硅氮烷化合物的制备制造技术

通过卤代硅烷与含氨基的化合物在与目标产物相同的硅氮烷化合物的溶剂中的反应高效地制备可用作用于涂料添加剂、聚合物改性剂、药物和农业化学品的合成中间体的硅氮烷化合物。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 相关申请的交叉引用 本非临时申请在美国法典第35卷第119节（a)款下要求2014年4月3日于日本 提交的第2014-076769号的专利申请的优先权，所述专利申请的全部内容通过引用并入本 文。
本专利技术涉及用于制备硅氮烷化合物的方法，所述硅氮烷化合物可用作用于涂料添 加剂、聚合物改性剂、药物和农业化学品的合成中间体。
技术介绍
硅氮烷化合物可用作用于涂料添加剂、聚合物改性剂、药物和农业化学品的合成 的中间体。 如本领域公知的那样，硅氮烷化合物通过卤代硅烷化合物与含氨基的化合物的反 应制备。在该反应中，不仅形成目标硅氮烷化合物，而且形成卤化氢副产物。所述卤化氢与 含氨基的化合物反应，以化学计量量形成含氨基的化合物的氢卤酸盐。所产生的含氨基的 化合物的氢卤酸盐通常为固体，不溶于反应体系，并在反应期间沉淀出来。沉淀物使反应溶 液变成浆料，干扰了搅拌。通常添加溶剂以在反应期间继续搅拌。例如，USP 2, 429, 883公 开了使用乙醚或苯作为溶剂制备硅氮烷化合物的方法。 引用列表 专利文献 I :USP 2, 429, 883 专利技术简述 然而，需要大量的溶剂来继续搅拌。所述溶剂必须在通过蒸馏分离目标硅氮烷化 合物时馏除。这些过程是繁琐的。因此，存在对用于制备硅氮烷化合物的更高效的方法的 需要。 本专利技术的目的在于提供用于高效制备硅氮烷化合物的方法。 专利技术人已发现，当将与目标产物相同的硅氮烷化合物用作溶剂时，通过卤代硅烷 与含氨基的化合物的反应高效地制备硅氮烷化合物。当将与目标产物相同的硅氮烷化合物 用作溶剂时，所产生的包含含氨基的化合物的氢卤酸盐的浆料在流动性方面得到改进。所 使用的溶剂的量减少。因为所述溶剂是所述硅氮烷化合物，所以溶剂的分馏步骤是不必要 的。 根据本专利技术，提供了用于制备硅氮烷化合物的方法，其包括将具有通式（1)的卤 代硅烷化合物与具有通式（2)或通式（3)的含氨基的化合物在与目标产物相同的硅氮烷化 合物的溶剂中反应的步骤： R1nSiXi4^ (1) 其中，R1各自独立地为氢或经取代的或未取代的1至20个碳原子的一价烃基，X 为卤素原子，η为0至3的整数，和当η为2或3时，R1基团与其所连接的硅原子键合在一 起以形成C2-C2。环， R2R3NH (2) 其中，R2和R 3独立地为氢或经取代的或未取代的1至20个碳原子的一价烃基， 其中，R4为可包含杂原子的1至20个碳原子的二价有机基团。 在优选的实施方案中，所述硅氮烷化合物具有通式（4)、（5)、（6)或（7)。 R1nSi (NR2R3) (4_n) (4) 其中，H R3和η如上文所定义。 (5) 其中R1、R4和η如上文所定义。(6) 其中，R1和R 3如上文所定义，和η为3。(7) 其中，R1和R 3如上文所定义，a为2至20的整数和η为2。 在优选的实施方案中，式（2)中的R2和R 3独立地为经取代的或未取代的1至20 个碳原子的一价烃基。 在反应期间形成含氨基的化合物的氢卤酸盐。在优选的实施方案中，将碱性水溶 液添加至反应溶液中，以将所述含氨基的化合物的氢卤酸盐溶于所述碱性水溶液中，由此 将所述含氨基的化合物与包含所述硅氮烷化合物的有机层分离。 本专利技术的有益效果 根据本专利技术，可以高效地制备硅氮烷化合物，所述硅氮烷化合物可用作用于涂料 添加剂、聚合物改性剂、药物和农业化学品的合成中间体。 优诜实施方案的描沐 本专利技术的一个实施方案是通过将具有通式（1)的卤代硅烷化合物与具有通式（2) 或（3)的含氨基的化合物反应来制备硅氮烷化合物的方法： R1nSiXi4^ (1) 其中，R1各自独立地为氢或经取代的或未取代的1至20个碳原子的一价烃基，X 为卤素原子，η为0至3的整数，和当η为2或3时，R1基团与其所连接的硅原子键合在一 起以形成C2-C2。环， R2R3NH (2) 其中，R2和R 3各自独立地为氢或经取代的或未取代的1至20个碳原子的一价烃 基，㈧ 其中，R4为可包含杂原子的1至20个碳原子的二价有机基团。在所述反应中，将 与目标产物相同的硅氮烷化合物用作溶剂。 在式⑴和⑵中，R1至R 3各自独立地为氢或经取代的或未取代的1至20个碳 原子、优选1至10个碳原子、更优选1至5个碳原子的一价烃基，其包括直链、支链或环状 的烷基、條基、芳基和芳烷基。