JPS595195A - ハロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシラン及びその製法 - Google Patents

ハロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシラン及びその製法

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JPS595195A
JPS595195A JP11257082A JP11257082A JPS595195A JP S595195 A JPS595195 A JP S595195A JP 11257082 A JP11257082 A JP 11257082A JP 11257082 A JP11257082 A JP 11257082A JP S595195 A JPS595195 A JP S595195A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般式 %式%) (但しmおよびnは整数、pは0又は正の数、Rはアル
キル基、XおよびYはハロゲン原子)で示されるハロア
ルキルアミノ基置換トリアルコキシシラン及びその製法
を提供するものである。
従来官能性アルキルシラン化合物、例えば6−アミツプ
ロビルトリエトキシシラン、3−(グリシジルオキシ)
グロビルトリエトキシシランなどの官能性プロピルシラ
ン化合物は繊維表面などへの撥水処理剤、防錆剤等に使
用されることが知られている。
本発明者は長年有用な種々の官能性有機珪素化合物の合
成ならびに利用に関する研究を続けて来た。その結果、
一般式、 (RO)s 5iOH10H2011t (NHOll
b CH2) ’NTo  (但しmはm 整数、Rはアルキル基)で示されるアミノアルキルトリ
アルコキシシランと一般式X(CHI )nY(但しn
は整数、XおよびYはハロゲン原子)で示されるハロゲ
ン化合物ととを反応させることにより、新規な化合物で
ある一般式 %式%) (但しnおよびmは整数、pは0又は正の数、Rはアル
キル基、XおよびYはハロゲン原子)で示されるハロア
ルキルアミノ基置換トリアルコキシシランの合成に成功
した。その後上記化合物の構造及び用途を確認し、本発
明を完成し提供するに至った。
本発明の新規化合物であるハロアルキルアミ−Φ /基を換)リアルコキシシフン一般式。
(RO)s S i OHw 01!t C!Ht (
NBCH* CHI ) NU(CHt ) nX・(
BY)p(但しmおよびnは整数、pは0又は正の数、
Rはアルキル基、XおよびYはハロゲン原子)で示され
る。
該ハロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシランおよ
びそのハロゲン化水素酸塩は通常黄色を帯びた固体であ
り、一般に次のf41〜に)の様な手段で一般式の各化
合物であることを確認することが出来る。
(イ)赤外吸収スペクトル(以下1rと略す場合もある
)を測定することによりA 400 cm−1付近に幅
広いNIl結合に基づく吸収を示す。
(ロ) 質量スペクトル(以下m8と略す場合もある)
を測定するととくより、各ピーク(一般にはイオンの質
量mを荷電数eで除したrrV′eで表わされる質量数
)に相当する組成式を算出することにより、測定に供し
た化合物の結合様式を推定することが出来る。例えば本
発明に於けるハロアルキルアミノ基置換トリメトキシシ
ランの場合には通常m/e 192及びm/e 160
 K強いピークが認められる6(→I3炭素核磁気共鳴
スペクトル(以下”O−nmrと略す場合もある)を測
定することにより、測定に供した化合物中に存在するメ
チレン基、メチル基等の個数と種類を知ることが出来る
例えば本発明に於げるノ・ロアルキルアミノ基置換トリ
メトキシシランの”C!−nmr  に於いて観察され
る特徴的な各ピークの化学シフト概値を示すと以下の様
になる。
に) 元素分析によって炭素、水素、窒素、/Sロゲン
、珪素の各重量%を求め、さらに認知された各元素の重
量−の和を100から減じることKより、酸素の重量%
を算出することが出来、従って測定に供した化合物の組
成式を決定することが出来る。
本発明の一般式 %式%) (句しmおよびnは“整数、pは0又は正の数、Rはア
ルキル基、XおよびYは/%Qゲ/原子)で示されるノ
・ロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシランおよび
そのノ・ロゲン化水素酸塩は前記したよ5に、通常は黄
