(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸留精製が可能であり、かつ、シランカップリング剤、表面処理剤、樹脂添加剤、塗料添加剤、接着剤等として用いた場合に、低沸点アルコールの発生がより少ないシラン化合物を提供すること。【解決手段】２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンあるいは２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンなどの含窒素環状オルガノキシシラン化合物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示される含窒素環状オルガノキシシラン化合物。
【化１】
2020083825.tif 000010
［式中、Ｒ1は、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の２価炭化水素基を表し、
Ｒ2は、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０の１価炭化水素基または下記一般式（２）で示されるオルガノキシ基を表し、
−ＯＲ4    （２）
（式中、Ｒ4は、置換または非置換の炭素数１〜２０の１価炭化水素基を表す。）
Ｒ3は、それぞれ独立して炭素数１〜１０の２価炭化水素基を表し、
Ａは、下記一般式（３）または一般式（４）で示される基を表し、
【化２】
2020083825.tif 000011
（式中、Ｒ5およびＲ6は、それぞれ独立して、ヘテロ原子を含んでいてもよい、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０の１価炭化水素基またはトリオルガノシリル基を表すが、Ｒ5およびＲ6は、互いに結合してこれらが結合する窒素原子と共に炭素数２〜２０の環を形成してもよい。Ｒ7は、ヘテロ原子を含んでいてもよい、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０の１価炭化水素基またはトリオルガノシリル基を表し、Ｒ8およびＲ9は、炭素数１〜２０の２価炭化水素基を表し、Ｒ10は、Ｃ−Ｈまたは窒素原子を表す。）
Ｅは、酸素原子、硫黄原子または下記一般式（５）で示される基を表す。
【化３】
2020083825.tif 000012
（式中、Ｒ3は、前記と同じ意味を表し、Ｅ1およびＥ2は、それぞれ独立して酸素原子または硫黄原子を表し、ｎは、１〜１０の整数を表す。）］
【請求項２】
下記一般式（６）
【化４】
2020083825.tif 000013
（式中、Ｒ1〜Ｒ3およびＥは、前記と同じ意味を表し、Ｘは、ハロゲン原子を表す。）
で示されるハロゲン含有環状オルガノキシシラン化合物と、
下記一般式（７）
Ａ−Ｈ    （７）
（式中、Ａは、前記と同じ意味を表す。）
で示されるアミン化合物を反応させる請求項１記載の含窒素環状オルガノキシシラン化合物の製造方法。
【請求項３】
塩基性触媒または酸性触媒の存在下で反応を行う請求項２記載の含窒素環状オルガノキシシラン化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含窒素環状オルガノキシシラン化合物およびその製造方法に関し、さらに詳述すると、例えば、シランカップリング剤、表面処理剤、樹脂添加剤、塗料添加剤、接着剤等として有用な含窒素環状オルガノキシシラン化合物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アミノ基を有するシラン化合物は、シランカップリング剤、表面処理剤、樹脂添加剤、塗料添加剤、接着剤等として有用である。このようなアミノ基を有するシラン化合物としては、例えば、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン等の１級アミノ基を有するオルガノキシシラン化合物、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等の２級アミノ基を有するオルガノキシシラン化合物、ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン等の３級アミノ基を有するオルガノキシシラン化合物が知られている。
【０００３】
しかし、これらのシラン化合物は、ケイ素原子に結合しているオルガノキシ基としてメトキシ基やエトキシ基を有しているため、シランカップリング剤、表面処理剤、樹脂添加剤、塗料添加剤、接着剤等として使用した場合に、加水分解反応により、メタノールやエタノールといった低沸点アルコール、いわゆる揮発性有機化合物を生成し、環境負荷が大きくなる可能性、および使用者の健康を害する可能性を有している。
近年、地球温暖化や健康問題等に関連して、揮発性有機化合物の削減が大きなテーマとして挙げられており、オルガノキシシラン化合物から発生する低沸点アルコール量を削減することで揮発性有機化合物の削減に取り組む開発が実施されている。
【０００４】
このような観点から、揮発性有機化合物の削減できる化合物として、特許文献１〜３記載の化合物が提案されている。
例えば、特許文献１記載のＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルトリウンデシルオキシシランは、使用時に生成するアルコールがウンデカノールであり、揮発性を有していない。
また、特許文献２，３記載の分子内オルガノキシシリル基を有するアミノシラン化合物は、オルガノキシ基を分子内で形成することにより、使用時に生成する低沸点アルコールをアミノシラン化合物１分子あたり１分子減量することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１６６６７９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２０９２５号公報
【特許文献３】特開２０１４−１１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の化合物は、特にオルガノキシ基の数が３つの場合、沸点が著しく上昇するため蒸留精製をすることができず、工業的に高純度化が困難である。
一方、特許文献２，３の化合物は、分子内オルガノキシ基のため、沸点の上昇は大きくなく蒸留精製の問題はないものの、使用時に生成する低沸点アルコールはアミノシラン化合物１分子あたり１分子であり、その削減量は充分であるとは言えない。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、蒸留精製が可能であり、かつ、シランカップリング剤、表面処理剤、樹脂添加剤、塗料添加剤、接着剤等として用いた場合に、低沸点アルコールの発生がより少ないシラン化合物およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、特定の含窒素環状オルガノキシシラン化合物が、蒸留精製が可能であり、かつ、シランカップリング剤、表面処理剤、樹脂添加剤、塗料添加剤、接着剤等として用いた場合に、低沸点アルコールが発生しないか、その発生がより少なくなることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、
１．  下記一般式（１）で示される含窒素環状オルガノキシシラン化合物、
【化１】
2020083825.tif 000002
［式中、Ｒ1は、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０の２価炭化水素基を表し、
Ｒ2は、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０の１価炭化水素基または下記一般式（２）で示されるオルガノキシ基を表し、
−ＯＲ4    （２）