实例包括直链烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚 基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基和二十烷基；支链烷基，如异丙基、 异丁基、仲丁基、叔丁基、叔己基和2-乙基己基；环烷基，如环戊基和环己基；烯基，如乙烯 基、條丙基和丙條基；芳基，如苯基和甲苯基；和芳烷基，如苄基；优选的是甲基、乙基、异丙 基、仲丁基和叔丁基。其中一些或全部氢原子被取代的前述基团的取代形式也是可接受的。 前述基团上的合适的取代基包括烷氧基，如甲氧基、乙氧基和（异）丙氧基；卤素原子，如 氟、氯、溴和碘；氰基基团、氨基基团、2至10个碳原子的酰基、三氯甲硅烷基、和三烷基甲硅 烷基、^烷基一氣甲娃烷基、单烷基^氣甲娃烷基、二烷氧基甲娃烷基、^烷基单烷氧基甲 硅烷基和单烷基二烷氧基甲硅烷基，其中各烷基或烷氧基部分具有1至5个碳原子。 在式（3)中，R4为可包含杂原子的1至20个碳原子的二价有机基团，其实例包括亚 烷基，如亚甲基、亚乙基、甲基亚乙基、亚丙基、甲基亚丙基、四亚甲基、六亚甲基、八亚甲基、 十亚甲基和亚异丁基；亚芳基，如亚苯基；亚芳烷基，如亚甲基亚苯基和亚甲基亚苯基亚甲 基；和含杂原子（例如氧和氮）的亚烷基，如3-氧杂亚戊基、3-氮杂亚戊基和3-甲基-3-氮 杂亚戊基。 在式（1)中，卤素原子选自氟、氯、溴和碘。 式（1)的卤代硅烷化合物的实例包括二甲基氯硅烷、三甲基氯硅烷、二乙基氯硅 烷、乙基二甲基氯硅烷、二乙基甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、乙烯基二甲基氯硅烷、三丙基氯 硅烷、三异丙基氯硅烷、三丁基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷、二叔丁基甲基氯硅烷、三叔丁 基氯硅烷、三异丁基氯硅烷、三仲丁基氯硅烷、己基二甲基氯硅烷、叔己基二甲基氯硅烷、辛 基二甲基氯硅烷、癸基二甲基氯硅烷、十八烷基二甲基氯硅烷、环戊基二甲基氯硅烷、环己 基二甲基氯硅烷、三环戊基氯硅烷、三环己基氯硅烷、二甲基苯基氯硅烷、甲基二苯基氯硅 烷、三苯基氯硅烷、叔丁基二苯基氯硅烷、二叔丁基苯基氯硅烷、苯乙烯基二甲基氯硅烷、 2-氰基乙基二甲基氯硅烷、乙酰氧基丙基二甲基氯硅烷、3-丙烯酰氧基丙基二甲基氯硅 烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、3-氯丙基二甲基氯硅烷、 3, 3, 3-三氟丙基二甲基氯硅烷、3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 6-九氟己基二甲基氯硅烷、3, 3, 4, 4, 5, 5 ，6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9, 10, 10, 10-十七氟癸基二甲基氯硅烷、二氯硅烷、甲基二氯硅烷、二甲基 二氯硅烷、乙基二氯硅烷、二乙基二氯硅烷、乙烯基甲基二氯硅烷、二乙烯基二氯硅烷、丙基 甲基二氯硅烷、二丁基二氯硅烷、叔丁基甲基二氯硅烷、二叔丁基二氯硅烷、二异丁基二氯 硅烷、二仲丁基二氯硅烷、己基甲基二氯硅烷、叔己基甲基二氯硅烷、辛基甲基二氯硅烷、本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备硅氮烷化合物的方法，所述方法包括将具有通式(1)的卤代硅烷化合物与具有通式(2)或通式(3)的含氨基的化合物在与目标产物相同的硅氮烷化合物的溶剂中反应的步骤：R1nSiX(4‑n)       (1)其中，R1各自独立地为氢或经取代的或未取代的1至20个碳原子的一价烃基，X为卤素原子，n为0至3的整数，和当n为2或3时，R1基团与其所连接的硅原子键合在一起以形成C2‑C20环，R2R3NH      (2)其中，R2和R3独立地为氢或经取代的或未取代的1至20个碳原子的一价烃基，其中，R4为可包含杂原子的1至20个碳原子的二价有机基团。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：殿村洋一，久保田透，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP