新型环氧官能烷氧基硅烷、其生产方法及其用途技术

本发明专利技术涉及式II、III、IV、V和VI的新型环氧官能烷氧基硅烷、其生产方法及其用途。

New epoxy functional alkoxysilane, its production method and Application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新型环氧官能烷氧基硅烷、其生产方法及其用途本专利技术涉及新型环氧官能烷氧基硅烷或环氧官能烷氧基硅烷混合物、其生产方法及其用途。烯烃在催化剂存在下的氢化硅烷化是用于生产有机官能硅烷的早为人知并且重要的方法。由DE2851456获知一种连续氢化硅烷化法，该方法在由组分的液相流过的管式反应器中在以均相使用的氢化硅烷化催化剂存在下在最多6巴绝对压力的压力下操作。3-环氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷的生产通常通过用Speier催化剂、H2PtCl6或卡斯特催化剂（Karstedt-Katalysator）二乙烯基四甲基二硅氧烷-Pt均相催化实现，但其也可通过用贵金属多相催化实现（尤其是EP0277023、EP0288286、EP1070721、JP128763、DE2159991和EP0548974、US4736049）。EP0075864和EP0075865涉及通过在氢化硅烷化催化剂存在下的氢化硅烷化生产六氟丙氧基硅烷和四氟乙氧基烷基硅烷，其中使用氟官能的烯烃醚作为烯烃组分。这些方法也在由液相流过的管式反应器中在最多6巴绝对压力的压力下连续进行。由于根据EP0652222，可任选溶解在惰性溶剂中使用的Pt催化剂或Pt(0)络合物催化剂单独活性不足，必须使用过氧化物形式的所谓促进剂活化该催化剂以改进经济性。EP0856517公开了不饱和化合物在元素周期表的第8至10副族的金属化合物存在下的氢化硅烷化方法。该氢化硅烷化同样必须在加速剂存在下进行。SU415268教导了通过烯丙胺的氢化硅烷化生产氨基烷基硅烷，在此也必须在催化剂存在下和在加入酸作为促进剂，如乙酸的情况下进行反应。此外，EP0985675公开了使用酸作为烃烯烃的氢化硅烷化以生产烷基硅烷中的促进剂。在EP0985675中提出乙酸作为优选的酸，也参见US5986124或EP2114963。JP4266400B描述了通过芳族乙烯基化合物的氢化硅烷化生产芳族硅烷化合物。作为催化剂使用在羧酸存在下的铂络合物。EP0587462描述了由不饱和聚有机硅氧烷、有机氢聚硅氧烷、酸、铂化合物和添加剂组成的组合物，其中这些组分在水中乳化并用于分离层（Trennschichtbehandlung）处理。在加热时通过氢化硅烷化发生交联。但是众所周知，环氧乙烷环通常在酸的影响下打开并因此是极具反应性的物类。在此环氧乙烷环通过酸催化和通过任何其它亲核体打开（S.Hauptmann,"OrganischeChemie",第一版1985,VEBVerlagfürGrundstoffindustrie,Leipzig,第558页及其后）。EP0838467教导了预先装入烯烃组分和溶解在二甲苯或甲苯中的Pt(0)络合物催化剂并在室温下计量加入氢氯硅烷，其中使温度急剧升高到大约120℃或更高。烯烃和氢氯硅烷组分在此以≤1:1的摩尔比使用。该方法也可在压力下进行。如果根据所述方法之一的反应没有开始，整个批次通常不能用并且必须弃置，包括昂贵的烯烃组分。US2013/0158281公开了使用甲硅烷基氢化物（Silylhydrid）的不饱和化合物的氢化硅烷化方法。作为催化剂使用Fe络合物、Ni络合物、Mn络合物或Co络合物。上文选择的现有技术已经表明，每种模式在氢化硅烷化时都带来特定挑战并且事件由性质预定的实际过程通常不可预测，特别是化合物越复杂越是如此。本专利技术所基于的目的在于提供新型环氧官能烷氧基硅烷。该问题特别在于将式I的化合物（下文也简称为“Neoallyl-AGE”）尽可能在两个烯烃基团上氢化硅烷化，并且其中基本保留Neoallyl-AGE的环氧官能。根据本专利技术根据权利要求的特征实现所列出的目的。令人惊讶地已经发现，使-式I的环氧官能化合物（下文除了简称为Neoallyl-AGE外，也简称为烯烃或烯烃组分或根据式I的化合物）-与合适地摩尔过量使用的氢三烷氧基硅烷-在含贵金属的氢化硅烷化催化剂存在下-任选在加入至少一种溶剂或稀释剂情况下-和任选在加入促进剂，也称为助催化剂情况下反应，和-由此有利地提供至少一种式II、III、IV、V和/或VI的新型环氧官能烷氧基硅烷形式的氢化硅烷化产物其中R在每种情况下代表甲基或乙基（注:在上列式中相关化合物的手性中心用*标示），同时保留环氧官能并且能以有利的方式为多种多样的应用可能性提供新型环氧官能烷氧基硅烷。因此，本专利技术的主题在于式II、III、IV、V和/或VI的环氧官能烷氧基硅烷其中R代表甲基或乙基。本专利技术的主题还在于一种生产至少一种已经在上文描述的式II、III、IV、V或VI的环氧官能烷氧基硅烷或至少两种式II、III、IV、V和/或VI的环氧官能烷氧基硅烷的混合物的方法其中使-式I的环氧官能化合物（下文简称为烯烃或烯烃组分或根据式I的化合物）-与氢三烷氧基硅烷-在含贵金属的氢化硅烷化催化剂存在下-任选在加入至少一种溶剂或稀释剂情况下-和任选在加入促进剂情况下反应，和-随后获得氢化硅烷化产物，其中术语“氢化硅烷化产物”同时包括氢化硅烷化产物的混合物和氢化硅烷化产物本身。在此作为氢三烷氧基硅烷优选使用氢三甲氧基硅烷（TMOS）或氢三乙氧基硅烷（TEOS）。此外，在根据本专利技术的方法中，有利地使用相对于氢三烷氧基硅烷的摩尔比为1:0.8至1:100，优选1:1.8至1:50，特别优选1:2至1:20，非常特别优选1:2.2至1:10，特别是1:2.5至1:5的烯烃组分，即式I的化合物。此外，在根据本专利技术的方法中，该反应合适地在含有选自Pt、Pd、Rh的贵金属的氢化硅烷化催化剂存在下进行，其中所述催化剂可以均相或多相存在。优选的是含Pt的均相催化剂，特别优选是选自“卡斯特催化剂”，即铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物，特别作为具有0.01重量%至20重量%的Pt(0)含量的“卡斯特催化剂"（任选在二甲苯或甲苯中）或基于六氯铂(IV)酸的催化剂（也称为“Speier催化剂”）的Pt催化剂。但是，根据本专利技术的方法也可有利地使用多相催化剂，其中作为多相催化剂适合的是施加到固体催化剂载体上的贵金属，优选负载在活性炭上的Pt。这样，根据本专利技术的方法可使用特别有利地在均相中的铂催化剂作为氢化硅烷化催化剂。为此特别有利地使用Pt(0)-二乙烯基四甲基二硅氧烷（"卡斯特催化剂"），其中该催化剂合适地溶解在惰性溶剂，如二甲苯或甲苯中。作为优选的惰性溶剂或稀释剂，因此已经证实甲苯或二甲苯在本方法中是特别合适的。优选在根据本专利技术的方法中使用具有0.01重量%至20重量%的铂含量的催化剂溶液。此外，根据本专利技术的方法有利地使用以1:1000000至1:100，优选1:100000至1:1000，特别优选1:50000至1:5000，特别是1:30000至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.式II、III、IV、V和/或VI的环氧官能烷氧基硅烷/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171019 EP 17197233.41.式II、III、IV、V和/或VI的环氧官能烷氧基硅烷






