JPH05294976A

JPH05294976A - シラン化合物及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05294976A
Application number: JP12278392A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Aoki; 倫子青木; Satoshi Ueki; 聰植木; Tadanao Obara; 忠直会社総合研究所内小原
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1993-11-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】プロピレンの重合触媒成分、シランカップリ
ング剤として有用な新規なシラン化合物である tert-ア
ミルオキシシクロペンチルジエトキシシラン、及びその
製造法を提供する。【構成】シクロペンチルトリハロシランを tert-アミ
ルアルコールと反応させ、次いで、得られた反応物をエ
タノールと反応させる、またはシクロペンチルトリエト
キシシラン及び tert-アミルアルコールを、アルコール
交換反応させることにより、式（Ｉ）の上記シラン化合
物が製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規なシラン化合物及び
その製造方法に関し、さらに詳しくは、プロピレンの重
合触媒成分、シランカップリング剤などとして用いられ
る新規シラン化合物及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プロピ
レン重合を行う際には、従来、触媒成分として、アルコ
キシシラン類を用いると、高い立体規則性を有する重合
体を製造し得ることが知られている。しかしながら、従
来知られているアルコキシシランなどを用いて製造され
た触媒成分を用いてプロピレンを重合させても、高重合
活性と高立体規則性の両方を十分に満足させることはで
きなかった。

【０００３】また、シラン化合物はシランカップリング
剤あるいは樹脂改質剤などとしての用途が期待されてお
り、このため新規なシラン化合物の出現が望まれてい
る。

【０００４】そこで本発明は、高活性で、かつ高立体規
則性であるプロピレンの重合触媒成分またはシランカッ
プリング剤などとして有用な新規シラン化合物及びその
製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、次式（Ｉ）：

【０００６】

【化２】（ここで、t-Ａmyl は tert-アミル基を表す）で示され
るシラン化合物、すなわち、 tert-アミルオキシシクロ
ペンチルジエトキシシランを提供するものである。

【０００７】このシラン化合物（Ｉ）は、沸点が 132℃
／24mmHgである。このシラン化合物の構造は、ＧＣ‐Ｍ
Ｓ、¹Ｈ‐ＮＭＲ、赤外線吸収スペクトル（ＩＲ）等に
より確認することができる。

【０００８】例えば、¹Ｈ‐ＮＭＲを用いて、化合物
（Ｉ）を分析すると、δ＝ 0.5〜2.0にシクロペンチル
基、 tert-アミルオキシ基、及びエトキシ基中の−ＣＨ
₃ に基づくシグナルが観察され、さらに、δ＝ 3.5〜4.
0 にエトキシ基中の−ＣＨ₂ −に基づくシグナルが観察
される。

【０００９】また、ＩＲスペクトルによる分析からは、
1100cm^-1付近にＳｉＯＣ結合に基づく大きな吸収が観察
される。

【００１０】このシラン化合物（Ｉ）を触媒成分として
用いると、高立体規則性を有するポリプロピレン、ポリ
ブテン等のオレフィン系重合体を、高重合活性下に製造
することができる。

【００１１】また、このシラン化合物（Ｉ）は加水分解
性の基を有しているため、シランカップリング剤、重合
性モノマー及び樹脂改質剤として用いることができる。

【００１２】本発明は第２に、上記式（Ｉ）で示される
新規シラン化合物の製造方法を提供する。すなわち、シ
クロペンチルトリハロシランを tert-アミルアルコール
と反応させ、次いで、得られた反応物をエタノールと反
応させることによって上記式（Ｉ）のシラン化合物を製
造するものである。原料となるシクロペンチルトリハロ
シランは、次式：

【００１３】

【化３】（Ｘは、ハロゲン原子を表し、好ましくはＣｌまたはＢ
ｒである）で表され、シクロペンテン及びトリハロシラ
ン（Ｈ−ＳｉＸ₃）から、ヒドロシリル化反応により容
易に製造することができる：

