(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）
【化１】
0004284486.tif 000016
（式中、Ｒ1は炭素数１〜４の１価炭化水素基、Ｒ2は炭素数１〜１０の２価炭化水素基、ｎは１，２又は３である。Ｒ3は水素原子又は炭素数１〜１０の１価炭化水素基、Ｒ4は炭素数１〜１０の１価炭化水素基であり、あるいはＲ3とＲ4とが結合して窒素原子と共に酸素原子を介在してもよい炭素数４〜１０の脂環状構造を形成してもよい。）
で表される有機珪素化合物。
【請求項２】
下記一般式（２）
【化２】
0004284486.tif 000017
（式中、Ｒ3，Ｒ4は上記と同様の意味を示す。）
で表されるアミノ基含有化合物と次亜塩素酸アルカリ水溶液とを反応させ、水層を分離した後、下記一般式（３）
【化３】
0004284486.tif 000018
（式中、Ｒ1，Ｒ2，ｎは上記と同様の意味を示す。）
で表されるメルカプト基含有有機珪素化合物を反応させることを特徴とする請求項１記載の有機珪素化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分子内にオルガノオキシシリル基とスルフェンアミド基とを含有する新規な有機珪素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】
従来から、メルカプトプロピルトリメトキシシランのようなアルコキシシリル基とメルカプト基とを分子内に含む化合物は知られている。これらの化合物は、シリカ、水酸化アルミニウム、タルク等の無機材料と熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム等の有機材料との界面結合剤、有機樹脂やゴムの接着改良剤、プライマー組成物等に使用されている。
【０００３】
しかし、メルカプト基含有有機珪素化合物は、このように樹脂やゴムと無機材料とからなる複合材料に応用されているが、このようなメルカプト基含有有機珪素化合物を樹脂やゴムに添加し、無機材料と共に混練を行う際、メルカプト基が反応し、成型前に樹脂やゴムが硬化してしまう場合があるという問題があった。
【０００４】
従って、本発明は、このような不利、欠点を解決した新規な有機珪素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及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、下記一般式（２）で表されるアミノ基含有化合物と次亜塩素酸アルカリ水溶液とを反応させ、水層を分離した後、下記一般式（３）で表されるメルカプト基含有有機珪素化合物を反応させることにより、従来知られていない下記一般式（１）で表されるオルガノオキシシリル基とスルフェンアミド基とを有する新規有機珪素化合物が得られることを見出すと共に、この新規有機珪素化合物が無機材料と熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム等の有機材料との界面結合剤、有機樹脂やゴムの接着改良剤、プライマー組成物等に有用であり、これら用途に用いられても、無機材料等との混練時に樹脂やゴムが硬化するおそれもないことを知見し、本発明をなすに至った。
【０００６】
【化４】
0004284486.tif 000002
（式中、Ｒ1は炭素数１〜４の１価炭化水素基、Ｒ2は炭素数１〜１０の２価炭化水素基、ｎは１，２又は３である。Ｒ3は水素原子又は炭素数１〜１０の１価炭化水素基、Ｒ4は炭素数１〜１０の１価炭化水素基であり、あるいはＲ3とＲ4とが結合して窒素原子と共に酸素原子を介在してもよい炭素数４〜１０の脂環状構造を形成してもよい。また、Ｍはアルカリ金属である。）
【０００７】
従って、本発明は、上記式（１）の有機珪素化合物、及び、式（２）のアミノ基含有化合物と次亜塩素酸アルカリ水溶液とを反応させ、水層を分離した後、式（３）のメルカプト基含有有機珪素化合物を反応させることを特徴とする式（１）の有機珪素化合物の製造方法を提供する。
【０００８】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の有機珪素化合物は、上述したように、下記一般式（１）で示されるものである。
【０００９】
【化５】
0004284486.tif 000003
【００１０】
ここで、Ｒ1は炭素数１〜４の１価炭化水素基、Ｒ2は炭素数１〜１０の２価炭化水素基、ｎは１，２又は３、好ましくは２又は３である。Ｒ1として具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基が挙げられるが、アルキル基であることが好ましい。また、Ｒ2としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ｎ−ブチレン基、イソブチレン基、ヘキシレン基、デシレン基等のアルキレン基、フェニレン基等のアリーレン基、メチルフェニルエチレン基等のアラルキレン基などが挙げられ、好ましくは炭素数１〜６のアルキレン基であり、特に好ましくはプロピレン基である。
