JPH02149587A - 有機ケイ素化合物 - Google Patents

有機ケイ素化合物

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JPH02149587A
JPH02149587A JP63303070A JP30307088A JPH02149587A JP H02149587 A JPH02149587 A JP H02149587A JP 63303070 A JP63303070 A JP 63303070A JP 30307088 A JP30307088 A JP 30307088A JP H02149587 A JPH02149587 A JP H02149587A
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JP
Japan
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group
formula
parts
reaction
compound
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Pending
Application number
JP63303070A
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English (en)
Inventor
Keiji Kabeta
壁田 桂次
Kiyoaki Shudo
周藤 清明
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Momentive Performance Materials Japan LLC
Original Assignee
Toshiba Silicone Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0834Compounds having one or more O-Si linkage
    • C07F7/0838Compounds with one or more Si-O-Si sequences

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は新規な有機ケイ素化合物に関し、さらに詳しく
は、分子中に反応性の高い(メタ)アクリルアミド基と
シロキサン基を含有する新規な有機ケイ素化合物に関す
るものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
シロキサン結合を含有する化合物は、酸素透過性が良く
、耐熱、耐候性が良い等の理由から各種ポリマーの一成
分として導入されることが従来よりしばしば行われてい
る。このうち、反応性官能基とシロキサン結合を有する
部分とを同一分子内に持つ化合物は、反応性官能基を利
用して、既存の有機樹脂に様々なシリコーンの持つ特性
を付与できる有用な材料となっている。
例えば、反応性の高い二重結合を有する有機ケイ素化合
物としては、 CH,0 CH2=C−C−0イH,CHzC)lzsi(O3i
 ([R3) 3)3が工業的に生産され、使用されて
いる。この化合物は、メチルメタクリレートと共重合さ
せることで、高酸素透過性のハードコンタクトレンズ材
料として〔米国特許第3.808.178号明細書(1
,974))、また、耐酸素反応性イオンエツチング性
(耐0□−RIE性)の良い2層レジストの上層として
利用できることが明らかにされている(SPIE、 V
o1469゜Advances in Re5ist 
Tech、、 38(1984))。
しかしながら、例えばこの化合物をノ\−ドコンタクト
レンズ材として用いる場合はその酸素透過性に、レジス
ト材料として用いる場合はその耐0□−RIB性にまだ
満足できない点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、新規かつ有用な、即ち反応性の高い二
重結合を有し、かつ同一分子内にシロキサン結合の部分
を有することにより、各種高分子材料ヘシロキサン部分
を導入するための原料として、あるいは変性材料として
有用な有機ケイ素化合物を提供することである。
〔発明の構成〕
本発明者は、前述のような目的を達成すべく、鋭意検討
を重ねた結果、 一般式 %式%) (ただしR1はメチル基または水素原子、R2は置換ま
たは非置換の1価の炭化水素基、Ωは炭素数1〜8の2
価の炭化水素基、Aは置換または非置換の炭化水素基お
よび−QSiR:(O3i(C)I3) 3:)3−、
から選ばれる基、nは0〜2の整数) で表わされる有機ケイ素化合物を合成し、その構造を確
認し、本発明を完成、提供するに至った。
即ち本発明は、上記同一分子内に反応性の高い二重結合
と、シロキサン結合部分を有する新規な有機ケイ素化合
物に関する。
本発明による有機ケイ素化合物は、例えば次のような方
法で合成される。
R’0A (c) + (3−n) ・(CH−) −3iCjl!(d) この合成経路中に示されるRISR2、A、Qおよびn
は前述の通りであり、R3は非置換のアルキル基を示す
ここでR1は水素原子またはメチル基であり、R2で示
される置換または非置換の1価炭化水素基としては、メ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基
のようなアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基のようなシクロアルキル基;2−フェニルエチル基
のようなアラルキル基、フェニル基、トリル基のような
アリール基;およびり四ロメチル基、クロロフェニル!
