KR0139020B1 - 공간 장애가 큰 유기실란 및 그의 제조방법 - Google Patents
공간 장애가 큰 유기실란 및 그의 제조방법Info
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Abstract
본 발명은 다음 일반식(Ⅰ)으로 표시되는 입체적으로 부피가 큰 작용기를 포함하는 유기실란 및 그 제조방법에 관한 것이다.
상기식에서 R-은 노말-헥실, 시클로펜틸, 노말-부틸, 이소-부틸 또는 프로필을 나타내며, X는 클로로 또는 C1-C3의 알콕시키기이고, Me는 메틸기이다.
본 발명의 유기실란은 올레핀을 중합할 때 사용되는 찌글러-나타고분자화 반응에서 조촉매로 사용하면 외부전자주게로 작용하여 고분자의 방향성을 일정하게 유지시키는 효과를 가지고 있다.
Description
본 발명은 다음 일반식(Ⅰ)의 입체적으로 부피가 큰 작용기르 포함하는 유기실란 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
상기식에서 R은 노말-헥실, 시클로펜틸, 노말-부틸, 이소-부틸 또는 프로필을 나타내며, X는 클로로 또는 C1-C3의 알콕시키를 나타내고, Me는 메틸기이다.
1980년대초에 파로디와 그의 동료들은 알콕시실란들이 올레핀을 중합할 때 사용되는 찌글러-나타 촉매에서 외부전자주게로서 유용한 효과가 있음을 보고하였다(S. Parodi, R. Nocci, U. Giannini, P. K. Barbe, 및 U. Scata, Eur, Pat. 45977; Chem. Abstr. 93. 200358(1982)). 프로필렌과 같은 올레핀의 고분자화 반응에서 외부전자주게 화합물은 고분자의 동일 배열성을 증가시키고 혼성 배열 고분자를 감소시킨다. 그 이후로 많은 특허 문헌들에서 알콕시실란들이 이러한 효과가 있다는 것이 발표되어 왔다.
세팔라와 허코넨은 고분자화 반응에서 외부전자주게의 효과는 알콕시실란의 알콕시기들의 수와 크기 그리고 규소 원자에 결합되어 있는 탄화수소의 크기에 크게 좌우된다고 보고하였다(J. V. Seppala 및 M. Harkonen, Makromol. Chem. 190, 2535 (1989)). 탄화수소의 크기가 클수록 동일 배열 폴리프로필렌의 양은 증가하고 혼성 배열 폴리프로필렌의 양은 감소한다. 그러나 알콕시기의 크기가 너무 크면 외부전자주게의 효과가 줄어든다.
미국특허 제4,816,433호에서 터라노와 그의 동료들은 올레핀의 고분자화 촉매에 시클로헥실 또는 시클로펜틸 알콕시실란들이 첨가됨으로 인하여 상당히 높은 입체 규칙성을 갖는 고분자가 생성됨을 발표하였다. 에윈은 미국특허 제4,927,797호에서 전자주게로서 시클로헥실알킬디알콕시실란들을 포함하는 올레핀들의 고분자화 반응에 대한 촉매 체계를 발표하였다.
최근에 라손과 아클스는 네오펜틸알콕시실란들이나 트리메틸실릴메틸알콕시실란들과 같이 입체 장애를 받는 유기실란들이 높은 성능을 갖는 외부전자주게로 쓰일 수 있음을 미국특허 제5,296,624호에서 발표하였다. 이들 화합물들은 네오펜틸클로라이드 또는 트리메틸실릴메틸클로라이드와 적절한 클로로실란들로부터 합성된 그리냐르 시약들을 유기규소 염화물과 결합시켜 합성되었다.
입체 장애가 큰 유기기를 갖는 유기규소 화합물들을 합성하는데 있어서 본 발명자들은 구리 촉매하에서 트리메실실릴메틸클로라이드와 염화수소의 혼합물과 규소원자를 반응시켜 금속/규소로부터 직접법에 의해 입체적으로 부피가 큰 트리메틸실릴메틸디클로로실란을 합성할 수 있음을 미국특허 제5,233,069호에서 발표한 바 있다.
