DE2017507A1 - 2,5-Diaza-3-silacyclopentanthione und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

2,5-Diaza-3-silacyclopentanthione und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE2017507A1
DE2017507A1 DE19702017507 DE2017507A DE2017507A1 DE 2017507 A1 DE2017507 A1 DE 2017507A1 DE 19702017507 DE19702017507 DE 19702017507 DE 2017507 A DE2017507 A DE 2017507A DE 2017507 A1 DE2017507 A1 DE 2017507A1
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carbon atoms
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diaza
silacyclopentanthiones
olefinic
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DE19702017507
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Inventor
Hans Dietrich Dr. 5000 Köin; Merten Rudolf Dr. 5090 Leverkusen; Noil Walter Prof. Dr. 5670 Opladen; Simmler Walter Dr. 5074 Odenthal Gölitz
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Bayer AG
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Bayer AG
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/22—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/28—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen sulfur-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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Description

2017507 FARBENFABRIKEN BAYER AG
LEVERKUSEN-Btyerwerk, 10. April 1970 Pitent-Abteilunj
H/HG
"2,5-Diaza~3-silacyclopentanthiOne und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft neue, Siliciumatome enthaltende cyclische Thioharnstoffderivate, die zur Verwendung als Zwischenprodukte für die Herstellung carbofunktioneller Organopolysiloxane und · als Vernetzungsmittel in wasserreaktiven, bei Raumtemperatur in Elastomere umwandelbaren Organopolysiloxanpräparaten geeignet sind.
Diese Thioharnstoffderivate sind 2,5-Diaza-3-silacyclopentanthione der Formel
R"
H2C-Si-R'
N N ,
TR
U
S ■ . ■ "■ .
worin R ein gegebenenfalls durch Äthersauerstoffatome unterbrochener, gesättigter aliphatischen oder cyeloalipha tischer, olefinischer oder aromatischer Kohlenwasserst off rest mit höchstens 15 Kohlenstoffatomen ist,
R* und R" unabhängig voneinander gegebenenfalls halogen- oder cyansubstitulerte gesättigte aliphatische oder cycloaliphatische, olefinische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen oder Alkoxylreete mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind, und
lie A 12 988
109844/1920
R"1 ein gesättigter aliphatischer oder cycloaliphatische^ oleflutscher oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung solcher Heterocyclen ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aminomethylalkoxy si lan der Formel
R«
R1X-NH-CH2-Si-R1 , 0-X
worin X ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, hei einer Temperatur zwischen 0 und 25O0C, gegebenenfalls in einem inerten Lösungsmittel, mit der äquimolaren Menge oder einem Oberschuß bis zu 100 i» eines Isothiocyanate der Formel RBiCS umsetzt und anschließend die Umsetzungsprodukte durch fraktionierte Destillation unter vermindertem Druck oder durch Filtrieren isoliert.
Die dabei zu verwendenden Aminomethylalkoxysilane erhält man nach bekannten Methoden, beispielsweise durch Umsetzung eines Halogenmethylalkoxysilans mit einem primären Amin. Daß Verfahren verläuft dann nach folgendem Reaktionsschema:
It RIIt -RIt
f + R'" NHP Τ I ■ + SCNR
Halogen-CHp-Si-S1 - £*· NH-CH9-Si-R1 ■
ΗHalogen ^
0-X - Η-Halogen
R'" H« R«{
N-CH9-Si-R' -N-C
2 T ^ Ϊ
*NH w Λ - HOX -N-Si-R"
I ι i
R R RV
Le A 12 988
109844/1920
- 3 - .-..■■■'
Überraschenderweise cyclisieTem sich im letzten Schritt dieser Reaktionsfolge die nach dem !bekannten Prinzip einer Isocyanätaddition zunächst entstehenden Älkoxysilylmethy!thioharnstoffe bei mäßig erhöhter Temperatiar, im der Hegel zwischen 20 und
25O°C, unter Alkoholabspaltung. !Einige der so gebildeten Heterocyclen sind bei Raumtemperatur fest und können aus inerten
Lösungsmitteln, beispielsweise Toluol, durch Filtrieren, und Abdampfen der am Filterrückstaraä haftenden Reste von Alkohol und Lösungsmittel unter verminderte» Druck isoliert werden. Im
Regelfalle aber destilliert man das Reaktionsgemisch bei einem Druck zwischen 0,01 und 100 5©jet und gewinnt die erfindungsgemäßen Produkte als gelbe bis gellblbraune, flüssige Destillate
mit einer Ausbeute zwischen 50 'ixad 90 ?t.
Die in der beschriebenen Weiee !herzustellenden cyclischen Verbindungen sind alle von unangenehmem Geruch und lassen sich
leicht an ihren Si-N- und Si-0-Bindungen hydrolytisch spalten; bei längerer Einwirkung von Wasser wird auch die S£-CH_-Bindung unter Bildung von N-methylsulsBtitiaierten Thiohamstaffderivaten gelöst.
Beispiel 1
Man löst 108 g· (0,5 Mol) Dimethyl-{cyelohexylaminoniethyl)-äthoxyeilan in 150 cm' Toluol und gilbt zu dieser Lösung unter FeuchtigkeitsausBchluß und Rühren !bei einer Temperatur zwischen 20 und 30°C 68 g (0,5 Mol) Phenylseaf öl. Das dabei ausfallende
feste, weiße Umsetzungsprodakt trennt man von der Lösung durch Filtrieren, wäscht den Filteirüelkstand mit Toluol und befreit ihn von Toluolresten durch Braclminderung. Das zurückbleibende Produkt schmilzt zwischen 165 iamd 167°C, seine Struktur entspricht der Formel
109844/J 920.
ORIGINAL INSPECTED
■- 4 —
Beispiel 2
Zu 73,5 g (0,3 Mol) Methyl-(oyclohexylaittinomethyl)~diäthoxysilan läßt man unter Feuchtigkeitsausschluß und Rühren 41 g (0,3 Mol) Phenylsenföl tropfen, wobei man durch Außenkühlung die Temperatur zwischen 10 und 200C hält, und setzt danach das Rühren noch eine Stunde lang fort. Dann destilliert man das Reaktionsgemisch und erhält dabei in dem Druckbereich von 0,07 bis 0,1 !Dorr eine zwischen 190 und 2O0°C übergehende Fraktion, die beim Abkühlen kristallin erstarrt. Das hellgelbe Produkt schmilzt zwischen 60 und 610C und hat die Strukturformel
Beispiel 3
Man löst 275 g (1 Mol) (CyclohexylaminomethylJ-triäthoxysilan in 100 ce' Toluol und läßt zu dieser Lösung unter Feuchtigkeit eauBSchluß und Rühren bei einer Temperatur zwischen 25 und 450C 135 g (1 Mol) Phenylsenföl tropfen. Danach destilliert man das Reaktionsgemisch unter Druckminderung und gewinnt bei 0,5 Torr und 2040C eine beim Abkühlen kristallin erstarrende und zwischen 70 und 710C schmelzende gelbe Fraktion von einer Struktur gemäß der Formel
OC2H5
-Si-OC9H1-,25
Le A 12 988
1 098AA/1920
ORIGINAL INSPECTED
Beispiel 4
Zu 137,5 g (0,5 Mol) (CycloKexylaminomethylJ-triäthoxysilan läßt man unter FeuchtigkeitaauaBchluß und Rühren 49,5 g (0,5 Mol) Allylsenföl tropfen, wobei man durch Außenkühlung die Temperatur zwischen 10 und 200C hält. Die anschließende Destillation ergibt im Druckbareich von 0,4 bis 0,6 Torr zwischen 160 und 1690C eine hellbraune, ölige Fraktion mit dem Brechungsindex
20
n£v = 1,5248 von einer Struktur gemäß der Formel
OC2H5 :
Beispiel 5
Man läßt 47 g (0,2 Mol) (AllylaminomethyD-triäthoxysilan in analoger Weise wie in Beispiel 4 beschrieben, mit 27 g (0,2 Mol) Phenyisenföl reagieren und destilliert. Man erhält bei 1,1 bis 1,2 Torr zwischen 193 und 1970C eine gelbe, Ölige Fraktion mit dem Brechungsindex n£» 1,5640 von einer Struktur gemäß der £ormei : ;;_ :,/-\- ■■.-■-,." / ""- ' - .--"■■: . '■■■ ■ -■:-/- '' ■-'
Ie A 12 988
109844/1920
- 6 - . 1"017SO?
Beispiel 6 - :, - '
Man mischt 46,5 g (0,173 Mol) (Phenylaminomethyl)-triäthoxysilan mit 20 g (0,173 Mol) n-Butylsenföl, erhitzt das Gemisch 6 Stunden lang auf 2000C und destilliert es dann. Im Druekbereich von 0,5 bis 0,8 Torr gewinnt man dabei zwischen 160 und 1760C eine rotbraune, ölige Fraktion mit dem Brechungsin-
20
dex n-jj β 1,5264 von einer Struktur gemäß der Formel
OC9H1- ;
Beispiel 7
Man läßt 47»6 g (0,173 Mol) Methyl- (n-butylaminomethyl)-di-nbutoxysilan in analoger Weise, wie in Beispiel 4 beschrieben, mit 20 g (0,173 Mol) Isobutylsenföl reagieren und destilliert bei 0,9 3Jorr» Zwischen 170 und 1760C erhält man eine gelbe, ölige Fraktion mit dem Brechungeindex n^ = 1,5043 von einer Struktur gemäß der Formel
■1098AAV 1320'""'
■'■,-■': ORSGINALiNSPECTED

