JPH0245491A - N及びn′位に1個以上の置換基を有するオルガニルオキシシリル官能性チオ尿素及びその製法 - Google Patents

N及びn′位に1個以上の置換基を有するオルガニルオキシシリル官能性チオ尿素及びその製法

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JPH0245491A
JPH0245491A JP1161007A JP16100789A JPH0245491A JP H0245491 A JPH0245491 A JP H0245491A JP 1161007 A JP1161007 A JP 1161007A JP 16100789 A JP16100789 A JP 16100789A JP H0245491 A JPH0245491 A JP H0245491A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、NおよびN′位に1個以上の置換基を有する
オルガニルオキシシリル官能性チオ尿素の製造方法およ
び該方法により製造されうる化合物に関する。
従来の技術 アミノプロピルトリアルコキシシランとアルキルイソチ
オシアネートとを反応させて、−形式: %式% (R=エチル、R′−フェニル、アリル)で示されるN
、N’−二置換チオ尿素を生成させることは、A、 B
aigozhin 、 Zh、 0bshch、 Kh
im、 43(1973)、1408 (C,A、 7
9 : 66463r)から公知である。これらの化合
物は珪素を含有するポリマーおよび被覆を改良するため
に使用される。
対称的N、N’−置換化合物は、M、 G。
Voronkov等によってZh、 0bshch、 
Khim、 54 (1984)、1098(C,A、
101:192031j)に記載されている。この化合
物はアミノプロピルトリアルコキシシランとチオ尿素:
(RO)3Si−(CH2)3−NH−C3−NH−(
CH2)3−5i(OR)3との反応によって得られる
。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、入手できる出発化合物の使用下に良好
な効率をもって置換オルガニルオキシシリル官能性チオ
尿素を製造する新規方法を提供し、同方法によって新規
チオ尿素を製造することである。
課題を解決するための手段 前記課題は、 a)一般式(I): (CH3)b (RO)、−bS 1−(CHX)a−NHR’[式中 すは0、■または2を表わし、 RはC原子1〜6個を有するアルキル、C原子5〜7個
を有するシクロアルキル、アリールを表わし、 Xはa=1.3.4.5または6である場合には水素ま
たはa−1である場合には、 (CH3)b ■ R111水素、 (CH2)3、−3 i −(OR)
a−bを表わすコで示されるアミノプロピルシランを、
有機溶剤中で第三アミン(A)またはアルカリアルコレ
ート(MOR)の存在で二硫化炭素と反応させ、 b)この際生成された、−形式(■):で示されるジチ
オカルバメートを単離しかつ一般式(■): NR2R3 [式中 R2は水素を表わし、 R2R8は同じかまたは異なっていて、C原子1〜8個
を有するアルキル、 C原子2〜8個を有するアルケニル、 アリール、特にフェニル、ナフチル、 アラルキル、特にベンジル、7エネチルー(CR2)3
− S i (OR)3−bを表わす1で示さ(CHa
)b れるアミンの少なくとも当量を加え、この混合物を、反
応が終るまで加熱し、次に一般式(): で示される生成物を自体公知の方法で単離する ことを特徴とするNおよびN′位に1個以上の置換基を
有するオルガニルオキシシリル官能性チオ尿素の製造方
法によって解決される。
(CHX)a−が−(CH2)3− を表わす場合の化
合物が有利である。
所望の化合物の製造は、単離可能なジチオカルバメート
中間段階を介する次の基本的図式によりアミノアルキル
シラン、C52および第一または第三アミンから行われ
る: 方程式(1)による反応は、陽子受容体として第三アミ
ンを使用する場合には有利には無極性非プロトン溶剤中
で行なう。この場合溶剤としては(ハロゲン化)炭化水
素または(環状)エーテル、例えばn−ペンタンまたは