色を帯びた無臭の固体である。該ハロアルキルアミノ基
置換トリアルコキシシランおよびそのノ・ロゲン化水素
酸塩はメタノール、エタノール、N、N−ジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルホキシドなどには曳<溶ケるが
、ベンゼン、ヘキサン、石油エーテルなどには余り溶け
ない。また水あるいは含水溶媒中に於いては該ハロアル
キルアミノ基置換トリアルコキシシラン分子中のアルコ
キシ基が加水分解されることにより5i−OH結合、さ
らに8l−0−8i  結合が生成する傾向にあり、完
全に加水分解された場合には、いわゆるポリシルセスキ
オキサンと呼称される有機珪素ポリマーを与える。該加
水分解反応は反応系内に少量の酸または塩基が存在すれ
ば著しくその速度が促進される。通常の温和な条件下に
於ける加水分解では一般にノ・ロアルキルアミノ基は変
化を受けず、加水分解生成物であるポリシルセスキオキ
サン分子中にノ・ロアルキルアミノ基が残存する@本発
明のノ・ロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシラン
およびそのノ・ロゲン化水素酸塩は通常無溶媒又は溶媒
中では安定である。通常100℃程度に加熱すれば融け
、加熱の度合に応じて流動性が増加する。また150℃
以上に長く加熱すればその程度に応じて分解し褐色に変
化する傾向にある。
本発明の一般式、 (RO)s 810E* CHt CHt (NHOH
t 01lt ) NH(OHt )nX ” ()i
Y) p(但しmおよびnは整数、pは0又は正の数、
Rはアルキル基、XおよびYはハロゲン原子)で示され
るハロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシランの製
造方法は特に限定されず如何なる方法によっても良い。
一般に好適に採用される代表的な製造方法を以下に説明
する。即ち下記式で示されるアミノアルキルトリアルコ
キシシランと一般式 x(cut)  yで示されるハ
ロゲン化合物とを好ましくは無水条件下に於いて反応さ
せることによって好収率で目的とする本発明のハロアル
キルアミノ基置換トリアルコキシシランおよびそのハロ
ゲン化水素酸塩を得ることが出来る。上記反応を化学式
で示せば下記の通りである。
X(CH,) Y (RO)8日10HtOut CHt (NHOHyO
ut )mNH*(RO)s EliOEt CHt 
CFh (NHOHt O)!t ) N H(C)1
! )nX・(HY)p上記一般式で示されるアミノア
ルキルトリアルコキシシランはその製法に限定されず、
例えば公知の製法で得られるものが特に制限されず使用
出来るが、通常上記一般式中のmが1または2で表され
るものが好適に使用される。また一般式 X(CHt)
nyで示されるノ・ロゲン化合物もその製法に限定され
ず使用することが出来るが、通常一般式中のmが1〜6
で表わされ、かつXおよびYは同種又は異種の塩素、臭
素、フッ素原子で表わされるものが好適に使用される。
好適に使用される該ハロゲン化合物の具体例としてはC
IC!H3Br s、 (31(!HtOH*Br、 
(310E10)1*CH1Br。
C10ut C!H鵞CH* CHt OHt Brな
どのクロロアルキルプロミド: C迅Brt 、Br 
OH2OH鵞Br などのアルキレンジプロミド: F
 CH宜Br % F 01(g O迅Br %F C
Hv CFit C!Ht B r % F OII!
t C! Hl (!H! CH2Cm 1 CHlB
 r  などのフルオロアルキルプロミド: CjIC
H* CHt C1。
CI OH,OH,CB、 01などのアルキレンジク
ロリドなどが挙げられる。また該反応に於いては反応の
進行に伴いハロゲン化水素が副生じ、反応条件によって
は該副生ハロゲン化水素が目的生成物であるハロアルキ
ルアミノ置換トリアルコキシシランなどと反応し、種々
の望ましくない副反応生成物を与える場合があるので、
反応系に窒素ガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスを導
入することによって該ハロゲン化水素を反応系外に逸散
させることが望ましい。また反応系に有機塩基(例えば
トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン等)又
は無機塩基(例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等)
を峡ハロゲン化水素の捕捉剤として添加することもまた
