KR20210047254A - 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법 - Google Patents

이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법 Download PDF

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KR20210047254A
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요이치 도노무라
아유무 기요모리
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신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

[과제] 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물을 효율적이면서 수율 좋게 제조할 수 있는 방법을 제공한다.
[해결수단] 일반식 (1)
Figure pat00008

(R1은 수소 원자 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 내지 20의 m가 탄화수소기를, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기를, m은 1 내지 10의 정수를 나타냄)
로 표시되는 카르보닐기 함유 화합물과, 일반식 (2)
Figure pat00009

(R3은 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기를, R4 및 R5는 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기를, n은 0, 1 또는 2를 나타냄)
로 표시되는 아미노오르가녹시실란 화합물을 반응시켜, 일반식 (3)
Figure pat00010

(식 중, R1 내지 R5, m 및 n은 상기와 동일한 의미를 나타냄)
으로 표시되는 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물을 제조하는 방법에 있어서, 25℃에서 질량비 1:1로 물과 혼화하는 화합물을 용매로서 사용하고, 부생한 물의 존재하에서 반응을 행하는 제조 방법.

Description

이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING IMINO GROUP-CONTAINING ORGANOXYSILANE COMPOUND}
본 발명은, 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
질소 함유 오르가녹시실란 화합물은 도료 첨가제, 접착제, 실란 커플링제, 섬유 처리제 및 표면 처리제 등으로서 유용하다.
특히, 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물은 아미노기가 보호된 구조를 갖고 있으므로, 에폭시 수지 원료와 혼합하여 일액형 조성물로 할 수 있고, 아미노계 실란 커플링제 첨가의 효과(접착성, 보강성 향상)를 갖는 경화성 조성물로서 유용하다. 즉, 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물을 포함하는 조성물은 수분을 차단한 계에서는 반응성을 나타내지 않고 안정적이지만, 수분과 접촉함으로써 이미노기의 가수분해에 의한 탈보호가 일어나 아미노기가 재생되어, 아미노계 실란 커플링제를 첨가한 경우와 동등한 효과를 나타낸다.
이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 3-아미노프로필트리메톡시실란과 신남알데히드를, 유기 용매를 사용하여 공비 탈수시키면서 반응시키는 방법(특허문헌 1), 메틸이소부틸케톤의 환류하에서 3-아미노프로필트리메톡시실란을 적하하여 공비 탈수시키면서 반응시키는 방법(특허문헌 2), 톨루엔 환류하에서 벤즈알데히드와 3-아미노프로필트리메톡시실란을 공비 탈수시키면서 반응시키는 방법(특허문헌 3)과 같이, 카르보닐기 함유 화합물과 아미노오르가녹시실란 화합물의 반응 부생물로서 발생한 물을, 톨루엔 등의 비극성 용매를 사용한 공비 탈수에 의해 신속하게 반응기 외부로 유출시키는 방법이 일반적으로 널리 사용되고 있다.
또한, 탈수제로서 헥사메틸디실라잔을 사용하고, 메틸이소부틸케톤과 부틸아민을 반응시켜 메틸이소부틸리덴부틸아민으로 하고, 그 후 아미노프로필트리메톡시실란과 반응시키는 방법(특허문헌 4)과 같이, 탈수제를 첨가함으로써 반응기 내로부터 수분을 증류 제거하는 방법도 일반적으로 사용되고 있다.
미국 특허 제2942019호 명세서 일본 특허 공개 평7-247294호 공보 일본 특허 공개 제2017-66335호 공보 일본 특허 공개 제2019-151598호 공보
상기 특허문헌 1 내지 3에 기재된 방법에 있어서, 반응 부생물로서 발생한 물을 반응 중의 공비 탈수에 의해 신속하게 반응기 내로부터 증류 제거하고 있는 이유는, (1) 반응의 평형을 이미노기 생성 반응측으로 기울게 한 상태에서 반응을 진행시키기 위해서, 및 (2) 부생한 물에 의해, 생성된 이미노기 함유 오르가녹시실란의 가수분해 축합 반응이 발생하는 것을 방지하기 위해서이다. 또한, 톨루엔 등의 비극성 용매를 사용하고 있는 이유는, 비극성 용매를 사용함으로써 계 내의 극성이 저하되고, 물이 분리되어 가수분해 축합 반응을 억제할 수 있기 때문이다.
그러나 상기 특허문헌 1 내지 3의 방법은 특히 목적 화합물의 규소 원자에 결합되어 있는 오르가녹시기가 4개 이상인 경우, 분리된 물에 의해, 유기물 및 고도로 가수분해 축합된 물에 불용인 고체가 생성되어 반응기 벽에 부착되고, 반응 후에 제거할 수 없다고 하는 문제가 발생하여 공업적으로 제조하는 것이 곤란하였다.