テトラヒドロフランおよびそれらの混合物が好適である
。
さらに、陽子受容体としてアルカリアルコレートを使用
する場合には、極性非プロトン溶剤例えば、ジメチルホ
ルムアミドも適当であるが、また特定の極性プロトン溶
剤、例えばアルコールも適当である。最後の場合にはア
ルカリ金属、特にナトリウムまたはカリウム、とアルコ
ール、特にメタノールまたはエタノールとを自体公知の
方法により直接反応させてアルカリアルコレートを製造
し、この反応溶液をジチオカルバメートを形成する反応
のために直接使用するのが極めて有利である。
溶剤としての適性の重要な条件は、当該溶剤が一方では
アミノシランを溶解させねばならないが、他方では形成
されたジチオカルバメートをできるだけ定量的に沈殿さ
せることが要求されておりかつ他の場合には不活性であ
ることである。反応成分たるアミノプロピルシラン、二
硫化炭素および第三またはアルカリアルコレートは約1
:l:1モル比で使用するが、例えば化学量論的に要求
される量からの最高10%の偏差は許容される。
方程式(2)による反応成分ジチオカルバメートおよび
アミンに関しても相応のモル比が適用される。
R2および/またはR3が −(CR2)3 S i (OR)3−b  を表わす
場合のアミンは、西独国特許出願公開第3120214
号およびJ、 L、 5paier等: J−Org。
Chem、 36 (1970) 、3120頁以下に
より公知である。第三アミンとしては有利にはトリエチ
ルアミンまたはピリジンを使用する。
方程式(1)による反応は、有利には二硫化炭素の沸点
未満の温度、特に0〜46°0で行なう。有利には有機
珪素化合物を場合によっては、化学量論的過剰で存在す
る二硫化炭化水素に加える。沈殿する“ジチオカルバメ
ート”を濾取し、真空で溶剤残物を除去する。
方程式(1)による反応によって得られるようなジチオ
ル力ルバメートは、一部は文献公知である。しかし従来
技術によれば、ジチオル力ルバメートはアクリルニトリ
ルと反応される(西独国特許出願公開第2000224
号)かまたは加水分解lこよってポリシロキサン化合物
に変えられる(米国特許第2938046号)。
本発明によれば、淡黄色結晶粉末として生じる“ジチオ
カルバメート”を反応させてチオ尿素とする。反応段階
(2)によれば1、第一または第三アミンを、有利には
有機珪素化合物との等モル混合物で一般に溶剤を加える
ことなく撹拌下に80〜140℃に加熱する。
アンモニウム−ジチオカルバメートを使用する場合の有
利な実施態様においては、生成される硫化水素および脱
離される第三アミンを真空で留去する。この際高収率で
得られるチオ尿素はもはや精製する必要がない。
これに対してアルカリ−ジチオカルバメートを使用する
場合には、硫化水素は生成されず、相応のアルカリ硫化
水素が生成される。このものを、適当な溶剤例えばアセ
トンを満たして所望の生成物から分離する。
本発明の前記課題はまた、−形式(■):(CHa)b ■ (RO)a−bS i −(CHX)a−NRI−C5
−NR2Ra[式中a、bs Xs R%R1(水素を
除く)およびR3は前記のものを表わす]で示されるN
N、N’およびN、N’、N’−およびN、N。
N’  N’−置換チオ尿素によって解決される。
本発明によるこれらの化合物は、加硫化促進作用を有す
るためにハロゲンゴム混合物において有利に使用される
。
製造例 1.3−トリアルコキシシリルプロピルジチオカルバメ
ート 例1 トリエチルアンモニウム(3−トリメトキシシリルプロ
ピル)−ジチオカルバメート (CHaO)aSi −(CH2)3− NH−CS 
−S0HN(CgHs)ao :3−アミノプロピルト
リメトキシシラン789g(4,4moQ)およびトリ
エチルアミン465.5 g (4,6moI2、過剰
)を室温でTHF 1000ma中に仕込み、6時間以
内に氷冷却下に二硫化炭素351.5 g C4,6m
oQ 、過剰)を滴加する。淡黄色の沈殿を濾取し、真
空で溶剤残部を除去する。黄色粉末1337g (理論
値の85.2%)が得られる。
C13H32N203S2S i  (356,624
):C(%)  H(%)  N(%) S(%)計算
値  43.78  9.04  7.86 17.9
8実測値  43.3  9.3  7.7  18.