（式中、Ｒ4は、置換または非置換の炭素数１〜２０の１価炭化水素基を表す。）
Ｒ3は、それぞれ独立して炭素数１〜１０の２価炭化水素基を表し、
Ａは、下記一般式（３）または一般式（４）で示される基を表し、
【化２】
2020083825.tif 000003
（式中、Ｒ5およびＲ6は、それぞれ独立して、ヘテロ原子を含んでいてもよい、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０の１価炭化水素基またはトリオルガノシリル基を表すが、Ｒ5およびＲ6は、互いに結合してこれらが結合する窒素原子と共に炭素数２〜２０の環を形成してもよい。Ｒ7は、ヘテロ原子を含んでいてもよい、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０の１価炭化水素基またはトリオルガノシリル基を表し、Ｒ8およびＲ9は、炭素数１〜２０の２価炭化水素基を表し、Ｒ10は、Ｃ−Ｈまたは窒素原子を表す。）
Ｅは、酸素原子、硫黄原子または下記一般式（５）で示される基を表す。
【化３】
2020083825.tif 000004
（式中、Ｒ3は、前記と同じ意味を表し、Ｅ1およびＥ2は、それぞれ独立して酸素原子または硫黄原子を表し、ｎは、１〜１０の整数を表す。）］
２．  下記一般式（６）
【化４】
2020083825.tif 000005
（式中、Ｒ1〜Ｒ3およびＥは、前記と同じ意味を表し、Ｘは、ハロゲン原子を表す。）
で示されるハロゲン含有環状オルガノキシシラン化合物と、
下記一般式（７）
Ａ−Ｈ    （７）
（式中、Ａは、前記と同じ意味を表す。）
で示されるアミン化合物を反応させる１の含窒素環状オルガノキシシラン化合物の製造方法、
３．  塩基性触媒または酸性触媒の存在下で反応を行う２の含窒素環状オルガノキシシラン化合物の製造方法
を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の含窒素環状オルガノキシシラン化合物は、蒸留精製が可能であり、かつ、使用時に低沸点アルコールが発生しないか、その発生がより少なくなるため、シランカップリング剤、表面処理剤、樹脂添加剤、塗料添加剤、接着剤等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１で得られた２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図２】実施例１で得られた２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンのＩＲスペクトルである。
【図３】実施例２で得られた２−（３−モルホリノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図４】実施例２で得られた２−（３−モルホリノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンのＩＲスペクトルである。
【図５】実施例３で得られた２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図６】実施例３で得られた２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンのＩＲスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係る含窒素環状オルガノキシシラン化合物は、下記一般式（１）で示される。
【００１３】
【化５】
2020083825.tif 000006
【００１４】
上記一般式（１）において、Ｒ1は、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５の２価炭化水素基を表す。
この２価炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、エチレン、メチルエチレン（プロピレン）、トリメチレン、メチルプロピレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、デカメチレン、イソブチレン基等のアルキレン基；フェニレン、メチルフェニレン基等のアリーレン基：エチレンフェニレン、エチレンフェニレンメチレン基等のアラルキレン基；２−オキサプロピレン、２−オキサペンチレン基等のオキサアルキレン基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ1としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基が好ましい。
【００１５】
Ｒ2は、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５の１価炭化水素基、または下記一般式（２）で示されるオルガノキシ基を表す。
−ＯＲ4    （２）
（式中、Ｒ4は、置換または非置換の炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５の１価炭化水素基を表す。）
【００１６】
Ｒ2およびＲ4の１価炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれでもよい。
その具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、イコシル基等の直鎖状のアルキル基；イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、テキシル、２−エチルヘキシル基等の分岐鎖状のアルキル基；シクロペンチル、シクロヘキシル基等の環状のアルキル基；ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル基等のアルケニル基；フェニル、トリル基等のアリール基；ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。
これらの中でも、特に原料の入手容易性、生成物の有用性の観点から、Ｒ2およびＲ4は、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数１〜３のアルキル基；アリル基、ブテニル基、ペンテニル基等の炭素数１〜５のアルケニル基が好ましい。
【００１７】
なお、上記１価炭化水素基は、水素原子の一部または全部がその他の置換基で置換されていてもよく、この置換基の具体例としては、メトキシ、エトキシ、（イソ）プロポキシ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；シアノ基；アミノ基；炭素数２〜１０のアシル基；トリクロロシリル基；それぞれ各アルキル基、各アルコキシ基が炭素数１〜５である、トリアルキルシリル基、ジアルキルモノクロロシリル基、モノアルキルジクロロシリル基、トリアルコキシシリル基、ジアルキルモノアルコキシシリル基、モノアルキルジアルコキシシリル基等が挙げられる。
【００１８】
Ｒ3は、それぞれ独立して炭素数１〜１０、好ましくは炭素数１〜５の２価炭化水素基を表す。
この２価炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、エチレン、メチルエチレン（プロピレン）、トリメチレン、メチルプロピレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、デカメチレン、イソブチレン基等のアルキレン基；フェニレン、メチルフェニレン基等のアリーレン基：エチレンフェニレン基、エチレンフェニレンメチレン基等のアラルキレン基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ3は、メチレン基、エチレン基が好ましい。
【００１９】
Ａは、下記一般式（３）または一般式（４）で示される基を表す。
【００２０】
【化６】
2020083825.tif 000007