한편, 특허문헌 4의 방법에서는 공비 탈수하는 경우와 같이, 고도로 가수분해 축합된 물에 불용인 고체의 생성이 일어나지는 않지만, 반응 공정이 두 공정이 되고, 또한 두 번째 공정의 아미노프로필트리메톡시실란과의 반응 속도가 느리기 때문에 공업적으로 유리하지 않다.
본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며, 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물을 효율적이면서 수율 좋게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 25℃에서 질량비 1:1로 물과 혼화하는 화합물을 용매로서 사용함으로써, 부생한 물이 물방울이 되지 않고 계 내에 균일하게 존재하기 때문에 유기물 및 물에 불용인 고체가 생성되지 않음을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은,
1. 하기 일반식 (1)
Figure pat00001
(식 중, R1은 수소 원자 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 내지 20의 m가 탄화수소기를 나타내고, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기를 나타내고, m은 1 내지 10의 정수를 나타냄)
로 표시되는 카르보닐기 함유 화합물과,
하기 일반식 (2)
Figure pat00002
(식 중, R3은 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기를 나타내고, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기를 나타내고, n은 0, 1 또는 2를 나타냄)
로 표시되는 아미노오르가녹시실란 화합물을 반응시켜, 하기 일반식 (3)
Figure pat00003
(식 중, R1 내지 R5, m 및 n은 상기와 동일한 의미를 나타냄)
으로 표시되는 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물을 제조하는 방법에 있어서,
25℃에서 질량비 1:1로 물과 혼화하는 화합물을 용매로서 사용하고, 부생한 물의 존재하에서 반응을 행하는 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법,
2. 상기 물과 혼화하는 화합물이 탄소수 1 내지 3의 알코올 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물, 니트릴 화합물, 아미드 화합물, 술폭시드 화합물 및 포스포릭트리아미드 화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인, 1에 기재된 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법,
3. 상기 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 4 이상의 정수인, 1 또는 2에 기재된 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법,
4. 상기 R2가 수소 원자인, 1 내지 3 중 어느 것에 기재된 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법
을 제공한다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 부생한 물이 물방울이 되지 않고 계 내에 균일하게 존재하기 때문에, 종래 기술과 같이 부생한 물방울에 의해 국소적으로 고도로 가수분해 반응이 진행되어 유기물 및 물에 불용인 고체가 생성되는 일 없이, 도료 첨가제, 접착제, 실란 커플링제, 섬유 처리제, 표면 처리제 등으로서 유용한 질소 함유 오르가녹시실란 화합물을 효율적이면서 수율 좋게 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 하기 일반식 (3)으로 표시되는 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법은, 하기 일반식 (1)로 표시되는 카르보닐기 함유 화합물과 하기 일반식 (2)로 표시되는 아미노오르가녹시실란 화합물을 반응시키는 경우에, 25℃에서 질량비 1:1로 물과 혼화하는 화합물을 용매로서 사용한다.
Figure pat00004
일반식 (1) 및 (3)에 있어서, R1은 수소 원자 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 내지 20의 m가 탄화수소기를 나타내고, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기를 나타내고, m은 1 내지 10의 정수를 나타낸다.
또한, 일반식 (2) 및 (3)에 있어서, R3은 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기를 나타내고, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기를 나타내고, n은 0, 1 또는 2를 나타낸다.