본 발명은 상기 미국특허 제5,233,069호에서 제조된 트리메틸실릴 메틸디클로로실란을 출발물질로 하여 올레핀과 수소규소화 반응시켜 입체적으로 부피가 큰 작용기를 포함하는 여러가지의 유기 실란들을 제조할 수 있다. 또한 이 유기살란을 메탄올, 에탄올 및 프로판올과 같은 저급 알코올과 반응시켜 알콕시키가 치환된 유기실란을 얻을 수 있다. 이와 같이 얻어진 유기실란은 탄화수소기가 치환된 유기실란으로서 이전에 언급된 문헌에서 주장된 유기실란과는 그 구조가 다르며 그 문헌의 기술 내용에 기초하여 본 발명의 유기실란이 찌글러-나타 고분자화 반응에서 외부전자주게로서 충분한 효과를 얻을 수 있다는 것이 명백하다.
따라서 본 발명의 목적은 다음 일반식(Ⅰ)의 입체적으로 부피가 큰 작용기를 포함하는 유기실란을 제공하는 것이다.
상기식에서 R은 노말-헥실, 시클로펜틸, 노말-부틸, 이소-부틸 또는 프로필을 나타내며, X는 클로로 또는 C1-C3의 알콕시기이고, Me는 메틸기이다.
본 발명의 또다른 목적은 본 발명에 따른 일반식(Ⅰ)의 유기실란의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 일반식(Ⅰ)의 유기실란을 제조하는 방법은 다음 구조식(Ⅱ)의 화합물을 촉매 존재하에 올레핀과 반응시킨다음, 임의로 저급 알코올과 반응시키는 것으로 이루어진다:
본 발명에서 사용된 올레핀은 입체 장애를 더욱 크게 할 수 있는 1-헥센, 시클로펜텐, 노말-부틸렌, 이소-부틸렌 또는 프로필렌일 수 있다. 부틸렌과 프로필렌을 사용한 경우에는 그 주입 순서를 바꿀 수 있다.
본 발명의 일예에서는 촉매는 백금 또는 백금을 포함하는 금속 화합물이며, 금속 화합물로서는 염화백금산을 들 수 있다.
본 발명의 일예에서 저급 알코올은 메탄올, 에탄올 및 프로판올이다.
본 발명에 다른 유기실란과 올레핀의 수소규소화 반응은 어떠한 경우에는 상당한 발열반응이므로 유기실란의 주입속도를 조절함으로서 외부에서 열을 가하지 않고서도 환류시킬 수 있다. 유기실란의 주입이 끝난후에 반응을 완결시키기 위하여 일정시간 교반을 계속한다. 반응이 끝나면 용액을 분별증류하여 일반식(Ⅰ)의 유기실란을 얻을 수 있다.
이와 같이 얻어진 본 발명에 따른 일반식(Ⅰ)의 유기실란을 올레핀을 중합할 때 사용되는 찌글러-나타 촉매와 함께 조촉매로 사용하면 외부전자주게로서 작용하는 클로로 또는 알콕시기와 본 발명에 따라 치환된 올레핀기의 상호 작용으로 고분자화 반응에서 얻어지는 고분자의 방향성을 일정하게 유지시켜 동일 배열성이 증가된 고분자를 얻을 수 있게 한다.
다음의 실시예는 본 발명으 더욱 상세히 설명하는 것이나 본 발명이 이에 국한하지는 않는다.
실시예 1. 1,1-디클로로-1-시클로펜틸-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄의 제조.
50ml 스텐레스 스틸 실린더에 1,1-디클로로-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄 9.00g(0.0481 mol)과 시클로펜텐 8.47ml(0.0962 mol)를 넣고 0.1M H2PtCl6이소프로판올 용액 50㎕를 가한후 밀봉하여 150℃에서 16시간 30분간 가열하였다. 반응물을 진공 증류하여 1,1-디클로로-1-시클로펜틸-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄 11.17g(수율; 91%, 끓는점; 50-51℃/1 torr)을 얻었다.
1H MNR(ppm, CDCl3) 0.10(s, 9H, SiCH3), 0.53(s, 2H, SiCH2Si), 1.36-1.82(m, 9H, CH2, SiCH).
실시예 2. 1-시클로펜틸-1,1-디메톡시-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄의 제조.