【００２１】
Ｒ5、Ｒ6およびＲ7は、それぞれ独立して、ヘテロ原子を含んでいてもよい、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５の１価炭化水素基またはトリオルガノシリル基を表すが、Ｒ5およびＲ6は、互いに結合してこれらが結合する窒素原子と共に炭素数２〜２０の環を形成してもよい。
Ｒ5、Ｒ6およびＲ7の１価炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、イコシル基等の直鎖状のアルキル基；イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、テキシル、２−エチルヘキシル基等の分岐鎖状のアルキル基；シクロペンチル、シクロヘキシル基等の環状のアルキル基；ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル基等のアルケニル基；フェニル、トリル基等のアリール基；ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。
一方、トリオルガノシリル基の具体例としては、トリメチルシリル、エチルジメチルシリル、ジエチルメチルシリル、トリエチルシリル、トリｎ−プロピルシリル、トリイソプロピルシリル、トリｎ−ブチルシリル、トリイソブチルシリル、トリｓｅｃ−ブチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、トリシクロペンチルシリル、トリシクロヘキシルシリル、トリフェニルシリル、ｔ−ブチルジフェニルシリル基等が挙げられる。
【００２２】
また、Ｒ5およびＲ6が、互いに結合して窒素原子と共に形成する炭素数２〜２０の環の具体例としては、モルホリン環、ピペリジン環等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ5およびＲ6としては、生成物の有用性の点から、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、それらが互いに結合して窒素原子と共に形成するモルホリン環が好ましい。
Ｒ7としては、生成物の有用性の点から、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。
なお、上記１価炭化水素基の水素原子の一部または全部も、上記Ｒ2およびＲ4で例示したその他の置換基で置換されていてもよい。
【００２３】
Ｒ8およびＲ9は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜５の２価炭化水素基を表し、Ｒ10は、Ｃ−Ｈまたは窒素原子を表すが、窒素原子が好ましい。
Ｒ8およびＲ9の２価炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、エチレン、メチルエチレン（プロピレン）、トリメチレン、メチルプロピレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、デカメチレン、イソブチレン基等のアルキレン基；フェニレン、メチルフェニレン基等のアリーレン基：エチレンフェニレン、エチレンフェニレンメチレン基等のアラルキレン基等が挙げられる。
特に、Ｒ8およびＲ9が共にエチレン基で、Ｒ10が窒素原子であること、すなわち、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10でピペラジン環を形成することが好ましい。
【００２４】
Ｅは、酸素原子、硫黄原子または下記一般式（５）で示される基を表す。
【００２５】
【化７】
2020083825.tif 000008
（式中、Ｒ3は、上記と同じ意味を表すが、メチレン基、エチレン基が好ましい。）
【００２６】
Ｅ1およびＥ2は、それぞれ独立して酸素原子また硫黄原子を表し、ｎは、１〜１０の整数、好ましくは１〜５の整数、より好ましくは１〜３の整数を表す。
【００２７】
上記一般式（１）で示される含窒素環状オルガノキシシラン化合物の具体例としては、２−ジメチルアミノメチル−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジエチルアミノメチル−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジブチルアミノメチル−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノメチル−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−モルホリノメチル−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（４−メチルピペラジン−１−イル）メチル−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジメチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジブチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノプロピル］−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジメチルアミノメチル−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジエチルアミノメチル−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジブチルアミノメチル−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノメチル−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−モルホリノメチル−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（４−メチルピペラジン−１−イル）メチル−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジメチルアミノプロピル）−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジブチルアミノプロピル）−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノプロピル］−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジメチルアミノメチル−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジエチルアミノメチル−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジブチルアミノメチル−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノメチル−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−モルホリノメチル−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（４−メチルピペラジン−１−イル）メチル−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジメチルアミノプロピル）−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジブチルアミノプロピル）−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノプロピル］−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジメチルアミノメチル−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジエチルアミノメチル−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、