5例2 トリエチルアンモニウム(3−1−リエトキシシリルプ
ロビル)−ジチオカルバメート (C2H50)3Si −(CH2)3− NH−C5
−50HN(C2H5)3@ニトリエチルアミン637
−6 g (6,3moQ。
過剰)および二硫化炭素502.3 g(6,6moQ
、過剰)をTHFl、54中に仕込み、4時間以内に氷
冷却下に3−アミノプロピルトリエトキシシラン132
8.3 g (6moQ)を加える。
シラン添加の終わる頃所望のシリルプロピルジチオカル
バメートがすでに沈殿している。
沈殿を完結させるために石油エーテル1.5ffを加え
、濾過を行なう。揮発性成分を除去すると黄色粉末21
31.4g(理論値の89.1%に相当)が得られる。
例3 ナトリウム(3−トリエトキシシリルプロビル)ジチオ
カルバメート (C2H50)3Si −(CH2)3− NH−C5
−5ONa@:エタノール500mQ中にナトリウム2
3g(lIIIOa)を導入して得られるナトリウムエ
チレート溶液中に室温で3−アミノプロピルトリエトキ
シシラン221.4 g (1mo12)および二硫化
炭素83.7g (1,1moff、過剰)を1時間以
内に同時に滴加する。この際反応溶液の温度は自然に4
5°0に増大する。このようにして得られた生成物溶液
から回転蒸発器によりエタノールを除去すると、黄色固
体312.7g(理論値の97.9%に相当)が得られ
る。IH−核磁気共鳴スペクトルで観察された、トリメ
チレン基のシグナル位置は例2により製造されたアンモ
ニウムジチオカルバメートのシグナル位置と一致し、こ
れによってナトリウム類縁化合物の同一性が保証される
。
例4 ナトリウム(ビス(3−トリエトキシシリルプロビル)
)−ジチオカルバメート: ((C2Hs)3si−(CH2)3)2N−C3−3
ONa@ :エタノール25011112中にナトリウ
ム11.5g(0,5moff)を導入して得られたナ
トリウムエチレート溶液中に、室温でビス(3−トリエ
トキシシリルプロピル)アミン212.9 g(0,5
111o12)、二硫化炭素41.9 g (0,55
+noQ、過剰)およびエタノール150m12から成
る混合物を1時間以内に流加し、反応混合物の温度を水
浴によって約30℃で保つ。溶剤を真空で除去すると、
高粘性の黄色液261g(理論値の99.7%に相当)
が得られる。
C1gH4206NN a 32512(523,83
6):C(%)H(%)N(%)  S(%)計算値 
 43.57  8.08  2.67 12.24実
測値  43.4  8.3  2.4  12.5■
、N−(3−トリアルコキシシリルプロピル)−N′−
アルキル−チオ尿素(例5〜9)ニー収約製造規定: アンモニウムジチオカルバメート(例112)および第
一アルキルアミンの等モル量(100°C未満の沸点を
有するアミンの場合には、有利にはアミンの過剰も使用
してよい)を、蒸留ブリッジを有するフラスコで混合し
、撹拌下に徐々に加熱する。80℃の留出温度からトリ
エチルアミンの留出が始まる。同時にH2Sの発生が観
察される。120℃の流出温度ではもはや留出物は得ら
れない。最後に揮発性成分の完全な除去のために水流ポ
ンプを施こす。このように得られた粗生成物は一般には
帯黄色または橙色に着色しているが、元素分析およびI
H−核磁気共鳴スペクトルによれば純粋であって、更な
る精製は省略することができる。
例5 N、N’−ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)チ
オ尿素 (C2H50)3Si −(CH2)3− NH−CS
 −NH−(CI2)3− S 1(oc2Hs)3:
製造:例2の化合物297.4g(2moI2)および
3−アミノプロピルトリエシキシシラン442.7 g
 C2moQ )から。
収量:948.7g、理論値の97.8%に相当。
黄橙色液体。
C19H44N206SS 12(484,804) 
:C(%)H(%)N(%)S(%) 計算値  47.07  9.15  5.78  6
.61実測値  46.9  8.9  5.6  7
.0例5による化合物のIH−核磁気共鳴スペクトルは
第1図に図示しである。
例6 N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−N’−プロ
ピルチオ尿素 (C2HsO)3si−(CH2)3−NH−C3−N
H−C3H?  :製造:例2による化合物188.4
 g (0,47mo12 )およびn−プロピルアミ
ン55.6g(0,94moQ、過剰)から。
収量:150.3g、理論値の99.2%に相当。
黄色粘性液体。
Cl5H3GN203SS i  (322,544)
:C(%)H(%)N(%)S(%) 計算値  48.41  9.38  8.69  9
.94実測値  48.6  9.7  8.0  9
.9例7 N−(3−トリエトキシシリルプロピル) −N’−ブ
チルチオ尿素 (CH30)3Si−(CH2)3−NH−CS−NH
−C4H9:製造二個1による化合物44−6 g(1
25mmoff)およびn−ブチルアミン45.7g(
625mmoff、過剰)から。
収量:36.2g、理論値の98.3%。
高粘性黄色液体。
C11H26N203S S i  (294,490
) :C(%)H(%)N(%)S(%) 計算値  44.86  8.90  9.51 10
.89実測値  43.9  9.6  10.1例8 N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−N′−シク
ロへキシルチオ尿素 (C2HsO)aSi−(CH2)3− NH−C5−
NH−C5Htt :製造:例2による化合物199.
3 g(0,5mof2)およびシクロヘキシルアミン
49−6g(0,5mo12)から。
収量:177.5g、理論値の97.9%に相当。
高粘性橙色液体。
C16H34N203SS i  (362,609)
:C(%) H(%) N(%)  S(%)計算値 
 53.00  9.45  7.73  8.84実
測値  52.9  9.9  7.0  9.3例9 N−(3−トリエトキシシリルプロピル’)−N’−ド
デシルチオ尿素 (C2H50)3Si−(CH2)3NH−CS−NH
−C12H25=製造二例2による化合物199.3 
g(0,5moff)およびn−ドデシルアミン92.
7g(0−5mof2)から。
収量:217.Og、理論値の96.7%に相当。
黄色部分結晶性固体。
C22H48N203S S i (448,788)
 :C(%)H(%)N(%)  S(%)計算値  
58.88 1(L78  6.24  7.14実測
値  59.7  11.1  5.4  7.211
1、N−(3−トリアルコキシシリルプロピル)−N’
、N’−ジアルキル−チオ尿素(例1O〜12)ニ 一般的製造規定: アンモニウムジチオカルバメート(例1,2)および第
二アミンの等モル量を蒸留ブリッジを有するフラスゴで
混合し、■、で記載したように約120℃に加熱し、処
理する。
例1O N−(3−1−リエトキシシリルゾロビル’)−N’N
′−ジブチルチオ尿素 (C2H50)3Si −(CH2)3− NH−CS
 −NH−(C4Hs)2 :製造:例2の化合物19
9.3 g(0,5moQ)およびジ−n−ブチルアミ
ン64.4g(0,5moQ)から。
収量:190.7g、理論値の97.1%に相当。
粘性暗黄色液体。
C22H48N203S S i (392,679)
 :計算値  55.06 1(L27  7.13 
 8.16実測値  55.0  10.3  7.8
   L2例]I N−(3−1−リエトキシシリルプロピル)−N’N′
−ジアリルチオ尿素 (C2HsO)aSi  (CH2)3−NH−CS−
N(CH2−CH−CH2)2:製造:例2による化合
物199.3 g(0,5moQ)およびジアリルアミ
ン48.6 g (0,5moff)から。
収量:I70.9g、理論値の94.8%に相当。
橙色液体。
C16H32N203S S i (360,593)
 :C(%)H(%)N(%)S(%) 計算値  53.30  8.95  7.77  8
.89実測値  52.6  8.5  8.1  8
.8例11による化合物のIH−核磁気共鳴スペクトル
は第2図に図示しである。
例l2 N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−N’N′−
ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)チオ尿素 (C2H50)3si −(CH2)3− NH−CS
 −N(CH2)ssi(OC28s)s)2:製造二
側2の化合物99.7 g(0,25moQ)およびビ
ス(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン106.
4 g (0−25mo(2)から。
収量:I69.7g、理論値の98.5%に相当。
黄褐色液体。
C2BH64N2C)ISS 1s(689,147)
 =C(%)H(%)N(%)S(%) 計算値  48.80  9.36  4.07  4
.65実測値  48.5  10.1  4.6  
4.3TV、N、 N−ビス(3−トリアルコキシシリ
ルプロピル)−N’−アルキルチオ尿素(例13)二側
■3 N、N−ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)−N
′−オクチルチオ尿素 ((C2ISO)3Si−(CH2)3)2N −CS
 −NH−C8H17:例4によるナトリウムカルバメ
ート87.0g (0,17moQ )とn−オクチル
アミン21゜5g (0,17moQ )との混合物を
撹拌下に3時間150°に加熱し、室温に冷却後にアセ
トン2501を加える。形成された沈殿(9,1g、予
想量の97.4%)を濾別する。溶剤を真空で蒸留した
後高粘性橙色液94.9g(理論値の94.3%に相当
)が単離される。
C27H8ON208SS is+(597,002)
:実測値  52.6  10.6  4.3  4.
