JPH101484A - アリルシラン化合物誘導体の製造方法 - Google Patents

アリルシラン化合物誘導体の製造方法

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JPH101484A
JPH101484A JP8152435A JP15243596A JPH101484A JP H101484 A JPH101484 A JP H101484A JP 8152435 A JP8152435 A JP 8152435A JP 15243596 A JP15243596 A JP 15243596A JP H101484 A JPH101484 A JP H101484A
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mercaptan
allylsilane compound
derivative
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Hideki Sakurai
英樹 櫻井
Keishin Mitsuharu
敬信 三治
Mitsuhiro Iwata
充弘 岩田
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Dow Corning Asia Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱シリル化を起こすことなく触媒的にアリル
基の炭素一炭素二重結合を化学修飾する方法を提供す
る。 【解決手段】 一般式(CH2 =CH−CH2 −)Rn
SiCl3-n (Rは各独立にC1 〜C8 の炭化水素基;
nは0〜3の整数)で示されるアリルシラン化合物をラ
ジカル発生剤の存在下AX(AXはメルカプタン、チオ
カルボン酸、四塩化炭素又はクロロホルムを示し、Xは
メルカプタン及びチオカルボン酸にあっては硫黄に結合
したHを、四塩化炭素にあっては塩素を、クロロホルム
にあってはHをそれぞれ表わし、AはXと結合する残基
を表わす)と反応させ(ACH2 CHXCH2)Rn Si
Cl3-n で示される(R,n,A,Xは上記と同意)ア
リルシラン化合物とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は官能性シランカップ
リング剤、官能性のシリコーンレジンの原料、官能性シ
リコーンの原料、または官能性ポリシランの原料として
工業的に重要なアリルシラン化合物誘導体の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】官能性有機基をもったシラン化合物の製
造方法としては、次の二つの方法が代表的なものであ
る。第一の方法は官能性有機不飽和化合物とヒドロシラ
ン化合物を原料とし、白金、有機過酸化物等を触媒とす
るヒドロシリル化反応を利用したもので、この方法を用
いるには、1)所望の官能基を有する不飽和化合物が存
在すること、2)所望の官能基がこのヒドロシリル化反
応触媒を被毒させないこと、3)所望の官能基がこのヒ
ドロシリル化反応条件下で安定なこと等が必要である
(例えば、I.Ojima, The chemistry of Organosilicon
compounds Part II(Editors Patai and Rappoport)p.14
79, John Wiley & Sons, New York, 1989)。グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリクロロ
シランはそれぞれアリルグリシジルエーテルとトリメト
キシシラン、アリルメタクリレートとトリメトキシシラ
ン、塩化アリルとトリクロロシランを原料としてこの方
法で製造される。第二の方法はリチウム試薬、グリニヤ
ー試薬等に代表される官能性有機金属化合物を用い、ク
ロロシラン、アルコキシシラン等のケイ素化合物に官能
性有機基を導入する方法であり、この場合は、所望の官
能基を有する官能性有機金属化合物が安定に存在し、こ
の官能性有機金属化合物が選択的に原料ケイ素化合物と
反応することが必要である。この方法は官能性有機金属
化合物が一般に高価であるため、汎用の有機官能性ケイ
素化合物の製造には不向きの場合が多い。多くのアリル
シラン化合物およびアルキニルシラン化合物はこの方法
で製造される(例えば、E.W. Colvin,Silicon Reagents
in Organic Synthesis, p.39−p.46, Academic Press,
London, 1988))。
【0003】これら以外で一般的にあまり用いられてい
ない方法として、修飾可能な有機基を持つ有機シラン化
合物を原料とし、この有機基自体の反応を利用したもの
がある。この、第三の方法では、有機基の修飾反応が選
択的に進み、反応条件下でこの有機シラン化合物の他の
部分が損なわれないことが重要である。例えば、塩化N
−トリメトキシシリルプロピル−N,N,N−トリメチ
ルアンモニウムは3−クロロプロピルトリメトキシシラ
ンとトリメチルアミンを原料としてこの方法で製造する
ことができる。
【0004】官能性シラン化合物の多くは、一般に上記
第一あるいは第二の方法で製造されており、第三の方法
を用いる例は少ない。これはこの方法を用いる場合の修
飾反応が原料有機シランの他の部所を損ねる場合が多い
ためである。しかし、この方法をひろく用いることが出
来れば、創製可能な官能性シランの種類、数は大幅に増
加し、官能性ケイ素ポリマー原料として、また、有機シ
ラン試薬として各種工業用途への展開が期待される。
【0005】一方、アリル官能性シラン化合物において
は、ケイ素に結合したアリル基は求核剤により容易に脱
シリル化しうるため、他の部分を損なうことなくアリル
基のみの化学修飾を選択的に行なうことは難しい場合が
多く、そのような例は少ない。アリルシラン化合物のア
リル基を化学修飾した例としては、過酸化ベンゾイル存
在下HBr及びHIの付加反応を行なった報告(Iz.Aka
d.Nauk SSSR, Ser.Khim.(1959)(10)1862) がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】求核試剤との反応によ
って容易に脱シリル化するアリルシラン化合物を原料と
し、脱シリル化することなく、アリル基を化学修飾でき
れば、アリルシラン化合物を原料とする一連の官能性有
機シラン化合物の創製が可能となる。これらの官能性有
機シラン化合物は官能性ケイ素ポリマー原料として、ま
た、有機シラン試薬として各種工業用途へ利用できる。
殊に実用性を考慮すると、脱シリル化を起こすことなく
触媒的にアリル基の炭素一炭素二重結合を化学修飾する
方法の開発が望まれている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ラジカル
開始剤の存在下、アリルシラン化合物を特定の基質と反
応させ、ケイ素に結合したアリル基の化学修飾を図る方
法を見いだした。この反応においてはラジカル開始剤か
ら発生するラジカルは基質のアリル基に対する付加反応
の触媒として作用するため、その添加量は基質あるいは
アリルシラン化合物に対して触媒量でよい。
【0008】本発明は、下記一般式(1)
【0009】 (CH2 =CH−CH2 −)Rn SiCl3-n (1)
【0010】(式中、Rは互いに独立に炭素数1〜8の
飽和又は不飽和の炭化水素基を表し、nは0〜3の整数
を表す。)で示されるアリルシラン化合物をラジカル発
生剤の存在下、特定の反応基質AXと(ここに、AXは
メルカプタン、チオカルボン酸、四塩化炭素又はクロロ
ホルムを示し、Xは、メルカプタン及びチオカルボン酸
にあっては硫黄に結合した水素原子を、四塩化炭素にあ
っては塩素を、クロロホルムにあっては水素原子をそれ
ぞれ表わし、Aは、Xと結合する残基を表わす)との反
応を図り、AXがアリル基の不飽和結合に付加した構造
を有する一般式(2)で示される(式中、R,n,A及
びXは上記と同じ意味を表わす)アリルシラン化合物誘
導体を製造する方法である。
【0011】 (ACH2 CHXCH2)Rn SiCl3-n (2)
【0012】本発明に利用できる基質AXとしては、メ
ルカプタン(YSH,A=YS,X=H,Yは炭素数1
から8の飽和炭化水素基、あるいはフェニル基を表
す。)、チオカルボン酸(YC(=O)SH, A=YC
(=O)S,X=H,Yは炭素数1から8の飽和炭化水
素基、あるいはフェニル基を表す。)、四塩化炭素(C
Cl4 ,A=CCl3 ,X=Cl)、クロロフォルム
(CHCl3 ,A=CCl3,X=H)を例示すること
が出来る。
【0013】メルカプタンおよびチオカルボン酸を具体
的に例示すると、メルカプタンとしては、メチルメルカ
プタン、エチルメルカプタン、n−プロピルメルカプタ
ン、イソプロピルメルカプタン、n−ブチルメルカプタ
ン、n−ペンチルメルカプタン、ネオペンチルメルカプ
タン、n−ヘキシルメルカプタン、n−ヘプチルメルカ
プタン、n−オクチルメルカプタン、チオフェノールを
挙げることができ、チオカルボン酸としてはチオール酢
酸、チオプロピオン酸、チオヘキサン酸、チオ安息香酸
を挙げることができる。これらの内でn−プロピルメル
カプタン、チオフェノール及びチオール酢酸が好まし
い。
【0014】アリルシラン化合物としては、アリルトリ
クロロシラン、アリルメチルジクロロシラン、アリルト
リメチルシラン、アリルエチルジクロロシラン、アリル
メチルエチルクロロシラン、アリルジエチルクロロシラ
ン、アリルヘキシルジクロロシラン、アリルフェニルジ
クロロシラン、アリルジフェニルクロロシラン、アリル
トリフェニルシランを例示することができる。これらの
内でアリルメチルジクロロシランが好ましい。
【0015】本発明に用いるラジカル発生剤としては、
その分解温度が室温以上であり、かつ、本発明に関与す
る試剤ならびに生成物の分解温度以下であれば、とくに
限定されないが取り扱いおよび分解生成物の安全性、入
手の容易さを考慮すると過酸化ベンゾイル、過酸化ラウ
ロイル、過酸化クロロベンゾイルに代表される過酸化ジ
アシル、ジ(t−ブチル)ペルオキシドに代表されるジ
アルキルペルオキシド、ならびにアゾビスイソブチロニ
トリル、アゾビスシアノペンタン酸に代表されるアゾ化
合物が好ましい。ラジカル発生剤の必要添加量は基質に
対して、モル比で0.0001から0.1の範囲でよい
が、反応速度、経済性を考慮すると0.001から0.
01の範囲が好ましい。
【0016】本反応は無溶媒で行なっても、あるいは本
反応の基質と比較してラジカル反応に対する安定性の高
い溶媒であってこれらの基質と反応しないもの、例え
ば、飽和炭化水素、ベンゼン等を用いて溶液中で反応し
てもよい。
【0017】反応は50℃〜250℃のあいだの温度で
行なうのが適当であるが、反応時間が長すぎないこと、
反応のコントロールが行ないやすいこと、また、生成物
の分解が起こりにくいこと等の用件をみたす60℃〜8
0℃の温度で行なうのが好ましい。生成した官能基化さ
れたアリルシラン化合物は、反応混合物から直接、蒸留
により単離することができる。
【0018】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、以下に示す例中の生成物の特性化の記述における 1
H−nmr,13C{ 1H}−nmr,29Si{ 1H}−
nmrはそれぞれプロトン核磁気共鳴スペクトル、炭素
13核磁気共鳴スペクトル(プロトンデカップル)、お
よびケイ素29核磁気共鳴スペクトル(プロトンデカッ
プル)を表す。CDCl3 は重クロロホルムを表し、プ
ロトン核磁気共鳴スペクトルデータの表示のうちの中に
示されたs,d,t,m,brはそれぞれ、シングレッ
ト、ダブレット、トリプレット、マルチプレットおよび
ブロードを表し、1H,2H,3H等はそれぞれプロト
ン1個、2個、3個相当分のスペクトル強度を意味す
る。Jはスピン−スピンカップリング定数(単位ヘル
ツ)を示す。核磁気共鳴スペクトルのケミカルシフトは
プロトンNMRでは、クロロホルムを7.24ppm とし
た場合の値、炭素13NMRではクロロホルムを77pp
m とした場合の値、ケイ素29NMRでは外部標準とし
てテトラメチルシランを用い、これを0ppm とした値で
ある。GC−MSはガスクロマトグラフー質量分析を表
す。本実施例で用いたアリルシラン化合物は市販のもの
あるいは公知の方法によって合成したものである。
【0019】(実施例1) (3−(フェニルチオ)プロピル(メチル)ジクロロシ
ランの製造)窒素置換した100ml三口フラスコに2
6.8gのチオフェノール、18.8gのアリル(メチ
ル)ジクロロシラン及び0.60mgのアゾビスイソブチ
ロニトリルを加えこれを60℃で5時間加熱を行なっ
た。反応後生成物を減圧蒸留し、3−(チオフェニル)
プロピル(メチル)ジクロロシランを88%収率で得
た。
【0020】分析結果:3−(チオフェニル)プロピル
(メチル)ジクロロシラン: 無色透明液体; b.p95−97℃/0.05mmHg; MS(70eV)m/e(%)266(19.9,M+
+2),264(27.4,M+ ),123(10
0),113(71.4),47(54.3);1 H−NMR(CDCl3 ,δ)0.76(s,3
H),1.25〜1.35(m,2H),1.90〜
1.95(m,2H),2.98(t,J=6.6Hz,
2H),7.30〜7.40(m,5H);13 C−NMR(CDCl3 ,δ)5.1,20.6,2
2.2,36.1,126.1,128.9 129.
5,135.9;29 Si−NMR(CDCl3 ,δ)32.4。
【0021】(実施例2) (プロピル(3−(メチルジクロロシリル)プロピル)
スルフィドの製造)窒素置換した50ml三口フラスコに
26.4gのn−プロピルメルカプタン、12.6gの
アリルジクロロメチルシラン、0.32mgのアゾビスイ
ソブチロニトリルを加えこれを60℃で4時間加熱し
た。生成物を減圧蒸留し、プロピル(3−メチルジクロ
ロシリル)プロピル)スルフィドを77%収率で得た。
【0022】分析結果:プロピル(3−メチルジクロロ
シリル)プロピル)スルフィド: 無色透明液体; b.p63−65℃/0.05mmHg; MS(70ev)m/e(%)232(11.4,M+
+2),230(15.9,M+ ),113(66.
5),89(100);1 H−NMR(CDCl3 ,δ)0.69(s,3
H),0.9(t,J=7.5Hz,3H),1.13〜
1.18(m,2H),1.45〜1.58(m,2
H),1.64〜1.78(m,2H),2.39
(t,J=7.5Hz, 2H),2.48(t,J=7.
0Hz, 2H);13 C−NMR(CDCl3 ,δ)5.0,13.2,2
0.5,22.4,22.7,33.7,34.1;29 Si−NMR(CDCl3 ,δ)32.4。
【0023】(実施例3) チオ酢酸(3−(メチルジクロロシリル)プロピル)の
製造)窒素置換した500ml三口フラスコに26.9g
のチオ酢酸、18.4gのアリルジクロロメチルシラ
ン、0.31mgのアゾビスイソプチロニトリルを加えこ
れを60℃で5時間加熱した。生成物を減圧蒸留し、チ
オ酢酸(3−(メチルジクロロシリル)プロピル)を8
1%収率で得た。
【0024】分析結果:チオ酢酸(3−(メチルジクロ
ロシリル)プロピル): 赤色液体; b.p68−69℃/0.1mmHg; MS(70ev)m/e(%)232(0.2,M+
2),230(0.3,M+ ),152(6.3),1
13(10.4),45(100);1 H−NMR(CDCl3 ,δ)0.86(s,3
H),1.10〜1.20(m,2H),1.65〜
1.70(m,2H),2.23(s,3H)2.80
〜2.83(m,2H);13 C−NMR(CDCl3 ,δ)4.8,20.5,2
2.7,30.3,30.9,194,8;29 Si−NMR(CDCl3 ,δ)32.0。