２−ジブチルアミノメチル−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノメチル−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−モルホリノメチル−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（４−メチルピペラジン−１−イル）メチル−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジメチルアミノプロピル）−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジブチルアミノプロピル）−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノプロピル］−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジメチルアミノメチル−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジエチルアミノメチル−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジブチルアミノメチル−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノメチル−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−モルホリノメチル−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（４−メチルピペラジン−１−イル）メチル−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジメチルアミノプロピル）−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジブチルアミノプロピル）−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノプロピル］−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジメチルアミノメチル−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジエチルアミノメチル−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジブチルアミノメチル−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノメチル−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−モルホリノメチル−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（４−メチルピペラジン−１−イル）メチル−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジメチルアミノプロピル）−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、
２−（３−ジブチルアミノプロピル）−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノプロピル］−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ジメチルアミノメチル−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ジエチルアミノメチル−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ジブチルアミノメチル−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノメチル−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−モルホリノメチル−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（４−メチルピペラジン−１−イル）メチル−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジメチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジブチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−［３−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノプロピル］−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ジメチルアミノメチル−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ジエチルアミノメチル−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ジブチルアミノメチル−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノメチル−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−モルホリノメチル−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（４−メチルピペラジン−１−イル）メチル−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジメチルアミノプロピル）−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジブチルアミノプロピル）−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−［３−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノプロピル］−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ジメチルアミノメチル−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ジエチルアミノメチル−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ジブチルアミノメチル−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノメチル−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−モルホリノメチル−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（４−メチルピペラジン−１−イル）メチル−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジメチルアミノプロピル）−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ジブチルアミノプロピル）−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−［３−（Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリル）アミノプロピル］−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−モルホリノプロピル）−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン等が挙げられる。
