JPH11193291A - エステル基含有シロキサン化合物、及びその製造方法 - Google Patents
エステル基含有シロキサン化合物、及びその製造方法Info
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- JPH11193291A JPH11193291A JP9368629A JP36862997A JPH11193291A JP H11193291 A JPH11193291 A JP H11193291A JP 9368629 A JP9368629 A JP 9368629A JP 36862997 A JP36862997 A JP 36862997A JP H11193291 A JPH11193291 A JP H11193291A
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- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/38—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment
Abstract
ル基含有シロキサンを選択的に製造する。 【解決手段】 メタクリル酸エステルと、ヒドロシリル
基含有シロキサン(1)とを白金含有触媒の存在下に反
応させ、エステル基含有シロキサン(2)を得る。 【化1】 ここでR2はメチル基またはフェニル基;R3はアルキル
基またはA;R7はアルキル基; l、m、n、q、rは
整数;pは0、1、2;Aはメタクリル酸エステル基で
ある。
Description
化粧料等に配合して撥水性、滑り性等を向上させる、エ
ステル基含有シロキサン化合物、及びその製造方法に関
する。
酸エステルとシランとをヒドロシリル化反応させて、エ
ステル化シランを合成することは、従来報告されてい
る。例えば、 (a)Y.KISO;J.Organometal.C
hem.,50,297−310(1973). (b)I.OJIMA; J.Organometa
l.Chem.,111,43−60(1976). (c)E.YOSHII;Chem.Pharm.Bu
ll.,22(11)2767−2769(197
4). しかしながら、通常の条件下でシランの代わりにシロキ
サン化合物を使用してヒドロシリル化させた例は無い。
シラン化合物を用いてヒドロシリル化している場合は、
触媒が非常に特殊であったり、β−シリル化体のみを選
択的に与えることができない等の問題があり、通常実施
する条件下ではエステル基含有シロキサン化合物を製造
することは出来ない。
ル酸メチルとシランとのヒドロシリル化反応により、エ
ステル基含有シランを製造する方法を開示しているが、
シロキサン化合物を使用した技術の開示は無い。開示し
てある技術は、ケイ素−炭素結合が容易にアルコ−ル類
と反応するα−シリル化体を選択的に生成する技術であ
って、化学的に安定なβ−シリル化体を選択的に得る技
術ではない。
従来エステル基含有シロキサン化合物の製造は、末端水
酸基あるいは末端カルボキシル基含有ポリシロキサンを
出発原料として、これにアルコ−ルを反応させてエステ
ル化することが行われている。
に末端水酸基あるいは末端カルボキシル基含有ポリシロ
キサンを経由するため、製造工程が長くなり、それが高
コスト化を招くこと、またエステル化反応においては酸
触媒を通常使用するが、この酸触媒のためにシロキサン
結合が開裂すること等の問題がある。このため、簡便
で、低コストなエステル基含有シロキサン化合物の製造
方法の開発が望まれている。
発明者らはβ−シリル化体であるエステル基含有シロキ
サン化合物の製造方法を鋭意検討した結果、メタクリル
酸エステル化合物とヒドロシリル基含有シロキサン化合
物とを反応させることで、新規な構造を持つエステル基
含有シロキサン化合物を簡便で安価に製造できることを
見出し、本発明を完成するに至ったものである。
学的に安定なβ−シリル化構造を有するエステル基含有
シロキサン化合物、及びその化合物の簡便で安価な製造
方法を提供することにある。
〔1〕 下記式(1)、
1〜6のアルキル基またはAであり、 lは0〜500
の整数、mは0〜1,000の整数、nは0〜500の
整数で、pは0〜2の整数、Aは下記式(2)で表され
るエステル基であり、
は炭素数1〜30の分岐状もしくは直鎖状のアルキル
基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、グリ
シジル基または下記式(3)で表されるフッ素含有有機
基である。
が選ばれる場合R4は存在しない。R5は水素またはフッ
素、aは0または1、b及びcは0〜20の整数で、
a,b,cに同時に0が選択されることはない。)を表
す〕で表されることを特徴とするシロキサン化合物を提
案するものである。
整数、R1は炭素数1〜30の分岐状もしくは直鎖状の
アルキル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル
基、グリシジル基、または下記式(3)で表されるフッ
素含有有機基である。
が選ばれる場合R4は存在しない。R5は水素またはフッ
素、aは0または1、b及びcは0〜20の整数で、
a,b,cに同時に0が選択されることはない。)を表
す〕で表されるメタクリル酸エステル化合物と、下記式
(5)、
1〜6のアルキル基または水素であり、qは0〜100
0の整数、rは0〜500の整数である。pは0〜2の
整数である。)で表されるヒドロシリル基含有シロキサ
ン化合物とを、白金含有触媒の存在下で反応させること
を特徴とする下記式(1)
1〜6のアルキル基またはAであり、 lは0〜500
の整数、mは0〜1,000の整数、nは0〜500の
整数で、pは0〜2の整数、Aは下記式(2)で表され
るエステル基であり、
は炭素数1〜30の分岐状もしくは直鎖状のアルキル
基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、グリ
シジル基または下記式(3)で表されるフッ素含有有機
基である。
が選ばれる場合R4は存在しない。R5は水素またはフッ
素、aは0または1、b及びcは0〜20の整数で、
a,b,cに同時に0が選択されることはない。)を表
す〕で表されるエステル基含有シロキサン化合物の製造
方法である。
に詳細に説明する。
テル化合物は式(4)で表されるものである。式(4)
中、sは0〜100の整数であるが、特にsは0、及び
1〜30の整数であることが、原料の入手のし易さ、得
られる製品の利用し易さの点から好ましい。R1は炭素
数1〜30の分岐状もしくは直鎖状のアルキル基、シク
ロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、グリシジル基
または前記式(3)で表されるフッ素含有有機基であ
る。アルキル基の炭素数としては、1〜20が好まし
く、特に1〜10が好ましい。
体的に以下のものを例示できる。
−ト、n−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリ
レート、t−ブチルメタクリレ−ト、イソデシルメタク
リレ−ト、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタク
リレート、シクロヘキシルメタクリレ−ト、エチルヘキ
シルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、グリシ
ジルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレ−ト、
2―{(1―プロペニル)オキシ}エチルメタクリレー
ト、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、
2−フェノキシエチルメタクリレ−ト、2,2,2−ト
リフロロエチルメタクリレート、2,2,3,3,−テ
トラフロロプロピルメタクリレート、2,2,3,4,
4,4−ヘキサフロロブチルメタクリレート、β−(パ
ーフロロオクチル)エチルメタクリレート等が挙げられ
る。
有シロキサン化合物は前記式(5)で表されるものであ
る。式(5)中、R2はメチル基またはフェニル基であ
る。R7は炭素数1〜6のアルキル基または水素であ
り、アルキル基としては特に炭素数1〜4のものが好ま
しい。
好ましく、特に0〜300が好ましい。rは0〜500
の整数で、0〜300が好ましく、特に0〜200が好
ましい。pは0〜2の整数である。
ロキサンとしては、具体的には以下のものが例示され
る。なお、式中t,uはそれぞれ1〜1000の整数を
表し、vは0〜1000の整数を表す。
されているものを利用できる。
する白金系化合物であり、これには、白金原子を含む無
機化合物、白金錯体、白金を担体に担持させた触媒など
が含まれる。この具体例として、塩化白金酸、塩化白金
酸のイソプロピルアルコール溶液、ビス(エチレン)白
金クロリド、白金(I)アセチルアセトナート、白金−
ビニルシロキサン錯体などが挙げられる。好ましくは、
ジビニルテトラメチルジシロキサン白金錯体、シクロビ
ニルメチルシロキサン白金錯体の他、米国特許3715
334号に記載の白金のビニルシロキサン錯体等が好適
に使用することができる。
限はないが、経済性および適正に反応を進行させるた
め、通常はヒドロシリル基含有シロキサン化合物1mo
lに対して白金金属換算で、0.1μmol〜1000
0μmolが好ましく、より好ましくは1μmol〜1
000μmolである。
るメタクリル酸エステルと、上記式(5)で表されるヒ
ドロシリル基含有シロキサン化合物とを、白金含有触媒
の存在下、ヒドロシリル化反応させ、前記式(1)で表
されるシロキサン化合物を得るものである。ヒドロシリ
ル化反応は、程度の差はあるものの、式(5)に示され
る全てのSi−H基につき起きる。従って、出発原料で
ある式(5)中のq、rと、生成物である式(1)中の
l、m、nとの間には、他の副反応がなければ理論的に
はq=m、r=l+nの関係が成立する。
0〜120℃であるが、原料の沸点によっては揮散する
場合があり、また温度が低すぎると反応の完結に時間を
要する場合があるため、より好ましくは50〜80℃で
ある。
は使用してもしなくてもよいが、反応温度が50℃以上
の場合は使用することが好ましい。好適に使用できる重
合禁止剤としては、6−ジ−tert−ブチル−4−メ
チルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−
エチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチルフェ
ノール、2,2´−メチレン−ビス(6−tert−ブ
チル−4−メチルフェノール)1,3,5−トリメチル
−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル
−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、モノメトキシハ
イドロキノンが例示できる。重合禁止剤の使用量は特に
制限はないが、通常はメタクリル酸エステル1molに
対して0.0001mol〜0.01molが好まし
い。
用してもしなくてもよい。使用する場合は、白金含有触
媒の触媒作用を阻害したり、Si−H結合に対して反応
性を持たないものであれば何れのものでも使用でき、例
えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素類、テ
トラヒドロフラン、ジエチルエ−テル等のエ−テル類な
どが好適に使用できる。
により、本発明のエステル基含有シロキサン化合物を得
ることができる。
説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限
定されるものではない。
の反応)攪拌装置と冷却装置を取り付けた500ml三
口フラスコに、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メ
チルフェノール3.2g(全仕込み重量の1wt%に相
当)を加え、内部を窒素置換した。さらにトルエン20
0ml、メチルメタクリレート63.8g(0.64m
ol)、ペンタメチルジシロキサン86.08g(0.
58mol)を加えた後、80℃に保ち、これに下式
(I)、 Pt2{[(CH2=CH)(CH3)2Si]2O}3 (I) に示す[ジビニルテトラメチルジシロキサン]白金
(0)錯体(3重量%キシレン溶液)を218μl
(2.9×10-5mol、Si−Hに対して5×10-5m
ol)添加した。即座に発熱が認められ、80℃で6時
間熟成を行った。
分析(以下GC分析)したところ、ペンタメチルジシロ
キサンのピークは全く認められなかった。この反応液を
減圧蒸留し、沸点70℃/399Paの留分を112.
1g(ペンタメチルジシロキサンに対して収率78%)
得た。この留分のGC分析を行ったところ、純度97%
(GC分析による)で主生成物を得た。得られた主生成
物の1H−MNRスペクトル、13C−NMR、IRスペ
クトル、GC−Massスペクトルのデータは下記の通
りである。
とが確認された。
の反応)攪拌装置と冷却装置を取り付けた100ml三
口フラスコに、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メ
チルフェノール0.33g(全仕込み重量の1wt%に
相当)を加え、内部を窒素置換した。さらにトルエン2
0ml、ブチルメタクリレート7.8g(0.055m
ol)、ペンタメチルジシロキサン7.4g(0.05
mol)を加えた後、80℃に保ち、これに式(I)に
示した白金錯体(3重量%キシレン溶液)を18.8μ
l(2.5×10-6mol、Si−Hに対して5×10-5
mol)添加した。即座に発熱が認められ、80℃で
3.5時間熟成を行った。
ンタメチルジシロキサンのピークは全く認められなかっ
た。こうして得られた反応液から、低沸点成分を80℃
/266Paで2時間かけて留去し、釜残を得た。この
釜残には目的のシロキサン化合物を純度97%(GC分
析)含んでおり、この反応はほぼ定量的に進行した。
スペクトル、IRスペクトル、のデータは下記の通りで
ある。
I)の構造であることが確認された。
レートとの反応)攪拌装置と冷却装置とを取り付けた1
00ml三口フラスコに、2,6−ジ−tert−ブチ
ル−4−メチルフェノール0.42g(全仕込み重量の
1wt%に相当)を加え、窒素置換した。更に、トルエ
ン20ml、n−ステアリルメタクリレート16.9g
(0.05mol)、ペンタメチルジシロキサン7.4
g(0.05mol)を加えた後、80℃に保ち、これ
に式(I)に示した白金錯体(3重量%キシレン溶液)
を18.8μl(2.5×10-6mol、Si−Hに対
して5×10−5mol)添加した。即座に発熱が認めら
れ、更に80℃で6時間熟成を行った。
析)により分析したところ、ペンタメチルジシロキサン
のSi−Hに起因する吸収は全く認められなかった。こ
うして得られた反応液から、低沸点成分を80℃/26
6Paで2時間かけて留去し、釜残に目的のシロキサン
化合物を21.0g得た。得られたシロキサン化合物の
1H−MNRスペクトル、IRスペクトル、のデータは
下記の通りである。
V)の構造であることが確認された。
トとの反応)攪拌装置と冷却装置を取り付けた100m
l三口フラスコに、2,6−ジ−tert−ブチル−4
−メチルフェノール0.33g(全仕込み重量の1wt
%に相当)を加え、内部を窒素置換した。さらにトルエ
ン20ml、グリシジルメタクリレート7.8g(0.