【００１４】

【化４】このときシクロペンテン１モル当り、トリハロシラン
0.9〜1.1 モルを使用する。その反応条件は、例えば、
温度 100〜200 ℃で、10分間〜10時間であり、白金系触
媒、例えば塩化白金酸、白金‐1,1,3,3-テトラメチル-
1,3- ジビニルジシロキサン錯体等を使用するのが好ま
しい。また、溶媒を用いることもでき、例えばベンゼ
ン、トルエン等が挙げられる。

【００１５】本発明では、このようにして得られたシク
ロペンチルトリハロシラン（II）をtert- アミルアルコ
ールと反応させる。 tert-アミルアルコール自体は公知
であり、市販もされている。両者の反応は次のように進
むと考えられる：

【００１６】

【化５】この反応によって、化合物(III）が生成する。

【００１７】上記の反応Ｂを行う際には、シクロペンチ
ルトリハロシラン（II）１モルに対して、tert- アミル
アルコールを１〜３モル使用する。反応は、例えば20〜
100℃の温度で10分間〜５時間、好ましくは40〜70℃の
温度で30分間〜２時間行う。溶媒を使用することもで
き、例えばヘキサン、エーテル、石油エーテル、ベンゼ
ン等の有機溶媒が挙げられる。

【００１８】ここで、反応を速やかに進行させるため
に、ハロゲン化水素受容剤を共存させることが好まし
い。ハロゲン化水素受容剤としては、第３級アミン類、
窒素含有複素環化合物、例えばピリジン、キノリン、イ
ソキノリンなどが挙げられる。なかでもピリジン及びキ
ノリンが好ましく用いられる。ハロゲン化水素受容剤
は、シクロペンチルトリハロシラン１モルに対して、１
〜1.5 モルの量で使用するのが好ましい。

【００１９】本発明においては次に、得られた反応生成
物(III）をエタノールと反応させることにより、前記し
た本発明のシラン化合物（Ｉ）を製造する。

【００２０】

【化６】この反応の際には、化合物(III）１モルに対してエタノ
ールを２〜３モル使用する。反応は、０〜100 ℃の温度
で10分間〜５時間、好ましくは10〜60℃の温度で30分間
〜２時間行う。反応Ｃにおいても、反応を速やかに進行
させるためにハロゲン化水素受容剤を共存させることが
好ましい。ハロゲン化水素受容剤としては、先に反応Ｂ
において例示したハロゲン化水素受容剤を使用できる。
ここで使用するハロゲン化水素受容剤は、先の反応で使
用した化合物と同一であっても異なっていても良いが、
通常では同一のものを使用する。ハロゲン化水素受容剤
は、化合物(III）１モルに対して２〜３モルの量で使用
するのが好ましい。

【００２１】また、上記した反応Ｂ及び反応Ｃにおいて
は、不活性気体を吹き込むことにより、生成するハロゲ
ン化水素を反応系から除去して、反応を速やかに進行さ
せることもできる。

【００２２】上記した製造方法により、新規シラン化合
物（Ｉ）が高収率で得られる。

【００２３】本発明はまた、上記式（Ｉ）で示されたシ
ラン化合物を製造するための、上記と異なる方法を提供
する。すなわち、シクロペンチルトリエトキシシラン及
びtert- アミルアルコールを、アルコール交換反応させ
ることにより、式（Ｉ）の化合物を製造する方法であ
る：

【００２４】

【化７】上記反応式においては、化合物（IV）１モルに対して、
tert-アミルアルコールを１〜20モル使用する。反応
は、例えば０〜150 ℃の温度で10分間〜30時間行う。こ
のアルコキシル基交換反応の際には、触媒として、酸、
例えばトリフルオロボラン‐エーテル錯体及びトルエン
スルホン酸、あるいはトリメチルクロロシランのように
アルコールと反応して酸を生成するもの；または塩基、
例えばアルカリ金属アルコキシド類、金属水酸化物類等
を用いることができる。

【００２５】また、出発物質であるシクロペンチルトリ
エトキシシラン（IV）は、シクロペンチルトリクロロシ
ランとエタノールとの、塩化水素を生成する反応により
製造できる。