실시예 1에서 제조된 1,1-디클로로-1-시클로펜틸-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄 11.00g(0.0431 mol)을 얼음조로 냉각시킨 피리딘 8.0ml(0.099 mol)과 메탄올 8.0ml(0.20 mol)를 혼합물에 10분간 적가시켰다. 적가가 완료되면 25ml의 헥산을 넣어 주고 상온에서 1시간 30분간 교반한 뒤 분액 깔때기로 옮겨서 상층과 하층을 분리하였다. 하층은 다시 헥산 10ml로 추출하여 추출액을 상층에 합쳤다. 단순 증류로 용매를 제거한 뒤 진공 증류하여 1-시클로펜틸-1,1-디메톡시-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄 7.96g(수율; 75%, 끓는점; 49.5-50℃/1 torr)을 얻었다.
1H MNR(ppm, CDCl3)- 0.18(s, 2H, SiCH2Si), 0.07(s, 2H, SiCH2), 0.96(m, 1H, SiCH), 1.36-1.82(m, 8H, CH2), 3.52(s, 6H, OCH3).
실시예 3. 4,4-디클로로-2,2-디메틸-2,4-디실라헵탄의 제조.
실시예 1과 같은 방법으로 1,1-디클로로-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄 10.43g(0.0491 mol)과 프로필렌 3.0g(0.0713 mol)을 반응시켜 4,4-디클로로-2,2-디메틸-2,4-디실라헵탄 10.03g(수율; 89%, 끓는점; 90-92℃/32 torr)을 얻었다.
1H NMR(ppm, CDCl3) 0.11(s, 9H, SiCH3), 0.55(s, 2H, SiCH2Si), 0.98(t, J=4Hz, 3H, CH2CH3), 1.17-1.22(m, 2H, SiCH2), 1.45(hex, J=4Hz, 2H, CH2CH3).
실시예 4. 4,4-디메톡시-2,2-디메틸-2,4-디실라헵탄의 제조.
실시예 2와 같은 방법으로 4,4-디클로로-2,2-디메틸-2,4-디실라헵탄 9.91g(0.0432 mol)을 반응시켜 4,4-디메톡시-2,2-디메틸-2,4-디실라헵탄 7.35g(수율; 77%, 끓는점; 88-89℃/32 torr)을 얻었다.
1H NMR(ppm, CDCl3)-0.15(s, 2H, SiCH2Si), 0.07(s, 9H, SiCH3), 0.59-0.62(m, 2H, SiCH2), 0.96(t, J=4.5Hz, 3H, CH2ch3), 1.42(hex, J=4.5Hz, 2H, CH2CH3), 3.50(s, 6H, OCH3).
실시예 5. 4,4-디클로로-2,2,6-트리메틸-2,4-디실라헵탄의 제조.
실시예 1과 같은 방법으로 1,1-디클로로-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄 8.95g(0.0478 mol)과 이소-부틸렌 7.01g(0.125 mol)을 반응시켜 4,4-디클로로-2,2,6-트리메틸-2,4-디실라헵탄 10.31g(수율; 89%, 끓는점; 94-95.5℃ torr)을 얻었다.
1H NMR(ppm, CDCl3) 0.11(s, 9H, SiCH3), 0.54(s, 2H, SiCH2Si), 0.98(d, J=6.0Hz, 6H, CH3), 1.11-1.15(m, 2H, CH2CH), 1.70-1.91(m, 1H, CH).
실시예 6. 4,4-디메톡시-2,2,6-트리메틸-2,4-디실라헵탄의 제조.
실시예 2와 같은 방법으로 4,4-디클로로-2,2,6-트리메틸-2,4-디실라헵탄 10.20g(0.0419 mol)을 반응시켜 4,4-디메톡시-2,2,6-트리메틸-2,4-디실라헵탄 7.96g(수율; 81%, 끓는점; 92-93℃/32 torr)을 얻었다.
1H NMR(ppm, CDCl3)-0.18(s, 2H, SiCH2Si), 0.07(s, 9H, SiCH3), 0.58(d, J=6.1Hz, 2H,CH2CH), 0.96(d, J=6.1Hz, CH3), 1.69-1.89(m, 1H, CH), 3.50(s, 6H, OCH3).
실시예 7. 4,4-디클로로-2,2-디메틸-2,4-디실라옥탄의 제조.
실시예 1과 같은 방법으로 1,1-디클로로-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄 8.80 g(0.0470 mol)과 1-부텐 6.23 g(0.111 mol)을 반응시켜 4,4-디클로로-2,2-디메틸-2,4-디실라옥탄 10.25g(수율; 90%, 끓는점; 99-101℃/32 torr)을 얻었다.
1H NMR(ppm, CDCl3) 0.10(s, 9H, SiCH3), 0.51(s, 2H, SiCH2Si), 0.84(t, J=8.0Hz, 3H, CH2CH3), 1.18-1.21(m, 2H, SiCH2), 1.28-1.32(m, 4H, CH2).
실시예 8. 4,4-디메톡시-2,2-디메틸-2,4-디실라옥탄의 제조.
실시예 2와 같은 방법으로 4,4-디클로로-2,2-디메틸-2,4-디실라옥탄 10.10 g(0.0412 mol)을 반응시켜 4,4-디메톡시-2,2-디메틸-2,4-디실라옥탄 7.16 g(수율; 74%, 끓는점; 94.5-95℃/32 torr)을 얻었다.
1H NMR(ppm, CDCl3)-0.17(s, 2H, SiCH2Si), 0.07(s, 9H, SiCH3), 0.58-0.62(m, 2H, SiCH2), 0.84(t, J=8.5Hz, 3H, CH2CH3), 1.26-1.30(m, 4H, CH2), 3.51(s, 6H, OCH3).
실시예 9. 4,4-디클로로-2,2-디메틸-2,4-디실라데칸의 제조.
실시예 1과 같은 방법으로 1,1-디클로로-3,3-디메틸-1,3-디실라부탄 8.99 g(0.0480 mol)과 1-헥센 7.76 ml(0.0620 mol)를 반응시켜 4,4-디클로로-2,2-디메틸-2,4-디실라데칸 10.60 g(수율; 81%, 끓는점; 68-70℃/1 torr)을 얻었다.
1H NMR(ppm, CDCl3) 0.11(s, 9H, SiCH3), 0.52(s, 2H, SiCH2Si), 0.87(t, J=8.5Hz, 3H, CH3), 1.20-1.26(m, 2H, SiCH2), 1.25(broad, 8H, CH2).
실시예 10. 4,4-디메톡시-2,2-디메틸-2,4-디실라데칸의 제조.
실시예 2와 같은 방법으로 4,4-디클로로-2,2-디메틸-2,4-디실라데칸 10.48 g(0.0386 mol)을 반응시켜 4,4-디메톡시-2,2-디메틸-2,4-디실라데칸 8.02 g(수율; 79%, 끓는점; 67-68.5 ℃/1 torr)을 얻었다.
1H NMR(ppm, CDCl3)-0.16(s, 2H, SiCH2Si), 0.07(s, 9H, SiCH3), 0.55-0.60(m, 2H, SiCH2), 0.88(t, J=8.5Hz, 3H, CH3), 1.23(broad, 8H, CH2), 3.51(s, 6H, OCH3).
Claims (4)
- 다음 일반식(Ⅰ)으로 표시되는 유기실란:상기 식에서 R은 노말-헥실, 시콜레펜틸, 노말-부틸, 이소-부틸 또는 프로필을 나타내며, X는 클로로 또는 C1-C3의 알콕시기이고, Me는 메틸기이다.
- 다음 구조식(Ⅱ)의 화합물을 촉매 존재하에 올레핀과 반응시킨 다음, 임의로 저급 알코올과 반응시키는 것으로 이루어진 제1항의 유기실란의 제조방법:
- 제2항에 있어서, 올레핀이 1-헥센, 시클로펜텐, 노말-부틸렌, 이소-부틸렌 또는 프로필렌중에서 선택되는 것이 특징인 제조방법.
- 제2항에 있어서, 촉매가 백금 또는 염화백금산인 것이 특징인 제조방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019940023400A KR0139020B1 (ko) | 1994-09-15 | 1994-09-15 | 공간 장애가 큰 유기실란 및 그의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019940023400A KR0139020B1 (ko) | 1994-09-15 | 1994-09-15 | 공간 장애가 큰 유기실란 및 그의 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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KR960010659A KR960010659A (ko) | 1996-04-20 |
KR0139020B1 true KR0139020B1 (ko) | 1998-05-15 |
Family
ID=19392878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1019940023400A KR0139020B1 (ko) | 1994-09-15 | 1994-09-15 | 공간 장애가 큰 유기실란 및 그의 제조방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR0139020B1 (ko) |
-
1994
- 1994-09-15 KR KR1019940023400A patent/KR0139020B1/ko not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
---|---|
KR960010659A (ko) | 1996-04-20 |
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