Claims (2)

"7" 2017S07 Patentansprüche
1). 2,5-Diaza-3-silacyclopentanthione der Formel
■' ι . ■
^C Si-R ·
worin R ein gegebenenfalls durch Äthersauerstoffatome unterbrochener, gesättigter aliphatiseher oder cycloaliphatiecher, olefinischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff rest mit höchstens 15 Kohlenstoff atomen . - tst, ' ' \ - - ■-.■.■■■.
R* und R" unabhängig voneinander gegebenenfalls halogen- oder cyansubstituierte gesättigte aliphatiache oder cycloaliphatische, olefinische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen oder Alkoxylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind und
R"* ein gesättigter aliphatischer oder cycloaliphatlecher, olefinischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen ist.
2. Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diaza-3-silacyclopentanthionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßman ein Aminonethylalkoxysilan der Formel
R**
RiU-HH-CH2-Si-R* , '■ 0-X
worin X ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatovien ist, bei einer !temperatur zwischen 0 und 250°C, gegebenenfalls in einem inerten Lösungsmittel, mit der äquimolaren Menge oder einem OberschuB bis zu 100 % eines Isothiocyanate der Formel RVCS umsetzt und anschließend die Umsetsungeprodukte durch fraktionierte Destillation unter vermindertem Druck oder durch Filtrieren isoliert.
Le A 12 988
10984AM
j- f r
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DE3821464A1 (de) * 1988-06-25 1989-12-28 Degussa Verfahren zur herstellung substituierter organyloxysilylfunktioneller, cyclischer thioharnstoffe und diese verbindungen

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