其中R代表甲基或乙基。


2.生产至少一种根据权利要求1的式II、III、IV、V或VI的环氧官能烷氧基硅烷或至少两种根据权利要求1的式II、III、IV、V和/或VI的环氧官能烷氧基硅烷的混合物的方法，其中使
-式I的环氧官能化合物



-与氢三烷氧基硅烷
-在含贵金属的氢化硅烷化催化剂存在下
-任选在加入至少一种溶剂或稀释剂情况下
-和任选在加入促进剂情况下反应，和
-随后获得氢化硅烷化产物。


3.根据权利要求1或2的方法，
其特征在于，
作为氢三烷氧基硅烷使用氢三甲氧基硅烷或氢三乙氧基硅烷。


4.根据权利要求1或2的方法，
其特征在于，
式I的化合物相对于氢三烷氧基硅烷以1:0.8至1:100，优选1:1.8至1:50，特别优选1:2至1:20，非常特别优选1:2.2至1:10，特别是1:2.5至1:5的摩尔比使用。


5.根据权利要求1至4的至少一项的方法，
其特征在于，
所述反应在含有选自Pt、Pd、Rh的贵金属的氢化硅烷化催化剂存在下进行，其中所述催化剂可以均相或多相存在，优选的是含Pt的均相催化剂，特别优选是选自“卡斯特催化剂”，即铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物，特别是具有0.01重量%至20重量%的Pt(0)含量的任选在二甲苯或甲苯中的“卡斯特催化剂"或基于六氯铂(IV)酸的催化剂的Pt催化剂，或作为多相催化剂，施加到固体催化剂载体上的贵金属，优选负载在活性炭上的Pt。


6.根据权利要求1至5的至少一项的方法，
其特征在于，
含贵金属的均相催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：M鲁德克，S维茨舍，S巴德，B施坦德克，R施特尔格，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE