PL198548B1 - Sposób otrzymywania 3-glicydoksypropylotrialkoksysilanów - Google Patents
Sposób otrzymywania 3-glicydoksypropylotrialkoksysilanówInfo
- Publication number
- PL198548B1 PL198548B1 PL372044A PL37204404A PL198548B1 PL 198548 B1 PL198548 B1 PL 198548B1 PL 372044 A PL372044 A PL 372044A PL 37204404 A PL37204404 A PL 37204404A PL 198548 B1 PL198548 B1 PL 198548B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- catalyst
- reaction
- general formula
- temperature
- hours
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- -1 glycidoxy Chemical group 0.000 title description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-dinitroanilino)-4-methylpentanoic acid Chemical compound CC(C)CC(C(O)=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- VEJOYRPGKZZTJW-FDGPNNRMSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;platinum Chemical compound [Pt].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O VEJOYRPGKZZTJW-FDGPNNRMSA-N 0.000 description 1
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003857 carboxamides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- HRGDZIGMBDGFTC-UHFFFAOYSA-N platinum(2+) Chemical class [Pt+2] HRGDZIGMBDGFTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- ZPDGWUWPXOBCRI-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yloxy)silicon Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)OC(C)C ZPDGWUWPXOBCRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCSBCWBHZLSFGC-UHFFFAOYSA-N tributoxysilane Chemical compound CCCCO[SiH](OCCCC)OCCCC UCSBCWBHZLSFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Sposób otrzymywania glicydoksypropylotri- alkoksysilanów o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grup e alkilow a o zawarto sci C 1 -C 4 , na drodze reakcji addycji trialkoksysilanów o wzorze ogólnym 2, w którym R ma wy zej podane znaczenie do eteru allilowo-glicydylowego wobec katalizatora platynowego, znamienny tym, ze jako katalizator stosuje si e platyn e naniesion a na no snik jakim jest kopolimer sty- ren-diwinylobenzen, przy czym reakcj e prowa- dzi si e w temperaturze 323-363 K, w czasie 3-8 godzin. PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania glicydoksypropylotrialkoksysilanów o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę alkilową o zawartości atomów węgla C1-C4, na drodze katalitycznej reakcji addycji trialkoksysilanów o wzorze ogólnym 2, w którym R ma wyżej podane znaczenie, do eteru allilowoglicydylowego.
Znane 3-glicydoksypropylotrialkoksysilany stosowane są jako silanowe promotory adhezji oraz czynniki modyfikujące i sieciujące polimery lub powierzchnie nieorganiczne. Są to ciecze bezbarwne lub lekko żółte o charakterystycznym zapachu. Rozpuszczalne w benzenie, toluenie. W obecności wody hydrolizują, reagują z grupami hydroksylowymi na powierzchniach nieorganicznych.
Główną metodą otrzymywania glicydoksypropylotrialkoksysilanów jest reakcja hydrosililowania.
Znane są sposoby syntezy glicydoksypropylotrialkoksysilanów w oparciu o katalizatory homogeniczne, głównie kwas heksachloroplatynowy (H2PtCl6) (opisy patentów europejskich nr EP 0277023 oraz EP 0288286, niemiecki opis patentowy nr DE 2159991) w zakresie temperatur 393-438 K, w czasie 1-4 godzin z wydajnością 50-65%, H2PtCl6 (i-PrOH) + EtOH (kwas heksachloroplatynowy w mieszaninie izopropanolu i etanolu) oraz kompleksy platyny(II) [PtCl2(Me2C=CHCOMe)(Me2CO)] (opis patentu europejskiego nr EP 288286) w temperaturze 353 K, w czasie 3 godzin z wydajnością 88% oraz [Pt2l2Me6(py)6] w temperaturze 423 K w czasie 1 godziny z wydajnością 97% (niemiecki opis patentowy nr DE 1259888). Niedogodnością tych procesów, katalizowanych w układach homogenicznych, jest trudność w kontrolowaniu temperatury procesu ze względu na egzotermiczność reakcji, wysoką aktywność katalityczną i krótki okres indukcyjny katalizatorów homogenicznych. Problemem jest także konieczność usuwania katalizatora z układu poreakcyjnego a także katalizowanie reakcji ubocznych w wyniku, których tworzy się szereg niepożądanych produktów, np. propylotrialkoksysilany, eter glicydylowo-1-metylowinylowy, tetraalkoksysilany i wyżej wrzące związki.
