[發(fā)明專利]制備氨烷基烷氧基硅烷的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380015213.5
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN104203963A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·弗里茨-朗哈爾斯;S·克奈索爾;J·施托雷爾
• 申請（專利權(quán)）人: 瓦克化學(xué)股份公司
• 主分類號(hào): C07F7/18
• 分類號(hào): C07F7/18
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 彭麗丹;過曉東

本發(fā)明涉及由相應(yīng)的鹵代(鹵烷基)硅烷通過與氨或有機(jī)胺和醇反應(yīng)制備氨烷基烷氧基硅烷。

氨烷基烷氧基硅烷是工業(yè)上重要的中間體。胺官能使得可以連接其它合成構(gòu)造嵌段，例如用于形成共聚物。硅上的烷氧基具有與聚硅氧烷主鏈連接的作用。

合成氨烷基烷氧基硅烷的原料通常是相應(yīng)的烷氧基(鹵烷基)硅烷，用氨或有機(jī)胺將其轉(zhuǎn)化成氨烷基烷氧基硅烷。作為原料用于胺化所需要的烷氧基(鹵烷基)硅烷是通過單獨(dú)的烷氧基化方法制備的。

烷氧基化和胺化都是技術(shù)上很復(fù)雜的方法，只能在特殊的設(shè)備中進(jìn)行。

烷氧基化需要設(shè)備耐氫鹵酸。副反應(yīng)，例如通過所使用的醇與形成的鹵化氫反應(yīng)形成水得到鹵代烷，僅能通過特殊的方法變體，例如逆流方法來防止，所述逆流方法保證了鹵化氫很快從反應(yīng)混合物中去除。DE60315982T2例如描述了根據(jù)逆流原理由相應(yīng)的氯(3-氯丙基)硅烷制備3-氯丙基烷氧基硅烷的設(shè)備。JP2003246789描述了在烷氧基化中使用氨或有機(jī)胺，但這僅用于去除合成相應(yīng)的烷氧基氯烷基硅烷過程中的氯化氫。

相對比，對于胺化，需要設(shè)備在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的。由于特別是氨和低分子量胺的低沸點(diǎn)，大多數(shù)情況下這些反應(yīng)在工業(yè)上是在高壓鋼釜中在高壓下進(jìn)行的，以實(shí)現(xiàn)短反應(yīng)時(shí)間和/或高轉(zhuǎn)化率。Speier等人在J.Org.Chem.1971,36,3120-3126中描述了有關(guān)此的基礎(chǔ)工作。

而且，同樣在J.Org.Chem.1971,36,3120-3126中報(bào)道的氨烷基烷氧基硅烷可通過硅氮烷的醇解得到。

DE2521399描述了在醇作為溶劑添加的存在下由三烷氧基(氯烷基)硅烷和二烷氧基(氯烷基)硅烷合成氨烷基烷氧基硅烷。添加的醇不參與反應(yīng)，僅用作惰性添加劑。原料是通過單獨(dú)的反應(yīng)步驟制備的相應(yīng)的烷氧基硅烷。

本發(fā)明提供一種合成通式I的氨烷基烷氧基硅烷及其氫鹵化物的方法，所述方法是通過使通式II的鹵代(烷基鹵代)硅烷與通式III的氨或有機(jī)胺和通式IV的醇反應(yīng)來合成的：

RR’N-X-Si(R¹)_n(OR²)_3-n???I

Y-X-Si(R¹)_nZ_3-n???II

R-NH-R’???III

R²-OH???IV

其中，

R和R’為氫或具有1-12個(gè)碳原子的烴基，其中不相鄰的碳原子可被氮原子或氧原子代替，

R¹為具有1-8個(gè)碳原子的烴基，其中不相鄰的碳原子可被氧代替，

R²為具有1-8個(gè)碳原子的烷基，其中不相鄰的碳原子可被氧代替，

X為具有1-12個(gè)碳原子的二價(jià)烷基，

Y和Z為鹵素，以及

n為0、1或2的值。

在氨或有機(jī)胺和醇的存在下進(jìn)行鹵代(鹵烷基)硅烷向通式I的氨烷基烷氧基硅烷的轉(zhuǎn)化。該過程在很大程度上簡化了通式I的氨烷基烷氧基硅烷的合成，從而導(dǎo)致在經(jīng)濟(jì)上可行性的增加。

已經(jīng)驚訝地發(fā)現(xiàn)，在由于氨或有機(jī)胺的存在而為堿性的反應(yīng)混合物中醇的存在并沒有如一開始預(yù)期的那樣導(dǎo)致有機(jī)鍵合的氯顯著地與烷氧基交換形成烷氧基烷基硅烷。盡管這些產(chǎn)物能在反應(yīng)混合物中檢測到，但它們的比例非常低，通常低于1％。