【００１１】
また、Ｒ3は水素原子又は炭素数１〜１０の１価炭化水素基、Ｒ4は炭素数１〜１０の１価炭化水素基であり、炭素数１〜１０の１価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基などが挙げられる。
【００１２】
あるいは、Ｒ3とＲ4とが結合して窒素原子と共に酸素原子を介在してもよい炭素数４〜１０の脂環状構造を形成してもよい。即ち、この場合、上記式（１）の化合物は、下記一般式（１’）で表すことができる。
【００１３】
【化６】
0004284486.tif 000004
【００１４】
この場合、Ｒ5は酸素原子を介在してもよい炭素数４〜１０の２価炭化水素基であり、２価炭化水素基としては、上記Ｒ2で例示したもののうち炭素数４〜１０のものが例示される。特に、Ｒ5としては、ペンチレン基、ヘキシレン基、デシレン基、エチレンオキシエチレン基等が挙げられる。
【００１５】
本発明の有機珪素化合物としては、下記のものを例示することができる。
【００１６】
【化７】
0004284486.tif 000005
【００１７】
本発明の有機珪素化合物は、下記一般式（２）で表されるアミノ基含有化合物と、次亜塩素酸アルカリ水溶液とを反応させ、水層を分離した後、この反応生成物に下記一般式（３）で表されるメルカプト基含有有機珪素化合物を反応させることにより製造することができる。
【００１８】
【化８】
0004284486.tif 000006
【００１９】
ここで、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，ｎは上記の通りであり、Ｒ3，Ｒ4が互いに結合して脂環状構造を形成する場合、式（２）の化合物は下記一般式（２’）で表すことができる。
【００２０】
【化９】
0004284486.tif 000007
なお、Ｒ5は上記の通りである。
【００２１】
上記式（２）の化合物としては、下記のものを例示することができる。
【００２２】
【化１０】
0004284486.tif 000008
ｎ−ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、フェニルアミン、ベンジルアミン、ピペリジン、モルホリン、ピロリジン、アゼピン、パーヒドロアゼピン。
【００２３】
また、式（３）の化合物としては、下記のものを例示することができる。
【００２４】
【化１１】
0004284486.tif 000009
【００２５】
これらの中で、実用的には下記のものが好ましい。
【００２６】
【化１２】
0004284486.tif 000010
【００２７】
なお、次亜塩素酸アルカリ水溶液としては、次亜塩素酸ナトリウム溶液あるいは次亜塩素酸カリウム溶液が好適である。これらは一般的に水溶液で市販されている。
【００２８】
上記一般式（２）で表されるアミノ基含有化合物と次亜塩素酸アルカリ水溶液とを反応させる際、抽出溶媒の使用は任意である。抽出溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、ブタノール、オクタノール等のアルコール類、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類等が挙げられ、特に水分を取り込みにくいペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類の使用が好ましい。
【００２９】
その際の反応温度は０〜１００℃程度であり、好ましくは２０〜８０℃程度である。反応時間は５分〜１０時間程度である。
【００３０】
一般式（２）で表されるアミノ基含有化合物と次亜塩素酸アルカリとのモル比は、アミノ基含有化合物が過剰であればよく、好ましくはアミノ基含有化合物／次亜塩素酸アルカリのモル比が１．０１〜３である。
【００３１】
本発明においては、上記反応生成物から水層を分離した後に、一般式（３）で表されるメルカプト基含有有機珪素化合物を反応させるが、その際に脱塩酸剤の添加は任意である。脱塩酸剤としては、式（２）で表される化合物を更に添加してもよく、他の脱塩酸剤、例えばトリエチルアミン等の３級アミン化合物を用いることもできる。その際の添加量は、メルカプト基含有有機珪素化合物のモル数以上であればよく、好ましくは脱塩酸剤／メルカプト基含有有機珪素化合物のモル比が１〜４程度であり、２程度が更に好ましい。
【００３２】
その際の反応溶媒の使用は任意であり、反応溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、メタノール、エタノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類などが挙げられる。
【００３３】
その際の反応温度は任意であるが、２０〜１２０℃程度が好ましい。また、反応時間はメルカプト化合物が消失するまで行えばよく、３０分〜１５時間程度である。