【００２８】
本発明の上記一般式（１）で示される含窒素環状オルガノキシシラン化合物は、例えば、下記一般式（６）で示されるハロゲン含有環状オルガノキシシラン化合物と、一般式（７）Ａ−Ｈ（Ａは、上記と同じ意味を表す。）で示されるアミン化合物を反応させて製造することができる。
【００２９】
【化８】
2020083825.tif 000009
（式中、Ｒ1〜Ｒ3およびＥは、上記と同じ意味を表し、Ｘは、ハロゲン原子を表す。）
【００３０】
上記一般式（６）で示されるハロゲン含有環状オルガノキシシラン化合物の具体例としては、２−クロロメチル−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ブロモメチル−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ヨードメチル−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−クロロプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ブロモプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ヨードプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−クロロメチル−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ブロモメチル−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ヨードメチル−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−クロロプロピル）−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ブロモプロピル）−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ヨードプロピル）−２−メトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−クロロメチル−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ブロモメチル−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ヨードメチル−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−クロロプロピル）−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ブロモプロピル）−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ヨードプロピル）−２−エトキシ−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−クロロメチル−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ブロモメチル−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ヨードメチル−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−クロロプロピル）−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ブロモプロピル）−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ヨードプロピル）−２，４，８−トリメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−クロロメチル−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ブロモメチル−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ヨードメチル−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−クロロプロピル）−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ブロモプロピル）−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ヨードプロピル）−２−メトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−クロロメチル−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ブロモメチル−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−ヨードメチル−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−クロロプロピル）−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ブロモプロピル）−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−（３−ヨードプロピル）−２−エトキシ−４，８−ジメチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン、２−クロロメチル−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ブロモメチル−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ヨードメチル−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−クロロプロピル）−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ブロモプロピル）−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ヨードプロピル）−２−メチル−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−クロロメチル−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ブロモメチル−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ヨードメチル−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−クロロプロピル）−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ブロモプロピル）−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ヨードプロピル）−２−メトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−クロロメチル−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ブロモメチル−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−ヨードメチル−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−クロロプロピル）−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ブロモプロピル）−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン、２−（３−ヨードプロピル）−２−エトキシ−１，３−ジオキサ−６−チア−２−シラシクロオクタン等が挙げられる。