9V、N、N−ビス(3−トリアルコキシシリルプロピ
ル)−N’、N’−ジアルキル−チオ尿素(例14.1
5) 例14 N、N−ビス(3−1−リエトキシシリルプロビル) 
−N’、N’−ジブチル−チオ尿素((C2HsO)3
Si −(CH2)3)2− N −CS −N(C4
H1l)2 :倒4によるナトリウムカルバメート87
.0g(0,17moI2)をジ−n−ブチルアミン6
4゜6g(0,5moi2、過剰)との混合物を、使用
したアミンの還流の始まるまで4時間撹拌下に160°
に加熱する。次に過剰アミンを留去し、高粘性残留液に
アセトン300rRQを加える。この除土じる沈殿(8
−9g %理論値の95.6%に相当)を濾別し、溶剤
を真空で蒸留した後、高粘性黄褐色液11.7g(理論
値の92.5%に相当)が得られる。
C2フH6gN206SS  i  2 (597,0
22)   :C(%)H(%)N(%)  S(%)
計算値  54.32 10.13  4.69  5
.37実測値  53.4  10.0  4.1  
4.9例15 テトラ−(3−)リエトキシシリルプロビル)チオ尿素 ((C2H50)3Si −(CH2)3)2− N−
CS −N−((CI2)3−5i(OC2Hs)a)
2:例4によるナトリウムカルバメート87.0g (
0、17moQ)とビス(3−トリア/L/ :ll 
キシシリルプロピル)アミン85.1 g(0,2mo
Q。
過剰)との混合物を撹拌下に6時間140°Cに加熱す
る。次に過剰のアミンを高真空で留去する。次に高粘性
残留液にアセトン450rRI2を加える。沈殿(9−
1g s理論値の97.8%に相当)を濾別し、溶剤を
蒸留しl;後、ハチミツ状粘性赤褐色液236.9g(
予想量の92.3%に相当)が得られる。
C37Hg4N2C57HS I4 (893−489
) :C(%)H(%)N(%)  S(%)計算値 
 49.74  9.48  3.14  3.59実
測fi!   48.9  9.9  2.9  3.
1
【図面の簡単な説明】
第1図は例5による化合物のIH−核磁気共鳴スペクト
ル(250MHz)を示すグラフ、第2図は例11によ
る化合物の同様なスペクトルを示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、a)一般式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中 bは0、1または2を表わし、 RはC原子1〜6個を有するアルキル、 C原子5〜7個を有するシクロアルキル、 アリールを表わし、 Xはa=1、3、4、5または6である場合には水素ま
    たはa=1である場合には、 ▲数式、化学式、表等があります▼を表わし、 R^1は水素、−(CH_2)_3、▲数式、化学式、
    表等があります▼を表わす]で示されるアミノプロピル
    シラ ンを、有機溶剤中で第三アミン(A)またはアルカリア
    ルコレート(MOR)の存在で二硫化炭素と反応させ、 b)この際生成された、一般式(II): ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されるジチオカルバメートを単離しかつ一般式(I
    II): HNR^2R^3 [式中 R^2は水素を表わし、 R^2、R^3は同じかまたは異なっていて、C原子1
    〜8個を有するアルキル、 C原子2〜8個を有するアルケニル、 アリール、アラルキル、 ▲数式、化学式、表等があります▼を表わす]で示され
    るアミンの少なくとも当量を加え、この混合物を、反応
    が終るまで加熱し、次に一般式(IV): ▲数式、化学式、表等があります▼ で示される生成物を自体公知の方法で単離する ことを特徴とするNおよびN′位に1個以上の置換基を
    有するオルガニルオキシシリル官能性チオ尿素の製造方
    法。 2、一般式(IV): ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中a、b、X、R、R^1、R^2およびR^3は
    請求項1に記載したものを表わす]で示されるN,N,
    N′およびN,N′,N′−およびN,N,N′,N′
    −置換チオ尿素。
JP1161007A 1988-06-25 1989-06-26 N及びn′位に1個以上の置換基を有するオルガニルオキシシリル官能性チオ尿素及びその製法 Expired - Lifetime JP2746663B2 (ja)

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