PL114532B2 - Process for preparing trialkoxyanilidosilanes - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania trójalkoksyanilidosilanów o,wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza izopropyl, Il-rzedowy izoamyl, Il-rzedowy amyl, Il-rzedowy butyl, III-rzedowy butyl, X oznacza atom wodoru, chloru, grupe nitrowa, metylowa, metoksylowa lub nitrylowa.Dotychczas zwiazki o wzorze ogólnym 1 otrzymywano metoda Andersona LAm. Chem. Soc. 73. 5802 (1951), która do celu otrzymywania trójalkoksyanilidosilanów zastosowali N.Makarowa, E.Kirilenko, AJerma- kow, Z.Analiticzeskoj Chim. 28 972 (1973). Substratem tej reakcji sa trójalkoksychlorosilany, które wymagaja przy rozdziale i wydzielaniu stosowania destylacji frakcyjnej. Otrzymuje sie je w reakcji czterochlorku krzemu z odpowiednim alkoholem, wobec akceptora chlorowodoru jakim jest III-rzedowa amina. Wydziela sie. przy tym objetosciowy osad chlorowodorku aminy, który absorbuje duzo produktu i wymaga do przemywania duzej ilosci rozpuszczalników. Reakcje trójalkoksychlorosilanów z aminami aromatycznymi przebiegaja z wytraceniem osadu chlorowodorku aminy aromatycznej. Powoduje to analogiczne trudnosci jak opisano powyzej.Niektóre mniej zasadowe aminy aromatyczne ulegaja reakcji z chlorosilanem po uprzedniej metalacji za pomoca takich odczynników jak amidek sodu, metale alkaliczne lub butyloHt. Warunkiem koniecznym jest zachowanie zupelnie bezwodnej i beztlenowej atmosfery procesu. W trakcie reakcji wydziela sie objetosciowo osad chlorku metalu alkalicznego, któryjest bezuzytecznym odpadem i utrudnia przebieg reakcji.U Wannagat i wspólpracownicy (U Wannagat, CKruger, KNiederprum, Z.Anorg — Allg. Chem. 314. 80 (1962) otrzymali trójmetoksyanilidosilany przez reakcje trójbromoanilidosilanów z metanolem wobec trójetylo- aminy lub pirydyny jako akceptora bromowodoru. Reakcja ta nie zachodzi jednokierunkowo, w jej trakcie wytracaja sie objetosciowe osady bromowodorków pirydyny lub trójetyloaminy. Z tego wzgledu nie posiada ona praktycznego znaczenia.Trójetoksyanilinosilan wedlug opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki Nr 3.054.818 mozna otrzymac w reakcji czteroetoksysilanu, magnezu i chloroaniliny. W opisie brak danych na temat wydajnosci, a ponadto metoda nie jest potwierdzona przez literature fachowa.Opisane wyzej trudnosci w otrzymywaniu zwiazków tej grupy wplywaja na to, ze dotychczas znanychjest2 114 532 niewiele alkoksyanilidosilanów, przy czym nie sa one produkowane na skale przemyslowa, chociaz ze wzgledu na zróznicowana reaktywnosc grup funkcyjnych sa atrakcyjnymi substratami mogacymi znalezc zastosowanie do produkcji monomerów silikonowych oraz do modyfikacji farb i tworzyw sztucznych.Sposób otrzymywania trójalkoksyanilidosilanów o wzorze ogólnymi, w którym R oznacza izopropyl, II-rzed. izoamyl, II-rzed. amyl, H-rzed. butyl, Ill-rzed. butyl, X oznacza atom wodoru, chloru, grupe nitrowa, metylowa, metoksylowa lub nitrylowa, wedlug wynalazku polega na tym, ze na trójalkoksysilanotiol o wzorze ogólnym 2, w którym R ma podane wyzej znaczenie dziala sie anilina lub podstawiona anilina o wzorze ogól¬ nym 3, w którym X ma podane wyzej znaczenie w srodowisku pirydyny