【００２６】

【実施例】以下の実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。

【００２７】

【実施例１】tert‐アミルオキシシクロペンチルジエトキシシランの
製造 (1) 100 mlの耐圧容器に、シクロペンテン15.2g (0.223モ
ル）、トリクロロシラン27.2g (0.201モル）及び 0.077
ミリモル／mlの塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶
液25μｌ（白金含量1.92×10^-6モル）を仕込み、150 ℃
で30分間撹拌することにより、シクロペンチルトリクロ
ロシランを定量的に得た。

【００２８】磁気撹拌子、還流冷却器及び滴下ロートを
備えた500 mlの三つ口フラスコに、先に得たシクロペン
チルトリクロロシラン及びヘキサン300 mlを仕込み、こ
こに、ピリジン54.2g (0.69 モル）及び tert-アミルア
ルコール25.2g (0.29 モル）の混合物を、室温にて撹拌
下30分間で滴下した。

【００２９】２時間加熱還流した後、ここにエタノール
27.7g (0.602モル）を添加し、さらに１時間還流を続け
てから反応を終了した。

【００３０】生成した塩を濾過により除去し、次いでヘ
キサンを留去した後、減圧蒸留することにより、沸点が
132℃／24mmHgの液体38.7g (0.141モル）を得た。この
生成物が tert-アミルオキシシクロペンチルジエトキシ
シランであることを、ＧＣ‐ＭＳ、¹Ｈ‐ＮＭＲ及びＩ
Ｒによって確認した。¹Ｈ‐ＮＭＲ及びＩＲの測定結果
を夫々第１図及び第２図に示した。収率は70％であっ
た。

【００３１】なお、¹Ｈ‐ＮＭＲ及びＩＲは、次の条件
で測定した。

【００３２】¹ Ｈ‐ＮＭＲ測定装置：HITACHI R-24B （（株）日立製作所製）、測
定溶媒：ＣＣｌ₄、標準物質：ＣＨＣｌ₃、テトラメチ
ルシラン（ＴＭＳ）ＩＲ測定装置：1600シリーズＦＴ‐ＩＲ（パーキンエルマー
社製）測定方法：液膜法（ＫＢｒ板）また、ＧＣ‐ＭＳは、ＨＰ 5970Ｂ（ヒューレットパ
ッカード社製）を用い、その測定結果は以下の通りであ
った： m/e（スペクトル強度比）：63（28）、79(30)、
119(15）、135(100)、159(12）、177(10）、187(28）、
205(15）、245(24）。

【００３３】

【実施例２】tert‐アミルオキシシクロペンチルジエトキシシランの
製造 (2) 磁気撹拌子及び還流冷却器を備えた 100mlの三つ口フラ
スコに、シクロペンチルトリエトキシシラン20.5g (0.0
882 モル）、 tert-アミルアルコール128g（1.46モル）
及びナトリウムエトキシド0.953g (14.0ミリモル）を仕
込み、 105℃の油浴で24時間撹拌して反応させた。その
後、トリメチルクロロシランを添加することによりアル
カリを中和し、次いで減圧蒸留することにより、 tert-
アミルオキシシクロペンチルジエトキシシラン 19.0g
(0.0693モル）を得た。構造は、実施例１と同様にして
確認した。収率は79％であった。

【００３４】

【発明の効果】本発明により、プロピレンの重合触媒成
分、シランカップリング剤などとして有用な新規なシラ
ン化合物及びその製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で製造した tert-アミルオキシシクロ
ペンチルジエトキシシランについての¹Ｈ‐ＮＭＲチャ
ート。

【図２】実施例１で製造した tert-アミルオキシシクロ
ペンチルジエトキシシランについてのＩＲチャート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次式（Ｉ）：【化１】（ここで、t-Ａmyl は tert-アミル基を表す）で示され
るシラン化合物。
【請求項２】シクロペンチルトリハロシランを tert-
アミルアルコールと反応させ、次いで、得られた反応物
をエタノールと反応させることを特徴とする請求項１記
載のシラン化合物の製造方法。
【請求項３】シクロペンチルトリエトキシシランと t
ert-アミルアルコールのアルコール交換反応により上記
シラン化合物に tert-アミルオキシ基を導入することを
特徴とする請求項１記載のシラン化合物の製造方法。