【００３１】
上記一般式（７）で示されるアミン化合物の具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アリルアミン、モルホリン、Ｎ−メチルピペラジン等が挙げられる。
【００３２】
上記一般式（６）で示されるハロゲン含有環状オルガノキシシラン化合物と上記一般式（７）で示されるアミン化合物の配合比は特に限定されないが、反応性、生産性の点から、一般式（６）で示される化合物１モルに対し、一般式（７）で示される化合物０．２〜５．０モルが好ましく、０．５〜２．５モルの範囲がより好ましい。
【００３３】
上記反応は無触媒でも進行するが、反応速度を向上させる目的および副生する高分子化合物をクラッキングする目的で触媒を用いることもできる。
触媒の具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムメトキシドのメタノール溶液、ナトリウムエトキシドのエタノール溶液等の塩基性触媒；硫酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸化合物、塩酸、硝酸等の酸性触媒およびその塩が挙げられる。
【００３４】
触媒の使用量は特に限定されないが、反応性、生産性の点から、上記一般式（６）で示される化合物１モルに対し、０．０００１〜０．２モルが好ましく、０．００１〜０．１モルがより好ましい。
【００３５】
なお、上記反応は無溶媒でも進行するが、溶媒を用いることもできる。
溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒；ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素系溶媒；メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等のアルコール系溶媒等が挙げられ、これらは、１種単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３６】
反応終了後はアミン化合物の塩酸塩が生じるが、この塩は濾過や、エチレンジアミン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７等を添加して分離する等の方法により除去できる。
以上のようにして塩を除去した反応液からは、蒸留等の通常の方法で目的物を回収することができる。蒸留時にはクラッキングの目的で、上記触媒を用いることもできる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
なお、1Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、６００ＭＨｚ、重クロロホルム溶媒により、ＩＲスペクトルは、Ｄ−ＡＴＲにより測定した。
【００３８】
［実施例１］
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、２−（３−クロロプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン１１２．４ｇ（０．５ｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１００ｍｌを仕込み、１３０℃に加熱した。内温が安定した後、ジエチルアミン７６．５ｇ（１．０５ｍｏｌ）を９時間かけて滴下し、その温度で１０時間撹拌した。生成した塩をろ過により除去した後、蒸留することで、沸点１２３−１２４℃／０．４ｋＰａの留分７８．６ｇを得た。
【００３９】
得られた留分について、質量スペクトル、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル、ＩＲスペクトルを測定し、得られた化合物が２−（３−ジエチルアミノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンであることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図１に、ＩＲスペクトルを図２に示す。
質量スペクトル
ｍ／ｚ  ２６１，２４６，１４７，１０３，８６，５８
【００４０】
［実施例２］
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、２−（３−クロロプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン１１２．４ｇ（０．５ｍｏｌ）を仕込み、１３０℃に加熱した。内温が安定した後、モルホリン１００．２ｇ（１．１５ｍｏｌ）を１時間かけて滴下し、その温度で６時間撹拌した。生成した塩をろ過により除去した後、２８％ナトリウムメトキシドのメタノール溶液８．４ｇを添加して蒸留することで、沸点１５２℃／０．４ｋＰａの留分８９．３ｇを得た。
【００４１】
得られた留分について、質量スペクトル、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル、ＩＲスペクトルを測定し、得られた化合物が２−（３−モルホリノプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンであることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図３に、ＩＲスペクトルを図４に示す。
質量スペクトル
ｍ／ｚ  ２７５，２６０，２４５，１４７，１００，６１
【００４２】
［実施例３］
撹拌機、還流器、滴下ロートおよび温度計を備えたフラスコに、２−（３−クロロプロピル）−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタン１１２．４ｇ（０．５ｍｏｌ）を仕込み、１３０℃に加熱した。内温が安定した後、Ｎ−メチルピペラジン１１５．２ｇ（１．１５ｍｏｌ）を１時間かけて滴下し、その温度で２時間撹拌した。生成した塩をろ過により除去した後、２８％ナトリウムメトキシドのメタノール溶液７．８ｇを添加して蒸留することで、沸点１５８℃／０．４ｋＰａの留分９９．４ｇを得た。
【００４３】
得られた留分について、質量スペクトル、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル、ＩＲスペクトルを測定し、得られた化合物が２−［３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロピル］−２−メチル−１，３，６−トリオキサ−２−シラシクロオクタンであることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図５に、ＩＲスペクトルを図６に示す。
質量スペクトル
ｍ／ｚ  ２８８，２７３，１４７，１１３，１０３，７０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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