、予め白金触媒と混合して調製したものを
用いるか、好ましくは反応容器内で混合して用いる。
【0022】3−クロロプロピルシラン類は、塩化アリ
ルとヒドロシラン類とを、アミノアルコール誘導体と白
金触媒との混合物の存在下で反応させることにより得ら
れる。具体的には常圧系又は加圧系で、アミノアルコー
ル誘導体と白金触媒とを塩化アリルに添加してから、ヒ
ドロシラン類を滴下することによって、3−クロロプロ
ピルシラン類を得ることが好ましい。また、塩化アリル
とヒドロシラン類を一括に仕込んでから、アミノアルコ
ール誘導体と白金触媒との混合物を加えて撹拌してもよ
い。この反応の際には、ヒドロシリル化に不活性な溶媒
であるトルエン、キシレン、テトラヒドロフラン等を用
いることができるが、生産性を考慮して無溶媒で行うの
が好ましい。
【0023】塩化アリルとヒドロシラン類とを反応させ
るときの温度は、30〜200℃、特に40〜150℃
が好ましい。前記温度範囲をはずれると、反応速度がき
わめて遅くなるか、副反応の割合が高くなるおそれがあ
る。室温から反応混合物(塩化アリルとヒドロシラン類
との混合物)の還流温度の範囲で行うのが好ましい。反
応圧力は、大気圧から10kg/cm2 (ゲージ圧)で
行うのが好ましい。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、副反応である塩化アリ
ルの還元反応の割合が低くなるので、工業的に有利な3
−クロロプロピルシラン類を収率よく製造することがで
きる。
【0025】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、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。
【0026】〔実施例1〕200mlの4つ口ガラスフ
ラスコに還流冷却器、温度計、滴下ロート、撹拌器をと
りつけ、内部を窒素置換した。塩化アリル38.3g
(0.5mol)、ジメチルアミノエチルアセテート
0.7μl(0.01mmol)、塩化白金酸の2−エ
チルヘキサノール溶液(白金含量2重量%)0.098
g(白金量0.01mmol)をフラスコ内に仕込ん
だ。還流冷却管に−15℃のブラインを流してから、フ
ラスコを加熱した。フラスコ内の温度を45〜46℃に
上昇させてから、滴下ロートからトリクロロシラン6
7.7g(0.5mol)を6時間かけてフラスコ内に
滴下した。反応混合物が緩やかに還流する程度に加熱し
ながら滴下を終了し、緩やかな還流を保ちながら1時間
熟成した。フラスコ内の混合物を室温まで冷却した後、
トルエン10.0gを加え、得られた反応生成物をガス
クロマトグラフィーにより分析した。なお、前記反応操
作はすべて窒素雰囲気下で行った。
【0027】トルエンを内部標準として求めた3−クロ
ロプロピルトリクロロシランの収率は72.8%であっ
た。
【0028】〔比較例1〕ジメチルアミノアセテートの
代わりにトリブチルアミン9.3mg(0.05mmo
l)を用いて、その他の操作を実施例1と同一の条件で
行った後、最終的に得られた反応生成物をガスクロマト
グラフィーで分析したところ、3−クロロプロピルトリ
クロロシランの収率は67.6%であった。
【0029】〔比較例2〕ジメチルアミノエチルアセテ
ートを添加せずに反応を行い、反応が完結しなかったの
で、熟成時間を3時間とし、その他の操作を実施例1と
同一の条件で行った後、反応生成物をガスクロマトグラ
フィーで分析したところ、3−クロロプロピルトリクロ
ロシランの収率は65.3%であった。
【0030】〔実施例2〕200mlの4つ口ガラスフ
ラスコに還流冷却器、温度計、滴下ロート、撹拌器をと
りつけ、内部を窒素置換した。塩化アリル38.3g
(0.5mol)、ジメチルアミノエチルアセテート
1.4μl(0.02mmol)、塩化白金酸の2−エ
チルヘキサノール溶液(白金含量2重量%)0.098
g(白金量0.01mmol)をフラスコ内に仕込ん
だ。還流冷却管に−15℃のブラインを流してから、フ
ラスコを加熱した。フラスコ内の温度を45〜46℃に
上昇させてから、滴下ロートからメチルジクロロシラン
57.5g(0.5mol)を6時間かけてフラスコ内
に滴下した。反応混合物が緩やかに還流する程度に加熱
しながら滴下を終了し、緩やかな還流を保ちながら1時
間熟成した。フラスコ内の混合物を室温まで冷却した
後、トルエン10.0gを加え、得られた反応生成物を
ガスクロマトグラフィーにより分析した。なお、前記反
応操作はすべて窒素雰囲気下で行った。
【0031】トルエンを内部標準として求めた3−クロ
ロプロピルメチルジクロロシランの収率は70.6%で
あった。
【0032】〔比較例3〕ジメチルアミノアセテートの
代わりにトリブチルアミン9.3mg(0.05mmo
l)を用いて、その他の操作を実施例2と同一の条件で
行った後、最終的に得られた反応生成物をガスクロマト
グラフィーで分析したところ、3−クロロプロピルメチ
ルジクロロシランの収率は62.3%であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 正樹 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社合成技術研究所内 (72)発明者 清森 歩 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社合成技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩化アリルとヒドロシラン類とを、下記
    一般式(1) R12N(CH2nOR3 (1) (式中、R1,R2は水素原子又はアルキル基を示し、R
    1とR2は互いに同一でも異なっていてもよい。R3は水
    素原子又はアセチル基を示す。nは2〜10の整数であ
    る。)で表されるアミノアルコール誘導体と白金触媒と
    の混合物の存在下で反応させることを特徴とする3−ク
    ロロプロピルシラン類の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記アミノアルコール誘導体がジメチル
    アミノエチルアセテート又はジメチルアミノプロピルア
    セテートであることを特徴とする請求項1に記載の3−
    クロロプロピルシラン類の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6326506B1 (en) 2001-06-11 2001-12-04 Dow Corning Asia, Ltd. Method of preparing an organosilicon compound
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JP2012530753A (ja) * 2009-06-25 2012-12-06 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト ヒドロシリル化方法
CN113214311A (zh) * 2021-05-27 2021-08-06 湖北君健新材料股份有限公司 一种n,n-二甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷的合成方法

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