極めて望ましい態様である。
該反応の代表例は後記する実施例で詳述する。
該反応は一般に無溶媒に於いても実施することが出来る
が、通常溶媒の存在下に実施するのが一般的である。該
溶媒としては、原料或いは触媒と反応しない極性非水溶
媒ならば%に限定されず用いることが出来、一般にはベ
ンゼン、トルエン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒;ジメ
チルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒等
が好適に使用される。
また前記反応条件は特に限定されるものではないが、原
料の種類、触媒の種類、溶媒の有無又は種類等によって
異なる場合があるので予め好適な条件を選定して実施す
るのが好ましい。
一般には一20〜160℃の温度下に、数10分〜10
日間の範囲で選べば十分である。また反応圧力に大気圧
下に十分に進行するので通常は常圧で実施すればよく、
必要に応じて加圧下あるいは減圧下で実施することも出
来る。また上記反応式から明らかな様にハロアルキルア
ミノ基置換トリアルコキシシラン1モルを得ルタめには
原料となるアミノアルキルトリアルコキシシラン1モル
に対し、一般式 X(OH,) yで示されるハロゲン
化合物は少くとも1モル必要である。
しかしながら、上記反応の難易は用いられる該ハロゲン
化合物の構造によって相当の範囲で差が認められるのが
一般的であり、反応性の低いハロゲン化合物を反応に使
用する場合にはより激しい条件下に反応を行なう他に1
核ハロゲン化合物を化学量論的に必要である量よりも、
多く使用する程目的とする・・ロアルキルアミノ基置換
トリアルコキシシランが効率的に得られる場合が多い。
また使用するハロゲン化合物の反応性が高い場合には、
反応条件によっては上記反応式中に記載された末端のア
ミノ基のみがハロアルキル化されたハロアルキルアミノ
基置換トリアルコキシシラン即ち (OHsO)s SiCHw OHt CTl* (N
HOHt CEt )B NH(OHm)B Xで示さ
れる化合物又はそのハロゲン化水素塩の他に一般式 (但しmおよびnは整数、xG′iハロゲン原子で。
あり、x+yはm+ j > X + y :> Qで
示される)で表わされる生成物又はそのハロゲン化水素
塩も得られる場合がある。さらに反応に際し、アミノア
ルキルトリメトキシシラン1モルに対しハロゲン化合物
を1モル以下で使用した場合には上記一般式中に於いて
、1>x+y>O1!>0.7≧0で表わされろ生成物
が得られる場合もある。
前記した種々の反応条件下で製造したハロアルキルアミ
ノ基置換トリアルコキシシランおよびそのハロゲン化水
素酸塩は反応終了後、溶媒を蒸留により除くことにより
、また過剰の一般式x(cut)ny  で示されるハ
ロゲン化合物を使用した場合には反応後残存する該ハロ
ゲン化合物をも溶媒と共に蒸留し去ることKより、極め
て容易に単離することが出来る。核蒸留手段としては常
圧蒸留の他、減圧蒸留、真空蒸留等の手段が好適に使用
される。核反応に過剰の該ハロゲン化合物を使用した場
合あるいはN、N−ジメチルホルムアミド、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル等の比較的高沸点を有する
溶媒を用いた場合には、蒸留中目的物であるハロゲノア
ルキルアミン基置換トリアルコキシシランの熱分解を防
ぎ、該目的物をより純粋に得る上で減圧蒸留又は真空蒸
留を行なうことが望ましい。さらに、溶媒の種類によっ
ては、例えばヘキサン等の場合には目的とする生成物の
みが不溶固体となって沈降するため、溶媒等を傾斜して
除くことにより容易に単離することが出来る。
上記した操作により単離した本発明のハロアルキル基置
換トリアルコキシシランは極めて純粋ではあるが、さら
に高純度のハロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシ
ランを必要とする場合には再結晶、カラムクロマトグラ
フィー、再沈郷の手段を用いれば良い。
本発明のハロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシラ
ンは加水分解によっ【脱水縮合しやすいトリアルコキシ
シリル基を分子中に含有しているため、単独もしくはヒ
ドロキシル基を有するセルロース等の有機ポリマー、ガ
ラス等の無機化合物と共に加水分解することにより、種
々の脱水縮合生成物を与える。従って該性質を応用し、
紙、木材、繊維布、ガラス等の表面状態を変化させるコ
ーテイング材として利用することが出来る。さらに本発
明のハロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシランを
温和な条件下に於いて単独または他の加水分解重合し得
る化合物と共に加水分解するとハロアルキルアミノ基置
換ポリシルセスキオキサンあるいはその誘導体となる。
該加水分解によって得られるハロアルキルアミノ基置換
ポリシルセスキオキサンは後述する応用例からも明らか
な様に優れた生理活性を有し、特にマウスに於けるエー
ルリッヒ癌等の癌細胞に対し制癌効果を発揮する。
このようにハロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシ
ランおよびそのハロゲン化水素酸塩は種々の用途に利用
できる極めて有用な新規化合物である。
本発明を更に具体的に以下の実施例および応用例を挙げ
て説明するが、本発明はこれらの実施例および応用例に
限定されるものではない。
実施例1 蒸留精製シ、たr−(2−アミノエチル)アミノプロピ
ルトリメトキシシラン(6゜59II、0゜029 m
ole )  をエーテル(2g i )に溶がし、ク
ロロエチルプロミド(23゜85J、0.166mol
e )  を加え室温で34時間攪拌した。次いで該混
合物を8時間加熱還流し、た。生成したわずかの無色固
体をr別し、黄色を呈したr液を減圧下で濃縮し、さら
に残渣を真空乾燥することKより黄色飴状固体(10,
52p)を得た。
その赤外吸収スペクトルを臭化カリウム板に塗り付けて
測定したところ、3400σ−1にNH結合に基づく幅
広い吸収、2950 (:#L−’ と283 On−
’ ic CH結合に基づく吸収、118ocrIL−
1〜980fi−’  K EliO結合に基づく幅広
い吸収が観察された。質量スペクトルを測定したところ
、m/e 192に(OHs O)m 81 CHm 
OHt CHm N HOHt■に対応するピークの他
に、m/e16oおよびm/θ?9に特徴的な強いピー
クを示した。また、その元素分析値はC!51.71チ
、N7.28チ、N6.90チ、0110.52チ、S
i7.97チであって組成式016H26N、0.01
Br81  (565,80)としての計算値である0
 32.83%、N7.17チ、N7.66チ、(!1
9.69チ、Si7.68チに一致した。さらK”c−
核磁気共鳴スペクトル(/+ppm:テトラメチルシラ
ン基準)をメタノール中で測定したところ、その解析結
果は次の通りであった。
(&6)   (37,7)   (61,0)   
 (44,0)(OHs O)m Si −0Hy−0
Ht−CHm−NHOHt −CHt −N HcHt
−OH1cl(50,4)             
 C20,8)        (5050)    
     (4&6)上記の結果から、単離生成物が下
記式 %式% で示されるr−(クロロエチルアミンエチル)アミノプ
ロピルトリメトキシシラ〉・臭化水素酸塩であることが
明らかとなった。
実施例2 蒸留精製したr−(2−(エチレンジアミノ)エチルコ
アミノプロピルトリメトキシシラン(6,451/ 、
  0.024 mole)をエーテル(50ytl 
)に溶かし、クロロエチルプロミド(24,5110,
171mole)を加え1日加熱還流すると緑黄色粘稠
固体が下部に沈降した。溶液部分を傾斜によって除き、
残渣を真空乾燥すると黄色固体(9,8(1’)が得ら
れた。その赤外吸収スペクトルを測定したところ、34
00傭−’  KNH結合に基づく幅広い吸収、295
 Qcrtt−’  と2830cIIL’KoH結合
に基づく吸収、118 Qcm−’〜960儂−1にS
iO結合に基づく幅広い吸収が観察された。質量スペク
トルを測定したところ、m/6192 K CCHs 
O)s 810Ht OHt CHm NHCH!■に
対応するピークの他に、m/e160にも特徴的な強い
ピークを示した。また、元素分析を行なったところ、0
53.98%、N7.56%、N10.20チ、019
.o 3%、817.15チなる値を示し、組成式(!
、2H3,N30,01 BrSi14os、s6)と
しての計算値である035.25%、H7゜64%、N
 10.28%、clB、67チ、Si6゜87%に一
致した。さらに核磁気共鳴スペクトルをメタノール中で
測定したと°ころ、その解析結果は次の通りであった。
Ij、6)   (i、9)   (52,4)   
(50,5)   (45,1)(CHs 0% 81
− OHt −CHm −0Ht−NHOHt−CHm
−NHOFh−CTh −NH0Ht−OHt (! 