lub mieszaniny pirydyny z rozpuszczal¬ nikiem organicznym lub w srodowisku rozpuszczalnika organicznego z dodatkiem imidazolu. Uzyskany produkt koncowy wyodrebnia sie z mieszaniny przez destylacje prózniowa lub destylacje prózniowa i krystalizacje.W trakcie reakcji mieszanine przedmuchuje sie w sposób ciagly gazem obojetnym w postaci azotu lub argonu.Stosuje sie trójalkoksysilanotiole uzyskane w reakcji technicznego dwusiarczku krzemu z alkoholami alifatycz¬ nymi uzytymi w niedomiarze.Mieszanina pirydyny z rozpuszczalnikiem organicznym zwlaszcza takim jak acetonitryl zawiera 5-70% korzystnie 30% pirydyny.Mieszanina rozpuszczalnika organicznego z imidazolem zawiera 0,5—5% korzystnie 0,5—2% imidazolu.Zalety sposobu wedlug wynalazku polegaja na tym, ze w trakcie procesu nie wydzielaja sie stale odpady.Zuzycie niskowrzacych rozpuszczalników jest niewielkie. Nie wymagana jest równiez uprzednia metalacja amin.Sposób otrzymywania trójalkoksysilanów wedlug wynalazku ilustruja podane nizej przyklady.Przyklad I. W kolbie reakcyjnej, zaopatrzonej w chlodnice zwrotna i doprowadzenie gazu obojetne¬ go umieszcza'sie 0,1 mola trójizópropoksysilanotiolu, 0,2 mola aniliny, 20 cm3 bezwodnej pirydyny i 30 cm3 bezwodnego ksylenu. Mieszanine ogrzewa sie do temperatury 100°C przez 5 godzin przy intensywnym przepusz¬ czaniu argonu. Produkt koncowy wydziela sie przez destylacje pod zmniejszonym cisnieniem wytworzonym za pomoca pompy olejowej. Otrzymuje sie trójizopropoksyanilinosilan o temperaturze wrzenia 105-110°C/ ca 3hPain20 = 1,4669.Przyklad II. W aparaturze jak w przykladzie I miesza sie 0,1 mola trójizópropoksysilanotiolu, 0,1 mola p-nitroaniliny, 20 cm3 pirydyny oraz 80 cm3 acetonitrylu. Mieszanine ogrzewa sie do temperatury 60°C przez okres 4 godzin przepuszczajac odtleniony azot. Nastepnie prózniowo (16 hPa) oddestylowuje sie slady czteroetoksysilanu, pirydyne i acetonitryl, a pozostalosc krystalizuje sie z heksanu uzyskujac trójizopropoksy- /p-nitroanilino/silan z wydajnoscia 80%. Jest to zwiazek o temperaturze topnienia 101-102°C.Przyklad III. W aparaturze jak w przykladzie I miesza sie 0,1 mola trój-II-rzed.-butoksysilanotiolu, 0,1 mola p-anizydyny, 20 cm3 pirydyny i 20 cm3 ksylenu. Zawartosc kolby utrzymuje sie w temperaturze 120°C przez okres 20 godzin, przepuszczajac argon. Produkt wydziela sie przez destylacje prózniowa i otrzymuje sie trój-Il-rzed.-butoksy /p-metoksyanilido/silan, który jest zwiazkiem o temperaturze wrzenia 155—159°C/ ca 3hPain20 = 1,4886.Przyklad IV. W aparaturze jak w przykladzie I miesza sie 0,1 mola trój-II-rzed.-butoksysilanotiolu, 0,1 mola p-chloroaniliny, 20 cm3 pirydyny i 30 cm3 toluenu. Zawartosc kolby utrzymuje sie w temperaturze 120°C przez okres 4 godzin przepuszczajac jednoczesnie azot. Produkt koncowy wyodrebnia sie przez destylacje pod zmniejszonym cisnieniem i otrzymuje sie trój-II-rzed.-butoksy/p-chloroanilino/silan. Jest to zwiazek o tem¬ peraturze wrzenia 155-159°C/4 hPai n20 = 1,4741.Przyklad V. W aparaturze jak w przykladzie I miesza sie 0,1 mola trój-t-butoksysilanotiolu, 0,5 mola aniliny, i 70 cm3 pirydyny. Zawartosc kolby ogrzewa sie do temperatury 120°C i przepuszcza sie odtlenio¬ ny argon. Produkt koncowy wyodrebnia sie przez destylacje prózniowa i otrzymuje sie trój-III-rzed.