055mol)、ペンタメチルジシロキサン7.4g
(0.05mol)を加えた後、80℃に保ち、これに
式(I)に示した白金錯体(3重量%キシレン溶液)を
18.8μl(2.5×10-6mol、Si−Hに対し
て5×10-5mol)添加した。即座に発熱が認められ、
80℃で1.5時間熟成を行った。
分析(以下GC分析)により分析したところ、ペンタメ
チルジシロキサンのピークは全く認められなかった。こ
うして得られた反応液から、低沸点成分を120℃/2
66Paで2時間かけて留去し、釜残を得た。この釜残
には、目的のシロキサン化合物を純度92%(GC分
析)で13.8g得た。得られたシロキサン化合物の1
H−MNRスペクトル、IRスペクトルのデータは下記
の通りである。
(V)の構造であることが確認された。
ル)エチルメタクリレートとの反応)攪拌装置と冷却装
置を取り付けた100ml三口フラスコに、2,6−ジ
−tert−ブチル−4−メチルフェノール0.24g
(全仕込み重量の1wt%に相当)を加え、内部を窒素
置換した。さらにトルエン15ml、β−(パーフロロ
オクチル)エチルメタクリレート8.38g(0.01
6mol)、ペンタメチルジシロキサン2.22g
(0.015mol)を加えた後、80℃に保ち、これ
に式(I)に示した白金錯体(3重量%キシレン溶液)
を18.8μl(2.5×10-6mol、Si−Hに対
して16.7×10-5mol)添加した。即座に発熱が認
められ、80℃で6時間熟成を行った。
ころ、ペンタメチルジシロキサンのピークは全く認めら
れなかった。こうして得られた反応液から、低沸点成分
を120℃/266Paで1時間かけて留去し、釜残を
得た。この釜残には目的のシロキサン化合物を純度93
%(GC分析)で含有しており、このことから反応はほ
ぼ定量的に進行していることが確認された。得られたシ
ロキサン化合物の1H−MNRスペクトル、IRスペク
トルのデータは下記の通りである。
(VI)の構造であることが確認された。
ロロブチルメタクリレートとの反応)攪拌装置と冷却装
置を取り付けた100ml三口フラスコに、2,6−ジ
−tert−ブチル−4−メチルフェノール0.39g
(全仕込み重量の1wt%に相当)を加え、窒素置換し
た。さらにトルエン20ml、2,2,3,4,4,4−ヘキサフ
ロロブチルメタクリレート13.75g(0.055m
ol)、ペンタメチルジシロキサン7.4g(0.05
mol)を加えた後、80℃に保ち、これに式(I)に
示した白金錯体(3重量%キシレン溶液)を18.8μ
l(2.5×10-6mol、Si−Hに対して5×10-5
mol)添加した。即座に発熱が認められ、80℃で4
時間熟成を行った。
ころ、ペンタメチルジシロキサンのピークは全く認めら
れなかった。こうして得られた反応液から、低沸点成分
を70℃/266Paで1時間かけて留去し、釜残を得
た。この釜残は目的のシロキサン化合物を純度70%
(GC分析)で14.9g含んでいた。得られたシロキ
サン化合物の1H−MNRスペクトル、IRスペクト
ル、のデータは下記の通りである。
の構造であることが確認された。
チルメタクリレートとの反応)攪拌装置と冷却装置を取
り付けた200ml三口フラスコに、2,6−ジ−te
rt−ブチル−4−メチルフェノール0.59g(全仕
込み重量の1wt%に相当)を加え、窒素置換した。さ
らにトルエン50ml、メチルメタクリレート5.5g
(0.065mol)、片末端Si−H変性ジメチルシ
ロキサンオリゴマー(水素当量1050、従って数平均
分子量1050であるオリゴマー)52.45g(0.
