制备硫代羧酸酯硅烷的水相催化方法技术

本发明专利技术描述了一种水相方法，其中在催化有效量的烷基胍盐存在下通过使卤烷基硅烷与硫代羧酸盐水溶液进行反应而由卤烷基硅烷制备硫代羧酸酯硅烷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备琉代羧酸酯硅烷的水相催化方法专利技术背录硫代羧酸酯挂烷广泛用于橡胶应用当中，特别是用于轮胎之中， WO 2005/007660中描述了由相应的烷酰基氣和氣烷基三烷氧基桂烷制 备硫代羧酸酯挂烷的方法，其中使用三烷基胺消除盐酸副产物，该方 法霜要使用化学计量的胺.所述胺在用碱处理成相应的氢氣化物之后 被再循环，该方法相对复杂且不经济，WO 2005/007661描述了在诸如季铵盐或鍵盐的相转移催化剂的 存在下制备硫代羧酸酶ft烷的水相方法-该方法的反应速率低，菊耍 大量的催化剂，结果使纯化歩驄复杂化.li3酰基卤制备封闭型琉基硅烷在美国专利6,777,569中是B知的， 但.其得到的是纯度低的产物，产率不髙，专利技术简述依照本专利技术提供了一种制备硫代羧酸酯硅嫁的方法，所述方法包 括在催化有效童的烷基胍盐相转移催化剂的存在下使琉代羧酸盐水溶 液与商烷基硅烷进行反应，从而提供硫代羧酸難硅烷。本文描述的方法正是针对并克服上述制备琉代羧酸酷硅烷的己知 方法的种种弊端.使用烷基胍盐为催化拥，由于这种类型化合物的热 稳定性要商得多，因此可允许采用更髙的反应温度，采用更离的反应 温度可以显著地改養了总体的反应动力学，催化剂用遞和时间周期可 以大幅度减少，例如减少50%以上，而产物的产率和质量则显著提髙， 在这里完全不存在早期体系中由于高水平的催化剂用里而导致的通常 存在于水相和有机相之间的碎质层，这使得废水的净化及处理易于进行，硫代羧酸酶硅烷(例如NXTM硅烷，如3-辛敏基琉代-"丙基三& 氧基硅焼)的前述制备方法中使用含水的琉代羧酸盐反应物，该反应物 可以由易于得到的羧酸衍生物制备，尤其是酰基氣，专利技术详述按照下文中更充分的描述以及提出的权利要求，本专利技术提供了一 种制备硫代羧酸酯硅烷的方法，所述方法包括在存在或不存在催化有 效量的烷基胍盐的条件下，使琉代羧酸盐水溶液与齒烷基fl烷进行反 应，从而提供硫代羧酸翻硅烷，本文中的专利技术提供了制备硫代羧酸酯链烷的简单而有效的方法， 该方法不儺要水以外的溶剂，采用现有的含水琉化物原料作为硫源， 不霜要将有害的碱金属或硫化氢作为原料，本文攝述的通过水基蹯线制备的硫代羧酸酯硅烷可以以下式i、 2 和3表示(R-Y-S-),G2(-SiXs)c (1) 外Y-S-G'(媽)c〗， (2) [G'(-Y-S-),MGZ(媽〗A (3)其中Y是羰基C(-O)i每个出现的R独立地选自包括贫、可以含 或不含不饱和性的烷基，烯基、炔基、芳基和芳烷基的一组基，每个R 含有0至30个碳原子:每个单独出现的G1和tf独立地为R或由烷基、烯基、芳基或芳烷基的取代得到的多价基，其中01和e可以含有1至恥个硪原子，条件是G'和02不是豕每个单独出现的G'独立地为 R或由烷基、烯基、芳基或芳嫁基的取代得到的多价基，其中G纟可以 包含1至40个碳原子i每个单独出现的G^独立地为由烷基、烯基、 芳基或芳烷基的取代得到的多价(二价或更高价译，其中G'和62可以包含l至幼个碳原子i每个出现的X独立地选自RO-、RaC=NO-、R2NO-或&N-、 ^和-(08汲2) (08汲3)中的一个，其中每个R如上所述，且至 少一个X不是-R:每个凼现的下标a独立地为1至6的整数i每个出 现的下标b独立地为1至100的整数i每个出现的下标c独立地为1 至6的整数并且每个出现的下标d独立地为1至100的整数，如在本文中所用，烷基包括直链、支链及环烷基烯基包括含有 —个或多个碳-碳双键的在何直链、支链或环烯基，其中的取代部位可 以在碳-擴双键或基团中的其它位置上炔基包括含有一个或多个碳-碳三键且任选坯含有一 个或多个碳-擴双键的任何直链、支链或环炔基， 其中的取代部位可以在碳-碳三键、碳-碳双键或基团中的其它位置上， 烷基的具体例于包括甲基、￡基、丙基和异丁基，錄基的具体例子包 括乙烯基、丙烯基、烯丙基、甲代節丙基、亚乙基降冰片烷、亚&基 降冰片基、亚乙基降冰片烯和亚乙基降冰片烯基，炔基的具体例子包 括乙炔基、炔丙基和甲基&炔基，如在本文中所用，芳基包括其中一个教原子被去掉的任何芳族烃-, 芳烷基包括其中一个或多个氳原T被相同数目的同样和域不同的芳基 (如本文中定义)取代基所取代的任何上述的烷基:烷芳基(咖nyl)包括其 中-个或多个氢原子被相同数目的同样和域不同的烷基(如本文中定 义)取代棊所取代的任何上述的芳基，芳基的具体例子包括苯基和萘基， 芳烷基的具体例子包括苄基和苯乙基，烷芳基的具体例于包括甲苯基 和二甲苯基，如在本文中所用，环烷基、环烯基和环炔基还包括二环、三环和 更高的环结构，以及用烷基、烯基和域炔基进一歩取代的上述环结构， 代表性的例子包括降冰片基、降冰片烯基、S基降冰片基、乙基降冰 片烯篮、乙基环己基、S基环己烯基、环已基环己基和环十二碳三烯 基。存在于本专利技术桂烷中的关键性官能团(-YS-)为硫代羧酸豳基 -C("O)SK带有该官能团的任何硅烷为"琉代羧酸翻硅烷")*本专利技术的 硅烷包括其中￥是^0(=0)-的那些，其表示由式I-2所代表的结构的 简单子集，其中Y等于WC(-0)-的一组内的结构实例包括这样的结构，其中 Rn具有连接至钹基上的伯碳，并且有利地是Ci-C^直链或支链烷基， 更具体的是CVCu直链嫁基，本文中特别有利的是(VCw直链烷基，G的代表性例子包括诸如.fc面对于R所述的单价烃基亚苯基 -(CH丄-,其中n是l至20，它表示这样的末端直链烷基，其在另一端 被进一步未端取代，例如-CH^、 -CHiCHy、 -012012012-和 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHr,以及它们的e-取代类似物，如 -CH2(CH2)mCH(CH3)-,其中m为0至17i -CHiCHiC(CH3)2CH2-:可得 自甲代烯丙基氯的结构，^CHzCH(CH3)CH2-:可得自二&烯基苯的任何 结构，例如-CH2CH2(C(H4)CH;iCHr和-CH2CH2(C(sH4)CH(CH3)-,其中符 号C6H4表示二取代苯环i可得自二丙烯基苯的任何结构，例如 -CH2CH(CH3)(C6H4)CH(CH3)CH2-,其中符号0114表示二取代苯环；可 得自丁二烯的任何结构，例如-CHiCHiCHzCHr、 -01201201(013>和 -CH2CH(CH2CH3)-:可得自间戊二烯的任何结构，例如 -CH2CH2CH2CH(CH3)-、 -CH2CH2CH(CH2CH3)- 和-CH2CH(CH2CH2CH3)-:可得自异戊二錄的任何结构，例如 -CHjCHfCH^OKbCHr、 -CHiCH(CH3)CH(CH3)- 、-CHjC(CH3)(CHaCH3)-、 -CHiCH2CH(CBWCH2-、 -CH2CH2C(CH3)r^ -CH2CHCH(C W2-:-0120!12-降冰片基-、-CH;sCH2-环己基-的任何异 构体可以由降冰片烷、环己烷、环戊烷、四氢双环戊二烯或环十二 碳烯通过失去两个教原子得到的任何双基可得自柠據烯的结构， -0 203(4-甲基-1-(:611!1-)013,其中符号CgHs(表示在2位置上缺少取代 的三取代环己烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备硫代羧酸酯硅烷的方法，包括在催化有效量的烷基胍盐相转移催化剂的存在下使硫代羧酸的盐的水溶液与卤烷基硅烷进行反应，从而提供硫代羧酸酯硅烷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂贝里奥L希曼丹，
申请(专利权)人：莫门蒂夫功能性材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]