-butoksyani- linoalan. Jest to zwiazek o temperaturze wrzenia 170—174°C/20 hPa i temperaturze topnienia 44—46°C.Przyklad VI. W aparaturze jak w przykladzie I miesza sie 0,1 mola trójizópropoksysilanotiolu, 100 cm3 benzenu, 0,05 mola imidazolu i 0,1 mola aniliny. Zawartosc kolby utrzymuje sie w temperaturze 80°C przez okres 4 godzin. Produkt koncowy wwyodrebnia sie przez destylacje pod zmniejszonym cisnieniem i otrzy¬ muje sie trójizopropoksy- anilinosilan o temperaturze wrzenia 105-110°C/7 hPa.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie trójalkoksyanilidosilany z wydajnoscia 40—80%.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania trójalkoksyanilidosilanów o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza izopropyl, D-rzedowy izoamyl, II-rzed. amyl, II-rzed. butyl, Ill-rzed. butyl, X oznacza atom wodoru, chloru, grupe nitrowa, metylowa, metoksylowa oraz nitrylowa, znamienny tym, ze na trójalkoksysilanotiol o wzorze ogólnym 2,114532 3 w którym R ma podane wyzej znaczenie dziala sie anilina lub podstawiona anilina o wzorze ogólnym 3, w którym X ma podane wyzej znaczenie w srodowisku pirydyny lub mieszaniny rozpuszczalnika organicznego i pirydyny w ilosci 5-70% lub w srodowisku rozpuszczalnika organicznego z dodatkiem imidazolu w ilosci 0,5-5%, po czym uzyskany produkt koncowy wyodrebnia sie z mieszaniny przez destylacje prózniowa lub destylacje prózniowa i krystalizacje, przy czym w trakcie reakcji mieszanine przedmuchuje sie w sposób ciagly gazem obojetnym w postaci azotu albo argonu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mieszanina pirydyny z rozpuszczalnikiem organicznym zwlaszcza takim jak acetonitryl zawiera 30% pirydyny. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozpuszczalnik organiczny zawiera 0,5-2% imidazolu.(R0)3S?NHCgH4X W2ÓR1.(ROLjSfSH WZÓR 2.XC6H4NH2 WZÓR 3 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania trójalkoksyanilidosilanów o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza izopropyl, D-rzedowy izoamyl, II-rzed. amyl, II-rzed. butyl, Ill-rzed. butyl, X oznacza atom wodoru, chloru, grupe nitrowa, metylowa, metoksylowa oraz nitrylowa, znamienny tym, ze na trójalkoksysilanotiol o wzorze ogólnym 2,114532 3 w którym R ma podane wyzej znaczenie dziala sie anilina lub podstawiona anilina o wzorze ogólnym 3, w którym X ma podane wyzej znaczenie w srodowisku pirydyny lub mieszaniny rozpuszczalnika organicznego i pirydyny w ilosci 5-70% lub w srodowisku rozpuszczalnika organicznego z dodatkiem imidazolu w ilosci 0,5-5%, po czym uzyskany produkt koncowy wyodrebnia sie z mieszaniny przez destylacje prózniowa lub destylacje prózniowa i krystalizacje, przy czym w trakcie reakcji mieszanine przedmuchuje sie w sposób ciagly gazem obojetnym w postaci azotu albo argonu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mieszanina pirydyny z rozpuszczalnikiem organicznym zwlaszcza takim jak acetonitryl zawiera 30% pirydyny. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozpuszczalnik organiczny zawiera 0,5-2% imidazolu. (R0)3S?NHCgH4X W2ÓR1. (ROLjSfSH WZÓR
2. 2. XC6H4NH2 WZÓR 3 PL