05mol)を加えた後、80℃に保ち、これに式
(I)に示した白金錯体(3重量%キシレン溶液)を1
8.8μl(2.5×10-6mol、Si−Hに対して
5×10-5mol)添加した。即座に発熱が認められ、8
0℃で18時間熟成を行った。
ところ、Si−Hに起因する吸収は全く認められなかっ
た。こうして得られた反応液から、低沸点成分を80℃
/266Paで1時間かけて留去し、釜残を得た。この
釜残には目的のシロキサン化合物を含有しており、反応
はほぼ定量的に進行していることが確認された。
スペクトル、IRスペクトルのデータは下記の通りであ
る。
4H) 2.7〜2.4(CH,m,1H) 3.6(O−CH3 ,s,3H) IR(KBr):cm-1 2950(C−H) 1740(C=O) 1250(Si−C) 1100〜1020(Si−O) 得られたこれらのデータから、主生成物は式(VII
I)の構造であることが確認された。
の反応)攪拌装置と冷却装置を取り付けた100ml三
口フラスコに、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メ
チルフェノール0.30g(全仕込み重量の1wt%に
相当)および下式(IV)で表されるロジウム触媒
て5×10-4mol)を加え、内部を窒素置換した。さら
にトルエン20ml、メチルメタクリレート5.5g
(0.055mol)、を加えた後、80℃に保ち、次
いでペンタメチルジシロキサン7.4g(0.05mo
l)を1分間かけて滴下した。即座に発熱が認められ、
80℃で2.5時間熟成を行った。
ころ、ペンタメチルジシロキサンのピークは全く認めら
れなかった。また目的生成物であるβシリル化体は7%
しか得られず、85%は下記に示す1,4付加体であっ
た。
化合物とヒドロシリル基含有シロキサン化合物とを白金
含有触媒の存在下に反応させることで、化学的に安定な
β−シリル化体を選択的に生成することができる。この
化合物は、新規な構造を持つエステル基含有シロキサン
化合物で、本発明製造方法により高純度かつ安価に製造
することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記式(1)、 【化1】 〔ここでR2はメチル基またはフェニル基、R3は炭素数
1〜6のアルキル基またはAであり、 lは0〜500
の整数、mは0〜1,000の整数、nは0〜500の
整数で、pは0〜2の整数、Aは下記式(2)で表され
るエステル基であり、 【化2】 R6は水素またはメチル基、sは0〜100の整数、R1
は炭素数1〜30の分岐状もしくは直鎖状のアルキル
基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、グリ
シジル基または下記式(3)で表されるフッ素含有有機
基である。 【化3】 (ここでR4は炭素数0〜6の飽和炭化水素であり、0
が選ばれる場合R4は存在しない。R5は水素またはフッ
素、aは0または1、b及びcは0〜20の整数で、
a,b,cに同時に0が選択されることはない。)を表
す〕で表されることを特徴とするシロキサン化合物。 - 【請求項2】 下記式(4)、 【化4】 〔ここでR6は水素またはメチル基、sは0〜100の
整数、R1は炭素数1〜30の分岐状もしくは直鎖状の
アルキル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル
基、グリシジル基、または下記式(3)で表されるフッ
素含有有機基である。 【化5】 (ここでR4は炭素数0〜6の飽和炭化水素であり、0
が選ばれる場合R4は存在しない。R5は水素またはフッ
素、aは0または1、b及びcは0〜20の整数で、
a,b,cに同時に0が選択されることはない。)を表
す〕で表されるメタクリル酸エステル化合物と、下記式
(5)、 【化6】 (ここでR2はメチル基またはフェニル基、R7は炭素数
1〜6のアルキル基または水素であり、qは0〜100
0の整数、rは0〜500の整数である。pは0〜2の
整数である。)で表されるヒドロシリル基含有シロキサ
ン化合物とを、白金含有触媒の存在下で反応させること
を特徴とする下記式(1) 【化7】 〔ここでR2はメチル基またはフェニル基、R3は炭素数
1〜6のアルキル基またはAであり、 lは0〜500
の整数、mは0〜1,000の整数、nは0〜500の
整数で、pは0〜2の整数、Aは下記式(2)で表され
るエステル基であり、 【化8】 R6は水素またはメチル基、sは0〜100の整数、R1
は炭素数1〜30の分岐状もしくは直鎖状のアルキル
基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、グリ
シジル基または下記式(3)で表されるフッ素含有有機
基である。 【化9】 (ここでR4は炭素数0〜6の飽和炭化水素であり、0
が選ばれる場合R4は存在しない。R5は水素またはフッ
素、aは0または1、b及びcは0〜20の整数で、
a,b,cに同時に0が選択されることはない。)を表
す〕で表されるエステル基含有シロキサン化合物の製造
方法。
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