상기 R1의 헤테로 원자를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 m가 탄화수소기는 직쇄상, 분지쇄상, 환상 중 어느 것이어도 되고, 그 구체예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 옥타데실, 이코실기 등의 직쇄상 알킬기; 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 덱실, 2-에틸헥실기 등의 분지쇄상 알킬기; 시클로펜틸, 시클로헥실기 등의 환상 알킬기; 비닐, 알릴(2-프로페닐), 1-프로페닐기 등의 알케닐기; 페닐, 톨릴기 등의 아릴기; 벤질기 등의 아르알킬기; 피리딜, 피라질기 등의 헤테로 원자 함유 아릴기; 메틸렌, 에틸렌, 메틸에틸렌(프로필렌), 트리메틸렌, 1-메틸트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌(이소부틸렌), 테트라메틸렌, 헥사메틸렌, 옥타메틸렌, 데카메틸렌기 등의 알킬렌기; 페닐렌기 등의 아릴렌기; 메틸렌페닐렌, 메틸렌페닐렌메틸렌기 등의 아르알킬렌기; 1-옥사메틸렌, 1-아자메틸렌기 등의 헤테로 원자 함유 알킬렌기 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 특히 원료의 입수 용이성, 생성물의 유용성의 관점에서, R1은 메틸기, 에틸기, n-프로필기 등의 탄소수 1 내지 3의 알킬기; 페닐기, 톨릴기 등의 탄소수 6 내지 7의 아릴기; 페닐렌기가 바람직하다.
상기 R2, R4 및 R5의 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 1가 탄화수소기는 직쇄상, 분지쇄상, 환상 중 어느 것이어도 되고, 그들의 구체예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 옥타데실, 이코실기 등의 직쇄상 알킬기; 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 덱실, 2-에틸헥실기 등의 분지쇄상 알킬기; 시클로펜틸, 시클로헥실기 등의 환상 알킬기; 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐기 등의 알케닐기; 페닐, 톨릴기 등의 아릴기; 벤질기 등의 아르알킬기 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 특히 원료의 입수 용이성, 생성물의 유용성의 관점에서, R2는 메틸기, 에틸기, n-프로필기 등의 탄소수 1 내지 3의 알킬기; 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기 등의 탄소수 1 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 본 발명의 효과 중 하나인 유기물 및 물에 불용인 고체의 생성 억제 효과가 크게 발현되는 점에서, 수소 원자가 보다 바람직하다.
한편, R4 및 R5는 특히 원료의 입수 용이성, 생성물의 유용성의 관점에서, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소수 1 내지 3의 알킬기가 바람직하다.
상기 R3의 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 2가 탄화수소기는 직쇄상, 분지쇄상, 환상 중 어느 것이어도 되고, 그 구체예로서는 메틸렌, 에틸렌, 메틸에틸렌(프로필렌), 트리메틸렌, 1-메틸트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌(이소부틸렌), 테트라메틸렌, 헥사메틸렌, 옥타메틸렌, 데카메틸렌기 등의 알킬렌기; 페닐렌기 등의 아릴렌기; 에틸렌페닐렌, 에틸렌페닐렌메틸렌기 등의 아르알킬렌기 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 특히 원료의 입수 용이성, 생성물의 유용성의 관점에서, R3은 메틸렌기, 에틸렌기, 메틸에틸렌(프로필렌)기, 트리메틸렌기 등의 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기; 페닐렌기가 바람직하다.
상기 일반식 (1) 중의 m은 1 내지 10의 정수를 나타내지만, 1 내지 5의 정수가 바람직하고, 또한 상기 일반식 (2) 중의 n은 0, 1 또는 2이지만, 본 발명의 효과가 크게 발현되는 점에서, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 4 이상이 되는 정수가 바람직하다.
일반식 (1)로 표시되는 카르보닐기 함유 화합물의 구체예로서는, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드, 시클로헥산카르발데히드 등의 지방족 알데히드 화합물; 벤즈알데히드, 톨루알데히드 등의 방향족 알데히드 화합물; 신남알데히드, α-메틸신남알데히드, α-펜틸신남알데히드 등의 신남알데히드 화합물; 피리딘카르발데히드 등의 피리딜기 함유 알데히드 화합물; 말론디알데히드, 숙신알데히드, o-프탈알데히드, 이소프탈알데히드, 테레프탈알데히드 등의 디알데히드 화합물; 1,2,4-벤젠트리카르보알데히드, 1,3,5-벤젠트리카르보알데히드 등의 트리알데히드 화합물; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤 등의 지방족 케톤 화합물; 아세토페논, 벤조페논, 디아세틸벤젠 등의 방향족 케톤 화합물 등을 들 수 있다.
일반식 (2)로 표시되는 아미노오르가녹시실란 화합물의 구체예로서는, 아미노메틸트리메톡시실란, 아미노메틸디메톡시메틸실란, 아미노메틸메톡시디메틸실란, 아미노메틸트리에톡시실란, 아미노메틸디에톡시메틸실란, 아미노메틸에톡시디메틸실란 등의 아미노메틸오르가녹시실란 화합물; 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필디메톡시메틸실란, 3-아미노프로필메톡시디메틸실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필디에톡시메틸실란, 3-아미노프로필에톡시디메틸실란 등의 아미노프로필오르가녹시실란 화합물 등을 들 수 있다.
상기 반응에 의해 얻어지는 일반식 (3)으로 표시되는 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 구체예로서는, 메틸렌아미노메틸트리메톡시실란, 메틸렌아미노메틸디메톡시메틸실란, 메틸렌아미노메틸메톡시디메틸실란, 메틸렌아미노메틸트리에톡시실란, 메틸렌아미노메틸디에톡시메틸실란, 메틸렌아미노메틸에톡시디메틸실란, 3-(메틸렌아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(메틸렌아미노)프로필디메톡시메틸실란, 3-(메틸렌아미노)프로필메톡시디메틸실란, 3-(메틸렌아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(메틸렌아미노)프로필디에톡시메틸실란, 3-(메틸렌아미노)프로필에톡시디메틸실란 등의 메틸렌아미노기 함유 오르가녹시실란 화합물; 벤질리덴아미노메틸트리메톡시실란, 벤질리덴아미노메틸디메톡시메틸실란, 벤질리덴아미노메틸메톡시디메틸실란, 벤질리덴아미노메틸트리에톡시실란, 벤질리덴아미노메틸디에톡시메틸실란, 벤질리덴아미노메틸에톡시디메틸실란, 3-(벤질리덴아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(벤질리덴아미노)프로필디메톡시메틸실란, 3-(벤질리덴아미노)프로필메톡시디메틸실란, 3-(벤질리덴아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(벤질리덴아미노)프로필디에톡시메틸실란, 3-(벤질리덴아미노)프로필에톡시디메틸실란 등의 벤질리덴아미노기 함유 오르가녹시실란 화합물; 피리딜메틸렌아미노메틸트리메톡시실란, 피리딜메틸렌아미노메틸디메톡시메틸실란, 피리딜메틸렌아미노메틸메톡시디메틸실란, 피리딜메틸렌아미노메틸트리에톡시실란, 피리딜메틸렌아미노메틸디에톡시메틸실란, 피리딜메틸렌아미노메틸에톡시디메틸실란, 3-(피리딜메틸렌아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(피리딜메틸렌아미노)프로필디메톡시메틸실란, 3-(피리딜메틸렌아미노)프로필메톡시디메틸실란, 3-(피리딜메틸렌아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(피리딜메틸렌아미노)프로필디에톡시메틸실란, 3-(피리딜메틸렌아미노)프로필에톡시디메틸실란 등의 피리딜메틸렌아미노기 함유 오르가녹시실란 화합물; N,N-비스(트리메톡시실릴메틸)-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스(디메톡시메틸실릴메틸)-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스(메톡시디메틸실릴메틸)-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스(트리에톡시실릴메틸)-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스(디에톡시메틸실릴메틸)-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스(메톡시디메틸실릴메틸)-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스[3-(트리메톡시실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스[3-(디메톡시메틸실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스[3-(메톡시디메틸실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스[3-(디에톡시메틸실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민, N,N-비스[3-(에톡시디메틸실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 등의 비스오르가녹시실릴기 함유 1,4-크실렌-α,α'-디이민 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 일반식 (2)로 표시되는 아미노오르가녹시실란 화합물의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 반응성 및 생산성의 점에서, 일반식 (1)로 표시되는 카르보닐기 함유 화합물의 카르보닐기 1몰에 대해 0.5 내지 2.0몰이 바람직하고, 0.8 내지 1.5몰이 보다 바람직하다.
상술한 바와 같이 유기물 및 고도로 가수분해 축합된 물에 불용인 고체의 부생을 억제하기 위해서는, 반응의 진행에 수반하여 부생한 물이 분리되는 일 없이 계 내에 균일하게 존재할 필요가 있다. 그러나 반응 생성물 자체의 물에 대한 용해도는 매우 작아, 반응에 수반하여 부생한 물을 반응 생성물과 함께 완전히 용해시키기 위해서는, 사용하는 용매가 물과 질량비 1:1로 혼화될 수 있는 정도, 즉 물과 가장 적은 양으로 서로 섞일 수 있는 정도의 물에 대한 용해도를 갖고 있을 필요가 있다.
그래서 본 발명의 제조 방법에서는, 25℃에서 질량비 1:1로 물과 혼화하는 화합물을 용매로서 사용한다. 이 용매는 임의의 반응 온도인 25℃에서, 부생한 물을 혼화하는 가장 적은 양을 기준으로 하여 선정된다.