1(50J〕(2Q、2)   (411LO)   
(5α5)   (46,1)上記の結果から、単離生
成物が下記式で示されるクロロエチルアミノ基置換トリ
メトキシシラン・臭化水素酸塩であることが明らかとな
った。
(OHa O)s 8 i CHm C!Ht OHt
 NHOHt 0HtNHOHt OHy NHOHt
 OHt C1・RB r実施例3 r−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシ
シラン(8,46g、  0.0 !12 mole)
およびトリエチルアミン(5,05,P)を無水ベンゼ
ン(80d)に溶かした。さらに該混合物にフルオロへ
キシルプロミド(15,281!、  0゜08 K 
mole)を加え室温で一夜攪拌した。核反応混合物を
さらに6時間加熱還流した後、冷却し沈殿したトリエチ
ルアミンの臭化水素酸塩をr別し、r液を濃縮、真空乾
燥することにより淡黄色固体(9,41g)を得た。該
生成物につき実施例1と同様に機器分析ならびに元素分
析を行ない、該生成物が下記式で示されるフルオロへキ
シルアミノ基置換トリエトキシシランであることを確認
した。
(OHs Cut O)a Si(!Fit (!It
 OHt N FIGEv Cut N H((!Ex
 )、 F実施例4 r−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリ(n−プ
ロポキシ)シラン(8゜58g、0.028 mole
)を無水ヘキサンに(40a/)K溶かし氷水冷下にエ
チレンジプロミド(5,58,9゜0、08 mole
)の無水ヘキサン溶液(1(ly/)を滴下した。滴下
後3日間室温で攪拌した後、揮発成分を蒸留によって除
いた。残渣を真空乾燥することによりr−(2−ブロモ
エチルアミノエチル)アミノプロピルトリ(n−プロポ
キシ)シラン(15,291りを黄褐色固体として得た
なお、核生成物の構造は実施例1で記述した方参考例1 実施例1で得られたr−(クロロエチルアミノエチル)
アミノプロピルトリメトキシシラン・臭化水素酸塩(1
o、g9g)をメタノール(S Oml ) K溶かし
、次いで水(80d)を加え室温で4日間攪拌した後r
遇することにより少量の沈殿を除去した。r液を濃縮乾
固し、真空乾燥することにより下記式で示されるクロロ
エチルアミノ基置換ポリシルセスキオキサン(9゜22
g)を得た。
参考例2 実施例2で得られたクロロエチルアミノ基置換トリメト
キシシラン(9゜78g)をメタノール(80m)に溶
かし、次いで水(200m)を加えて2日間室温で攪拌
した後、揮発成分を蒸留によって除き、残渣を真空乾燥
することにより下記式で示されるクロロエチルアミノ基
置換ポリシルセスキオキサン(a、5s11)を黄色固
体として得た。
(−0−)l fS i C!HtOHtcHt (N
1’lCH*CHt )! N110H* 0)it 
C! 1 ’ HBr )響 応用例 参考例1および2で得た各クロロエチルアミノ基置換ポ
リシルセスキオキサンを生理食塩水に加えて規定量の試
料を含む試料溶液を作成した。該試料をエールリッヒ癌
細胞数I X 10’個を有するO D F、系マウス
(雌)6匹の腹腔内に0.517づつ9日間連続注射投
与した。60日間にわたる延命効果試験の結果から、平
均生存日数(MST)を求め、対照群(30匹)の平均
生存日数と比較することKよりTlC%を電算機を用〜
・て正確に算出した。即ち、該試験によって験体の平均
生存日数(Tlと対照体の平均生存日数(0)を求め、
TlCX 100鈍)でTlCを算出した。
その結果を表1に示す。なお対照群としてマウス60匹
を使用したが表には6匹としての平均値を記載した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 %式%) (但しmおよびnは整数、pは0又は正の数、Rはアル
    キル基、XおよびYはハロゲン原子)で示されるハロア
    ルキルアミノ基置換トリアルコキシシラン。 Q)一般式 X(OH*)nY(但しnは整数、Xおよ
    びYはハロゲン原子)で示されるノ・ロゲン化合物と一
    般式 %式%( は整数、Rはアルキル基)で示されるアミノアルキルト
    リアルコキシシランとを反応させることを特徴とする一
    般式 %式%() (但しmおよびnは整数、pは0又は正の数、Rはアル
    キル基、XおよびYはハロゲン原子)で示されるハロア
    ルキルアミノ基置換トリアルコキシシランの製造方法〇
JP11257082A 1982-07-01 1982-07-01 ハロアルキルアミノ基置換トリアルコキシシラン及びその製法 Granted JPS595195A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04101095U (ja) * 1991-08-22 1992-09-01 株式会社大阪防水建設社 内面硬質チユーブライニング管に於ける分水栓口のシール部材
JP2016539085A (ja) * 2013-10-04 2016-12-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー フルオロアルキルシラン及びそれに由来するコーティング

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JPH04101095U (ja) * 1991-08-22 1992-09-01 株式会社大阪防水建設社 内面硬質チユーブライニング管に於ける分水栓口のシール部材
JP2016539085A (ja) * 2013-10-04 2016-12-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー フルオロアルキルシラン及びそれに由来するコーティング

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