、3,3.3−) IJフルオロプロピル基のような置
換炭化水素基などが例示される。
また、Aは置換または非置換の炭化 化水素基および−O3+R:(O3+ (CH3) 3
)3−、。
であるが、シロキサン含有率の点から −QSiRこ(O3I (CH3) 3”:J3−、、
であることが好ましい。
また、Qはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブ
チレン基、フェニレン基などの2価の炭化水素基が例示
されるが、原材料としての人手のたやすさ等からプロピ
レン基が好ましい。
また、OR3としては、メトキシ基、エトキシ基、プロ
ポキシ基、ブトキシ基などが例示されるが、入手のしや
すさ、適度の反応性からメトキシ基またはエトキシ基が
好ましい。
これらのシラン化合物のうち、本発明の重要^ 原料となるら)IIN−Q  SiR,1(OR’)+
−1に相当する化合物としては、具体的にはN−エチル
−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−アリル
−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニ
ル−3−アリルプロピルトリメトキシシラン、N、N−
ビスC3−()リメトキシシリル)プロピル〕アミン、
N、N−ビス(3−(メチルジメトキシシリル)プロピ
ル〕アミンなどが例示される。
まず(1)で示される(メタ)アクリロイルクロライド
(a)とアミノ基含有シラン化合物ら)との反応につい
て説明する。この反応では、塩化水素が生成するため、
脱塩化水素剤が必要となる。
反応原料であるアミノ基含有シラン化合物をこの目的の
ため過剰に用いることも可能であるが、通常、他の(メ
タ)アクリロイルクロリドとは反応しないアミンが系に
加えられる。このようなアミンとしては、ピリジン、ト
リエチルアミン、トリブチルアミン、N−メチルモルホ
リン等が例示される。このアミンの添加量は、副生ずる
塩化水素の中和量以上必要であり、通常(メタ)アクリ
ロイルクロリドに対し、1.0=1.5当量用いられる
。これ以上用いると、反応が遅くなったり、反応混合物
が塩基性になりすぎて、生成物の安定性が低下するなど
の不利が生じる。
(メタ)アクリロイルクロリド(a)に対するアミノ基
含有シラン化合物ら)の仕込み比は約1.0当量、好ま
しくは0.95〜1.05当量である。0.95当量以
下では未反応の(メタ)アクリロイルクロリドが大量に
残ることになり、また1、05当量以上であれば逆にシ
ラン化合物が大量に残ることになり、経済的に不利にな
る。ただし、シラン化合物を上記脱塩化水素剤としても
用いる場合には、(メタ)アクリロイルクロリドに対し
ての仕込み比は、別に加えた脱塩化水素剤としてのアミ
ンの量によるのは当然である。すなわち、反応混合物中
の全てのアミンの量は(メタ)アクリロイルクロリドに
対して、2.0〜2.5当量が好適であるので、実際に
脱塩化水素剤として加えたアミンの量をこの量から差し
引いた量のシラン化合物を仕込むのが好ましい。
この反応は通常、原料であるアミノ基含有シラン化合物
(′b)と、脱塩化水素のために用いられているアミン
の混合溶液の中に、(メタ)アクリロイルクロリド(a
)を滴下することにより達成されるが、温度制御を容易
にしたり、撹拌を行いやすくするために、溶媒を使用し
ても差支えない。このような溶媒としては、例えばトル
エン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、n−
へブタン、ナフサ、ミネラルスピリット、石油ベンジン
のような炭化水素系溶剤;クロロホルム二四塩化炭素、
トリクロロエチレン、パークロロエチレン、1.1.1
−)リクロロエチレンのようなハロゲン化炭化水素系溶
剤;エチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレング
リコールジエチルエーテルのヨウナエーテル系溶剤;酢
酸エチノペ酢酸ブチル、酢酸アミルのようなエステル系
溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドの
ような非プロトン系極性溶剤などが例示される。
反応時間は、用いる原料、触媒、あるいは溶媒、反応温
度などにより異なるため、特に限定するものではない。
ただし、通常は0.5〜6時間で反応を完結させるよう
に条件設定が行われる。
反応終了後にアミンの塩酸塩を濾過あるいは水洗により
除いた後、得られた化合物の精製は、選択性の高い反応
により得られたものであるので、公知の技術である蒸留
、ガスクロ分取、液クロ分取、カラムクロマトなどの方
法で行うことができる。
反応中及び精製の際に、原料、生成物の安定性を増すた
めに、予め公知の適当な重合禁止剤や酸化防止剤を添加
することは、常套手段として何等差支えのないことであ
る。
続いて(2)で示される反応、すなわち上述の方法で得
られたメタクリルアミド誘導体(C)とトリメチルクロ
ロシラン(d)の反応について説明する。この方法は既
に公知の方法であり、通常、水−メタノール−ヘキサン
混合溶媒に上記メタクリルアミド誘導体(C)とトリメ
チルクロロシラン(d)を滴下することによって達成さ
れる。滴下終了後、水層を分離し、有機層を濃縮し、精
製することで本発明の目的化合物(e)が得られる。
反応時間は、用いる原料、触媒、あるいは溶媒、反応温
度などにより異なるため、特に限定するものではない。
ただし、通常は0.5〜6時間で反応を完結させるよう
に条件設定が行われる。
得られた化合物の精製は前方法と同様に公知の精製法で
、目的物の精製が行える。また、反応中および精製の際
に、前方法同様、重合禁止剤、酸化防止剤等を加えるこ
とは何等差支えない。
〔発明の効果〕
本発明の有機ケイ素化合物は、その構造から明らかなよ
うに、メタ (アクリル)基とシロキサン結合を持つ部
分を同一分子内に含有する化合物であるので、種々の有
機高分子にシロキサン部分を導入するための原料となる
。また既存の有機高分子にグラフト化することでシロキ
サン部分を、導入するという変性剤としても有用であり
、効果のあるものである。
〔実施例〕
本発明をさらに具体的に説明するため以下に実施例を挙
げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。なお、実施例中、部は重量部を表わす。
実施例1 温度計、塩化カルシウム管のついた冷却管、滴下ロート
を付けた3つロフラスコの中にN、 N−ビス(3−ト
リメトキシシリルプロピル)アミン170 L  )リ
エチルアミン50部、無水ベンゼン580部、更に重合
禁止剤としてフェノチアジン0.2部を入れ、氷冷しな
がら110部の無水ベンゼンに溶解したメタクリロイル
クロリド52部を約20分で滴下した。反応温度は5〜
15℃であった。滴下終了後、室温で更に2時間反応さ
せた。生成した塩を濾過で除き得られた反応混合物から
ベンゼンを減圧留去した。
さらに、得られた油状物からガスクロ分取により、無色
透明な液体153部を得た。収率は74%であった。
ここで得たN、 N−ビス(3−トリメトキシシリルプ
ロピル)メタクリルアミドを用いて、さらに反応させた
。即ち、滴下口・−ト、還流管、温度計を備えたフラス
コに水、n−ヘキサン、メタノーノベ各370部ずつを
入れ、水冷及びスターシーで撹拌しながら、N、 N−
ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)メタクリルア
ミド153部、トリメチルクロロシラン486部、重合
禁止剤である2、6−シーtertブチル−p−クレゾ
ール0.142部の混合物を、約1時間かけて滴下した
。滴下終了後、室温で約1時間撹拌し、その後、分液し
、有機層を飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウム
で脱水し、それを濾別した後、減圧下で溶媒を留去し、
目的生成物を得た。この化合物についてNMR,IR,
Mass、  元素分析の測定を行ったところ、N、 
N−ビス〔3−トリス(トリメチルシロキシ)シリルプ
ロピル〕メタクリルアミドである事がわかった。収量は
123部で収率は44%であった。また、屈折率はn 
aJ、 4344であった。NMR,IR図を第1図、
第2図に、分析結果を第1表にまとめた。
実施例2 実施例1と同様にして3−(N−アリル)アミノプロピ
ルトリメトキシシラン219部、トリエチルアミン10
1部、無水ベンゼン1400部、メタクリロイルクロリ
ド105部を反応させた。この結果、N−アリル−N 
−(3−)リメトキシシリル)プロピルメタクリルアミ
ド198部を得た。
収率は69%であった。
続いて、ここで得たメタクリルアミド誘導体をトリメチ
ルクロロシラン450部と水、メタノール、ヘキサン2
00部ずつの混合液中で反応させた。反応後、有機層を
分離し、溶媒を除去すると無色透明の液体178部が得
られた。この化合物について実施例1と同様の分析を行
った結果、N−アリル−N −[3−)リス(トリメチ
ルシロキシ)シリル〕プロピルメタクリルアミドである
ことがわかった。収率は56%であった。
分析結果を第1表にまとめた。
実施例3 実施例1と同様にして、N−フェニル−3−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン239部、トリエチルアミ
ン101部、無水ベンゼン1400部、メタクリロイル
クロリド105部を反応させ、N−フェニルーN−(3
−メチルジメトキシシリル)プロピルメタクリルアミド
224部を得た。
収率は73%であった。
続いて、トリメチルクロロシラン317部と水、メタノ
ーノペヘキサン250部ずつの混合液中で反応させた。
反応後、有機層を分離し、溶媒を除去すると、無色透明
の液体201部が得られた。
この化合物について実施例1と同様の分析を行った結果
、N−フェニル−N−〔3−メチルビス(トリメチルシ
ロキシ)シリルプロピル〕メタクリルアミドである事が
わかった。収率は65%であった。分析結果を第1表に
まとめた。
4、
【図面の簡単な説明】
第1図、 第2図は実施例1で得られた本発明 化合物のNMR 図及びIR図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただしR^1はメチル基または水素原子、R^2は置
    換または非置換の1価の炭化水素基、Qは炭素数1〜8
    の2価の炭化水素基、Aは置換または非置換の炭化水素
    基および ▲数式、化学式、表等があります▼から選ばれる基、n は0〜2の整数) で表わされる有機ケイ素化合物。 2 R^1がメチル基である請求項1記載の有機ケイ素
    化合物。 3 Aが▲数式、化学式、表等があります▼である請求
    項 1記載の有機ケイ素化合物。
JP63303070A 1988-11-30 1988-11-30 有機ケイ素化合物 Pending JPH02149587A (ja)

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JP63303070A JPH02149587A (ja) 1988-11-30 1988-11-30 有機ケイ素化合物
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