이러한 화합물의 구체예로서는, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 탄소수 1 내지 3의 알코올 화합물; 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산 등의 에테르 화합물, 바람직하게는 탄소수 4 내지 5의 환상 에테르 화합물; 아세톤 등의 케톤 화합물, 바람직하게는 탄소수 2 내지 3의 케톤 화합물; 아세토니트릴 등의 니트릴 화합물; N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드 화합물; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드 화합물; 헥사메틸포스포릭트리아미드 등의 포스포릭트리아미드 화합물을 들 수 있지만, 가수분해 반응을 억제하는 관점에서 알코올 화합물이 바람직하다. 또한, 이들 화합물은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
25℃에서 질량비 1:1로 물과 혼화하는 화합물의 사용량은, 반응의 진행에 수반하여 부생한 물이 분리되는 일 없이 계 내에 균일하게 존재하는 양이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 반응에서 발생할 것이라고 상정되는 물의 질량 이상이 바람직하고, 당해 물의 질량에 대해 1 내지 40질량배가 바람직하고, 2 내지 20질량배가 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 25℃에서 질량비 1:1로 물과 혼화하는 화합물 이외의 용매를 첨가할 수도 있다.
이들 용매의 구체예로서는, 펜탄, 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 이소옥탄, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소계 용매; 디에틸에테르 등의 에테르계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매; 디클로로메탄, 클로로포름 등의 염소화 탄화수소계 용매 등을 들 수 있다. 이들 용매는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
상기 반응의 반응 온도는 특별히 한정되지 않지만, 수율 향상의 관점에서 -20 내지 200℃가 바람직하고, 0 내지 80℃가 바람직하고, 0 내지 50℃가 한층 더 바람직하고, 20 내지 50℃가 더욱 바람직하다.
일반식 (3)으로 표시되는 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법으로서는, 카르보닐기 함유 화합물과 용매인 25℃에서 질량비 1:1로 물과 혼화하는 화합물(이하, 단순히 용매라고 함)을 투입하고, 아미노오르가녹시실란 화합물을 적하하는 방법, 아미노오르가녹시실란 화합물과 용매를 투입하고, 카르보닐기 함유 화합물을 적하하는 방법, 용매에 카르보닐기 함유 화합물 및 아미노오르가녹시실란 화합물을 동시에 적하하는 방법 등의 배치 반응으로 행하는 방법; 카르보닐기 함유 화합물, 아미노오르가녹시실란 화합물 및 용매를 반응기나 반응관에 연속적으로 피드하고, 생성물을 연속적으로 발출하는 방법 등의 연속 반응으로 행하는 방법 중 어느 방법이어도 된다.
또한, 본 반응에서는 부생물로서 물이 생성되는데, 상술한 바와 같이 본 발명에서는 부생한 물의 존재하에서 반응을 행한다. 부생한 물은 반응 후에 제거하는 것이 바람직하다.
반응 후에 물을 제거하는 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 상압 또는 감압에서 용매와 함께 가열 증류 제거하는 방법, 탈수제를 첨가하여 제거하는 방법 등을 들 수 있지만, 실시의 용이성 및 수율의 관점에서 상압 또는 감압에서 용매와 함께 가열 증류 제거하는 방법이 바람직하다.
상기한 바와 같이 하여 얻어진 반응액으로부터, 증류 등의 통상의 방법에 의해 목적물을 회수할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
교반기, 환류기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 플라스크에, 테레프탈알데히드 53.6g(0.4몰), 에탄올 240ml를 투입하고, 20 내지 50℃에서 3-아미노프로필트리에톡시실란 177.1g(0.8몰)을 1시간에 걸쳐 적하하고, 그 온도에서 1시간 교반하였다. 1시간 교반한 후에도, 고체의 석출 및 반응기 벽에 대한 고체의 부착은 보이지 않았다.
얻어진 반응액을 20㎪의 감압 조건하에서, 100℃까지 가열하여 물을 포함하는 저비점 화합물을 증류 제거하여, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 6인 N,N-비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 217.5g을 얻었다. 겔 침투 크로마토그래피 분석의 결과, 순도는 95.1％였다(수율 96％).
[실시예 2]
에탄올 240ml를 아세토니트릴 240ml로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 반응을 행하였다. 1시간 교반한 후에도, 고체의 석출 및 반응기 벽에 대한 고체의 부착은 보이지 않았다.
얻어진 반응액을 20㎪의 감압 조건하에서, 100℃까지 가열하여 물을 포함하는 저비점 화합물을 증류 제거하여, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 6인 N,N-비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 219.0g을 얻었다. 겔 침투 크로마토그래피 분석의 결과, 순도는 94.1％였다(수율 95％).
[실시예 3]
에탄올 240ml를 테트라히드로푸란 240ml로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 반응을 행하였다. 1시간 교반한 후에도, 고체의 석출 및 반응기 벽에 대한 고체의 부착은 보이지 않았다.
얻어진 반응액을 20㎪의 감압 조건하에서, 100℃까지 가열하여 물을 포함하는 저비점 화합물을 증류 제거하여, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 6인 N,N-비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 223.0g을 얻었다. 겔 침투 크로마토그래피 분석의 결과, 순도는 92.2％였다(수율 95％).
[실시예 4]
에탄올의 사용량을 240ml로부터 80ml로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 반응을 행하였다. 1시간 교반한 후에도, 고체의 석출 및 반응기 벽에 대한 고체의 부착은 보이지 않았다.
얻어진 반응액을 20㎪의 감압 조건하에서, 100℃까지 가열하여 물을 포함하는 저비점 화합물을 증류 제거하여, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 6인 N,N-비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 218.5g을 얻었다. 겔 침투 크로마토그래피 분석의 결과, 순도는 94.3％였다(수율 95％).
[실시예 5]
교반기, 환류기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 플라스크에, 테레프탈알데히드 53.6g(0.4몰), 에탄올 240ml를 투입하고, 20 내지 50℃에서 3-아미노프로필디에톡시메틸실란 153.0g(0.8몰)을 1시간에 걸쳐 적하하고, 그 온도에서 1시간 교반하였다. 1시간 교반한 후에도, 고체의 석출 및 반응기 벽에 대한 고체의 부착은 보이지 않았다.
얻어진 반응액을 20㎪의 감압 조건하에서, 100℃까지 가열하여 물을 포함하는 저비점 화합물을 증류 제거하여, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 4인 N,N-비스[3-(디에톡시메틸실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 191.1g을 얻었다. 겔 침투 크로마토그래피 분석의 결과, 순도는 97.8％였다(수율 97％).
[비교예 1]
에탄올 240ml를 톨루엔 240ml로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 반응을 행하였다. 적하 초기부터 반응기 벽에 대한 고체의 부착이 보이고, 1시간 교반한 후에는, 반응기 벽에 대한 고체의 부착 및 고체의 석출이 보였다.
반응액을 여과 후, 5㎪의 감압 조건하에서, 100℃까지 가열하여 물을 포함하는 저비점 화합물을 증류 제거하여, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 6인 N,N-비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 194.2g을 얻었다. 겔 침투 크로마토그래피 분석의 결과, 순도는 96.1％였다(수율 86％).
[비교예 2]
에탄올 240ml를 헥산 240ml로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 반응을 행하였다. 적하 초기로부터 반응기 벽에 대한 고체의 부착이 보이고, 1시간 교반한 후에는, 반응기 벽에 대한 고체의 부착 및 고체의 석출이 보였다.
반응액을 여과 후, 20㎪의 감압 조건하에서, 100℃까지 가열, 물을 포함하는 저비점 화합물을 증류 제거하여, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 6인 N,N-비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 196.3g을 얻었다. 겔 침투 크로마토그래피 분석의 결과, 순도는 96.6％였다(수율 88％).
[비교예 3]
교반기, 딘스타크 장치, 환류기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 플라스크에, 테레프탈알데히드 53.6g(0.4몰), 톨루엔 240ml를 투입하고, 톨루엔이 환류할 때까지 가열하였다. 톨루엔 환류하에서, 3-아미노프로필트리에톡시실란 177.1g(0.8몰)을 부생한 물을 증류 제거하면서 1시간에 걸쳐 적하하고, 추가로 환류하에서 1시간 교반하였다. 적하 초기부터 반응기 벽에 대한 고체의 부착이 보이고, 1시간 교반한 후에는, 반응기 벽에 대한 고체의 부착 및 다량의 고체의 석출이 보였다.
반응액을 여과 후, 5㎪의 감압 조건하에서, 100℃까지 가열하여 저비점 화합물을 증류 제거하여, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 6인 N,N-비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 203.2g을 얻었다. 겔 침투 크로마토그래피 분석의 결과, 순도는 90.0％였다(수율 85％).
[비교예 4]
에탄올 240ml를 톨루엔 240ml로 변경한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 반응을 행하였다. 적하 초기부터 반응기 벽에 대한 고체의 부착이 보이고, 1시간 교반한 후에는 반응기 벽에 대한 고체의 부착 및 고체의 석출이 보였다.
반응액을 여과 후, 5㎪의 감압 조건하에서, 100℃까지 가열하여 물을 포함하는 저비점 화합물을 증류 제거하여, 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 4인 N,N-비스[3-(디에톡시메틸실릴)프로필]-1,4-크실렌-α,α'-디이민 175.4g을 얻었다. 겔 침투 크로마토그래피 분석의 결과, 순도는 96.8％였다(수율 88％).