【0025】(実施例4) (2,4,4,4−テトラクロロブチル(メチル)ジク
ロロシランの製造)窒素置換した500ml三口フラスコ
に30.7gの四塩化炭素、7.7gのアリルジクロロ
メチルシラン、0.96mgの過酸化ベンゾイルを加えこ
れを80℃で4時間加熱した。生成物を減圧蒸留し、
2,4,4,4−テトラクロロブチル(メチル)ジクロ
ロシランを54%収率で得た。
【0026】分析結果:2,4,4,4−テトラクロロ
ブチル(メチル)ジクロロシラン: 無色透明液体; b.p72−73℃/0.05mmHg; MS(70ev)m/e(%)271(0.6,M+
35),235(2.9),175(28.1),11
3(100);1 H−NMR(CDCl3 ,δ)0.88(s,3
H),1.81〜2.01(m,2H),3.11〜
3.34(m,2H),4.48〜4.56(m,1
H);13 C−NMR(CDCl3 ,δ)5.5,31.9,5
1.2,62.2,94.4;29 Si−NMR(CDCl3 ,δ)28.3。
【0027】(実施例5) (4,4,4−トリクロロブチル(メチル)ジクロロシ
ランの製造)窒素置換した50ml三口フラスコに34.
6gのクロロホルム、4.72gのアリルジクロロメチ
ルシラン、0.65mgの過酸化ベンゾイルを加えこれを
60℃で27時間加熱した。生成物を減圧蒸留し、4,
4,4−トリクロロブチル(メチル)ジクロロシランを
24%収率で得た。
【0028】分析結果:4,4,4−トリクロロブチル
(メチル)ジクロロシラン: 無色透明液体; b.p63−65℃/0.05mmHg; MS(70ev)m/e(%)257(1.2,M+
15),201(5.9),141(24.4),11
3(100);1 H−NMR(CDCl3 ,δ)0.61(s,3
H),1.00〜1.06(m,2H),1.76〜
1.82(m,2H),2.52〜2.57(m,2
H);13 C−NMR(CDCl3 ,δ)4.6,19.2,1
9.7,56.5,98.5;29 Si−NMR(CDCl3 ,δ)31.8。
【0029】
【発明の効果】本発明により、工業的に容易に入手可能
な無機あるいは有機基質を、ラジカル発生剤を触媒とす
る反応によりアリル官能性シラン化合物のアリル基に付
加し、高選択率、高収率で、官能性シランカップリング
剤、官能性シリコーンレジンの原料、官能性シリコーン
の原料、また官能性ポリシランの原料として工業的に重
要なアリルシラン化合物誘導体を製造することが可能に
なった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) (CH2 =CH−CH2 −)Rn SiCl3-n (1) (式中、Rは互いに独立に炭素数1〜8の飽和又は不飽
    和の炭化水素基を表し、nは0〜3の整数を表す。)で
    示されるアリルシラン化合物をラジカル発生剤の存在
    下、AX(ここに、AXはメルカプタン、チオカルボン
    酸、四塩化炭素又はクロロホルムを示し、Xは、メルカ
    プタン及びチオカルボン酸にあっては硫黄に結合した水
    素原子を、四塩化炭素にあっては塩素を、クロロホルム
    にあっては水素原子をそれぞれ表わし、Aは、Xと結合
    する残基を表わす)と反応させ、下記一般式(2)で示
    される(式中、R,n,A及びXは上記と同じ意味を表
    わす)アリルシラン化合物誘導体の製造方法。 (ACH2 CHXCH2)Rn SiCl3-n (2)
  2. 【請求項2】 前記一般式(1)で示される化合物がア
    リルメチルジクロロシランであり、前記AXで表わされ
    る化合物がPhSH(ここにPhはフェニル基を表わ
    す)、C3 7 SH,CH3 COSH,CCl4 又はC
    HCl3 である請求項1に記載の方法。
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