Znane są także sposoby syntezy glicydoksypropylotrialkoksysilanów w oparciu o katalizatory heterogeniczne, w których metal, głównie rod i platyna naniesione są na nośnik nieorganiczny (opis patentu europejskiego nr EP 0 548 974), a także katalizatory heterogenizowane, w których kompleksy metali przejściowych immobilizowane są na nośnikach.
Spośród heterogenicznych katalizatorów procesów hydrosililowania eteru allilowo-glicydylowego znane są głównie katalizatory rodowe (5% Rh/C), pozwalające uzyskać 70-80% wydajność produktu [opis patentu europejskiego nr EP 0 262 642] oraz katalizatory platynowe, głównie Pt/C (opis patentowy USA nr 6100408) z dodatkiem karboksyamidów (opis patentowy USA nr 4736049), które pozwalają uzyskać glicydoksypropylotrialkoksysilan z wydajnością powyżej 90%.
Pomimo uzyskiwanej w znanych sposobach syntezy, dużej wydajności, selektywność tych procesów jest znacznie mniejsza, ze względu na tworzenie się produktów ubocznych. Z tego powodu konieczne jest stosowanie nadmiaru eteru allilowo-glicydylowego (nawet do 30%), co w konsekwencji powoduje konieczność oczyszczania końcowego produktu, np. poprzez destylację, znacznie zwiększając koszty wytwarzania produktu finalnego.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania 3-glicydoksypropylotrialkoksysilanów o ogólnym wzorze 1, w którym R ma wyżej podane znaczenie, na drodze katalitycznej reakcji addycji trialkoksysilanu o wzorze ogólnym 2, gdzie R ma wyżej podane znaczenie, do eteru allilowo-glicydylowego, w obecności katalizatora platynowego, którym zgodnie z wynalazkiem jest platyna naniesiona na kopolimer styrenu z diwinylobenzenem (Pt/SDB). Reakcję prowadzi się w temperaturze 323-363 K, w czasie od 3 do 8 godzin.
Zastosowany w wynalazku katalizator Pt/SDB (platyna naniesiona na kopolimer styren - diwinylobenzen) jest nowym katalizatorem, który pozwala na otrzymanie produktów o ogólnym wzorze 1, w którym R ma wyżej podane znaczenie, z bardzo wysokimi wydajnościami, bliskimi 100%. Ponadto pozwala w znanej reakcji hydrosililowania, na obniżenie temperatury jej prowadzenia, a zwłaszcza na łatwą izolacji (poprzez filtrację) produktu od katalizatora. Zastosowany w wynalazku katalizator po oddzieleniu od produktu nie traci aktywności i może być stosowany ponownie, co znacznie obniża koszt wytwarzania. Ponadto zastosowany wg wynalazku katalizator Pt/SDB w przeciwieństwie do stosowanego w poprzednich rozwiązaniach Pt/C, jest bardzo selektywny i pozwala na uzyskanie wyłącznie pożądanego produktu z selektywnością 100%. Jest to związane z brakiem centrów kwasowych na nośniku (kopolimer styren-diwinylobenzen) katalizatora stosowanego według wynalazku. W przypadku Pt/C, węgiel posiada takie centra kwasowe co powoduje tworzenie się produktów ubocznych
PL 198 548 B1 w wyniku zachodzących niepożądanych reakcji ubocznych np. izomeryzacji i oligomeryzacji eteru allilowo-glicydylowego.
Wynalazek ilustrują następujące przykłady.
P r z y k ł a d I
0,20 g Pt(acac)2 rozpuszczono w 30,4 cm3 chloroformu, a następnie do tak przygotowanego roztworu wsypano naważkę żywicy SDB (o powierzchni właściwej 1100 m2/g) w takiej ilości aby cała żywica została zwilżona roztworem. Uzyskaną mieszaninę mieszano pod wyciągiem w celu odparowania chloroformu. Następnie katalizator suszono w komorze grzejnej, w temperaturze 333 K, przez 1 godzinę. Zaimpregnowany katalizator umieszczano w piecu rurowym, przez który przepuszczano wodór (50 cm3/min) w temperaturze 433 K; proces prowadzono przez 3 godziny a następnie przez układ przepuszczano strumień helu utrzymując tę samą temperaturę, przez kolejne 20 minut. Po tym czasie układ chłodzono do temperatury pokojowej. Uzyskano 10 g katalizatora zawierającego 1% masowy Pt na żywicy SDB.
P r z y k ł a d II
W kolbie o pojemności 250 cm3 zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, termometr i mieszadło magnetyczne umieszczono 20 cm3 (0,11 mola) trietoksysilanu, 13,4 cm3 (0,11 mola) eteru allilowo-glicydylowego oraz 2,16 g (1x10-4 mola Pt/mol HSi) katalizatora 1% Pt/SDB otrzymanego jak w przykładzie I. Reakcję prowadzono przez 3 godziny w temperaturze 323 K. Po tym czasie analiza GC wykazała 100% konwersję obu substratów i wytworzenie produktu hydrosililowania - 3-glicydoksypropylotrietoksysilanu ze 100% selektywnością. Katalizator odsączono od produktu i zastosowano go ponownie.
P r z y k ł a d III
Postępowano analogicznie jak w przykładzie I, przy czym zastosowano ponownie katalizator po reakcji z przykładu I. Reakcję prowadzono przez 5 godzin w temperaturze 323 K. Po tym czasie uzyskano 99% konwersję obu substratów i selektywne wytworzenie 3-glicydoksypropylotrietoksysilanu.
P r z y k ł a d IV
W kolbie o pojemności 250 cm3 zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, termometr i mieszadło magnetyczne umieszczono 20 cm3 (0,14 mola) trimetoksysilanu, 17,1 cm3 (0,14 mola) eteru allilowo-glicydylowego oraz 2,75 g (1x10-4 mola Pt/molHSi) katalizatora 1% Pt/SDB. Reakcję prowadzono przez 2 godziny w temperaturze 323 K. Po tym czasie analiza GC wykazała 95% konwersję obu substratów i wytworzenie produktu hydrosililowania - 3-glicydoksypropylotrimetoksysilanu ze 100% selektywnością.
P r z y k ł a d V
W kolbie o pojemności 250 cm3 zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, termometr i mieszadło magnetyczne umieszczono 20 cm3 (0,09 mola) tri(izopropoksy)silanu, 11 cm3 (0,009 mola) eteru allilowo-glicydylowego oraz 1,76 g (1x10-4 mola Pt/molHSi) katalizatora 1% Pt/SDB. Reakcję prowadzono przez 6 godziny w temperaturze 343 K. Po tym czasie analiza GC wykazała 96% konwersję obu substratów i wytworzenie produktu hydrosililowania - 3-glicydoksypropylotri(izopropoksy)silanu ze 100% selektywnością.
P r z y k ł a d VI
W kolbie o pojemności 250 cm3 zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, termometr i mieszadło magnetyczne umieszczono 20 cm3 (0,07 mola) tributoksysilanu, 8,52 cm3 (0,11 mola) eteru allilowo-glicydylowego oraz 1,37 g (1 x10-4 mola Pt/molHSi) katalizatora 1% Pt/SDB. Reakcję prowadzono przez 8 godziny w temperaturze 363 K. Po tym czasie analiza GC wykazała 92% konwersję obu substratów i wytworzenie produktu hydrosililowania - 3-glicydoksypropylotributoksysilanu ze 100% selektywnością.
Claims (1)
- Sposób otrzymywania glicydoksypropylotrialkoksysilanów o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę alkilową o zawartości C1-C4, na drodze reakcji addycji trialkoksysilanów o wzorze ogólnym 2, w którym R ma wyżej podane znaczenie do eteru allilowo-glicydylowego wobec katalizatora platynowego, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się platynę naniesioną na nośnik jakim jest kopolimer styren-diwinylobenzen, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 323-363 K, w czasie 3-8 godzin.PL 198 548 B1RysunkiOH2C/-CHCH2OCH2CH2CH2Si(OR)3 wzór 1HSi(OR)3 wzór 2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL372044A PL198548B1 (pl) | 2004-12-31 | 2004-12-31 | Sposób otrzymywania 3-glicydoksypropylotrialkoksysilanów |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL372044A PL198548B1 (pl) | 2004-12-31 | 2004-12-31 | Sposób otrzymywania 3-glicydoksypropylotrialkoksysilanów |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL372044A1 PL372044A1 (pl) | 2006-07-10 |
| PL198548B1 true PL198548B1 (pl) | 2008-06-30 |
Family
ID=38739745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL372044A PL198548B1 (pl) | 2004-12-31 | 2004-12-31 | Sposób otrzymywania 3-glicydoksypropylotrialkoksysilanów |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL198548B1 (pl) |
-
2004
- 2004-12-31 PL PL372044A patent/PL198548B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL372044A1 (pl) | 2006-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1313559B2 (en) | Recyclable metathesis catalysts | |
| JP3864070B2 (ja) | オルガノシランの製造方法 | |
| AU2001284773A1 (en) | Recyclable metathesis catalysts | |
| WO1997024344A1 (en) | Preparation of oxirane compounds with titanasilsesquioxane catalysts | |
| KR20020059446A (ko) | 수소화규소첨가 반응용 촉매 | |
| CA2927359A1 (en) | Process to prepare aluminoxanes | |
| EP1940758B1 (en) | Intramolecular prins reaction | |
| JPH0640965B2 (ja) | モノカルボン酸無水物を製造するための担持触媒 | |
| CN109746048B (zh) | 一种多相铑基氢甲酰化催化剂及其制备方法和应用 | |
| MXPA00004328A (es) | Procedimiento para esteres de 3-hidroxibutirato substituidos. | |
| CN111056933A (zh) | 一种制备光学活性香茅醛的方法及用于该方法的催化剂体系 | |
| CN113105494A (zh) | 一种3-氯丙基三氯硅烷的制备方法 | |
| PL198548B1 (pl) | Sposób otrzymywania 3-glicydoksypropylotrialkoksysilanów | |
| Gotov et al. | Synthesis of silica-supported chiral ferrocenylphosphine ligands and their application in some stereoselective reactions | |
| Wipf et al. | Toward the total synthesis of lophotoxin—New methodologies and synthetic strategies | |
| PL182004B1 (pl) | Sposób otrzymywania estrów sililow/ch kwasów karboksylowych | |
| JP2012530753A (ja) | ヒドロシリル化方法 | |
| JP5062231B2 (ja) | アルコール性水酸基を有する有機ケイ素樹脂及びその製造方法 | |
| US6660890B1 (en) | Production of optically active α-hydroxyacetals | |
| KR950009313B1 (ko) | 실릴화 방법 | |
| WO2008019598A1 (fr) | Ligand aminophosphine 2,2',6,6'-tétrasubstitué et son procédé de synthèse | |
| Corma et al. | Regiospecific hydrosilylation of styrene by rhodium complexes heterogenised on modified USY-zeolites | |
| CN103145753A (zh) | 一种用卡宾催化硅烷水解制备硅氧烷的方法 | |
| Guo et al. | Highly enantioselective allylic alkylation catalyzed by new P, N-chelate ligands from L-valinol | |
| JPH04124189A (ja) | 有機ケイ素化合物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20091231 |