[發明專利]用于制備含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯的方法

在審

• 申請號: 201910237600.2
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN110317225A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: M.克雷青斯基;S.科爾斯特魯克;E.斯皮勞;D.霍佩
• 申請（專利權）人: 贏創德固賽有限公司
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C07F7/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張華;梅黎

本發明涉及用于制備含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯的方法，其中以步驟A)?D)的順序A)在堿性催化劑存在下，使烷氧基硅烷基(環)烷基胺與碳酸二烷基酯反應，得到烷氧基硅烷基(環)烷基氨基甲酸酯，B)同時或相繼地隨后分離催化劑和/或使催化劑失活，以及除去低沸物、固體、鹽負荷和/或高沸物，C)將B)后得到的烷氧基硅烷基(環)烷基氨基甲酸酯熱裂解，釋放含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯和副產物，并留下底部材料，和D)將含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯和副產物彼此分離并與底部材料分離并收集，其中所述堿性催化劑是胍堿。

本發明涉及用于制備含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯的方法。

含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯可以作為雜官能單元（Bausteine）在多方面使用，并且可以例如用于涂層、密封劑、粘合劑和彈性體材料中，但不限于這些應用領域。

用于制備含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯的方法是已知的。例如，它們可以通過在叔胺存在下的烷氧基硅烷基烷基胺與光氣的反應來獲得(DE 35 44 601 C2, US 9,309,271 B2)，但是其中除了光氣的毒性以外含氯副產物和鹽的形成也是不利的。

或者，通過在貴金屬催化劑存在下含有烯烴基團的異氰酸酯的氫化硅烷化，也可以獲得含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯(EP 0 709 392 B1)。這里的缺點通常是選擇性不足和催化劑需求高。

另一途徑通過鹵代烷基烷氧基硅烷與金屬氰酸鹽的反應形成烷氧基硅烷基烷基氨基甲酸酯，并且隨后熱裂解該氨基甲酸酯，釋放相應的異氰酸酯，產生含有烷氧基硅烷的異氰酸酯 (US 3,821,218 A, US 3,598,852 A, DE 35 24 215 A1)。這里的缺點是形成大量的鹽并且需要使用溶劑，其中通常必須使用二甲基甲酰胺。

US 5,218,133 A描述了一條用于制備烷氧基硅烷基烷基氨基甲酸酯的途徑，其避免了化學計量量的鹽的干擾性形成。為此，使烷氧基硅烷基烷基胺在堿性堿金屬醇鹽催化劑存在下與碳酸烷基酯反應，然后中和反應混合物。

或者，反應混合物中堿性催化劑的失活也可以用含有鹵素的中和劑來進行(WO2007/037817 A2)。然而，這在下文所述的裂解反應中具有產生強腐蝕性的含有鹵素的物質和中和產物的缺點，這對反應器材料提出了非常高的要求，并因此提高了投資成本和維護成本。

US 5,393,910 A描述了一種用于在氣相中在高溫下熱裂解優選根據US 5,218,133 A制備的烷氧基硅烷基烷基氨基甲酸酯的方法。該方法的缺點是需要耐高溫的且因此成本高的特殊設備。此外，在沒有具體提及硅烷基異氰酸酯的專利中，報道了所需的高溫導致反應器焦化。這是不利的，因為裝置的可使用性受到損害。

替代在氣相中的氨基甲酸酯裂解，含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯的熱誘導釋放也可以稀釋在惰性溶劑中進行(參見US 5,886,205 A，US 6,008,396 A)。在此，將烷氧基硅烷基烷基氨基甲酸酯加入惰性溶劑中并選擇如此高的溶劑溫度，以至于一方面促進氨基甲酸酯裂解，但另一方面盡可能避免不希望的副反應。US 5,886,205 A公開了，對于該可間歇或連續進行的反應，pH值小于8，溫度不高于350℃和催化劑包含至少一種選自Sn、Sb、Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Ti 和Pb的金屬或至少一種包含所述金屬的金屬化合物。缺點是，與氣相裂解相比需要的用于溶劑純化的花費和不可避免的溶劑損失。

US 9,663,539 B2記載了一種用于制備并隨后熱裂解烷氧基硅烷基烷基氨基甲酸酯的方法，目的是獲得具有高儲存穩定性的淺色的含有烷氧基硅烷基團的異氰酸酯。公開了一種用于制備異氰酸根合有機硅烷的方法，其中

a) 在堿性催化劑存在下，使氨基有機硅烷與有機碳酸酯反應，得到甲硅烷基有機氨基甲酸酯，其中所述堿性催化劑尤其可以是金屬醇鹽催化劑或含錫催化劑，

b) 用有機羧酸將混合物的pH值調節至大于或等于6.0的pH值，