Claims (4)

  1. 하기 일반식 (1)
    Figure pat00005

    (식 중, R1은 수소 원자 또는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 내지 20의 m가 탄화수소기를 나타내고, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기를 나타내고, m은 1 내지 10의 정수를 나타냄)
    로 표시되는 카르보닐기 함유 화합물과,
    하기 일반식 (2)
    Figure pat00006

    (식 중, R3은 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기를 나타내고, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기를 나타내고, n은 0, 1 또는 2를 나타냄)
    로 표시되는 아미노오르가녹시실란 화합물을 반응시켜, 하기 일반식 (3)
    Figure pat00007

    (식 중, R1 내지 R5, m 및 n은 상기와 동일한 의미를 나타냄)
    으로 표시되는 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물을 제조하는 방법에 있어서,
    25℃에서 질량비 1:1로 물과 혼화하는 화합물을 용매로서 사용하고, 부생한 물의 존재하에서 반응을 행하는, 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 물과 혼화하는 화합물이 탄소수 1 내지 3의 알코올 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물, 니트릴 화합물, 아미드 화합물, 술폭시드 화합물 및 포스포릭트리아미드 화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인, 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 일반식 (3)에 있어서의 m과 (3-n)의 곱이 4 이상의 정수인, 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 R2가 수소 원자인, 이미노기 함유 오르가녹시실란 화합물의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2942019A (en) 1956-10-12 1960-06-21 Union Carbide Corp Organosilicon methylideneamino compounds and process for producing the same
JPH07247294A (ja) 1994-03-11 1995-09-26 Shin Etsu Chem Co Ltd ケチミン構造含有有機けい素化合物の製造方法
JP2017066335A (ja) 2015-10-02 2017-04-06 信越化学工業株式会社 ウレタン接着剤組成物
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