【００３４】
メルカプト基含有有機珪素化合物の添加量は、次亜塩素酸アルカリ／メルカプト基含有有機珪素化合物のモル比で０．８〜１．５程度でよい。メルカプト基含有有機珪素化合物の添加量が多いと、副生物のジスルフィド化合物生成量が増加するおそれがある。
【００３５】
なお、本発明の化合物は、上記式（３）の化合物と塩素とを反応させ、下記一般式（４）で表される化合物を得た後、上記式（２）の化合物と脱塩酸反応にて合成することもできるが、この方法は毒性の高い塩素を用いるので、先に述べた方法によることが望ましい。
【００３６】
【化１３】
0004284486.tif 000011
【００３７】
本発明の有機珪素化合物は、特にシリカ、水酸化アルミニウム、タルク等無機材料と熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム等の有機材料との界面結合剤、有機樹脂やゴムの接着改良剤、プライマー組成物等に有用である。
【００３８】
【実施例】
以下、実施例により本発明を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。
【００３９】
〔実施例１〕
窒素ガス導入管、温度計、ジムロート型コンデンサー及び滴下漏斗を備えた１Ｌのセパラブルフラスコに、ｔ−ブチルアミン７３ｇ（１モル）とヘプタン１５０ｇとを仕込み、２５℃にて５％次亜塩素酸ナトリウム水溶液３６０ｇ（０．５０７モル）を滴下した。この滴下には１０分を要した。滴下終了後、１時間熟成を続けた。
【００４０】
その後、溶液を分液ロートに移し、下層の水溶液を除去し、２３５ｇの無色透明のヘプタン溶液を得た。この溶液に、更にｔ−ブチルアミン７３ｇ（１モル）とヘプタン２００ｇを添加し、６８℃に加熱した。
【００４１】
そこに、式（ＣＨ3ＣＨ2Ｏ）3Ｓｉ（ＣＨ2）3ＳＨで表される３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン１０７ｇ（０．４５モル）をゆっくり滴下した。滴下中は発熱し、７３℃まで上昇した。滴下終了後、７３℃にて１時間熟成した。
【００４２】
熟成終了後、目的物を蒸留精製したところ、沸点１２４℃／３ｍｍＨｇにて、無色透明の液体５６．７ｇが得られた。このものの粘度は２５℃にて３．７３ｃｓ、屈折率は２５℃にて１．４４４２であった。また、このもののガスクロマトグラフ分析による純度は９５．６％であった。
【００４３】
このものの赤外線吸収スペクトル分析（図１参照）、１Ｈ核磁気共鳴スペクトル分析（図２参照）、ＧＣ−ＭＳ分析（図３参照）を行った結果、下記式で表されるＮ−ｔ−ブチル−３−トリエトキシシリルプロピルスルフェンアミドであることが確認された。
【００４４】
【化１４】
0004284486.tif 000012
【００４５】
〔実施例２〕
実施例１と同様な装置に、モルホリン８７ｇ（１モル）とヘプタン１５０ｇとを仕込み、２５℃にて５％次亜塩素酸ナトリウム水溶液３６０ｇ（０．５０７モル）を滴下した。この滴下には１０分を要した。滴下終了後、３０分熟成を続けた。
【００４６】
その後、溶液を分液ロートに移し、下層の水溶液を除去し、２１０ｇの無色透明のヘプタン溶液を得た。この溶液に、更にモルホリン８７ｇ（１モル）とトルエン１００ｇを添加した。
【００４７】
そこに、式（ＣＨ3ＣＨ2Ｏ）3Ｓｉ（ＣＨ2）3ＳＨで表される３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン１０７ｇ（０．４５モル）を２５℃にてゆっくり滴下した。滴下中は発熱し、７０℃まで上昇した。滴下終了後、６５℃にて１時間熟成した。
【００４８】
熟成終了後、目的物を蒸留精製したところ、沸点１４４℃／３ｍｍＨｇにて、無色透明の液体６２．１ｇが得られた。このものの粘度は２５℃にて５．２９ｃｓ、屈折率は２５℃にて１．４６１０、比重は２５℃にて１．０４３であった。また、このもののガスクロマトグラフ分析による純度は９８．８％であった。
【００４９】
このものの赤外線吸収スペクトル分析（図４参照）、１Ｈ核磁気共鳴スペクトル分析（図５参照）、ＧＣ−ＭＳ分析（図６参照）を行った結果、下記式で表されるＮ−オキシジエチレン−３−トリエトキシシリルプロピルスルフェンアミドであることが確認された。
【００５０】
【化１５】
0004284486.tif 000013
【００５１】
〔実施例３〜６〕
実施例１と同様な操作で、表１の化合物を用いて合成し、生成した化合物の赤外線吸収スペクトル分析及び１Ｈ核磁気共鳴スペクトル分析を行って構造確認した。
【００５２】
【表１】
0004284486.tif 000014
【００５３】
【化１６】
0004284486.tif 000015
【００５４】
【発明の効果】
本発明の有機珪素化合物は、無機材料と熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム等の有機材料との界面結合剤、有機樹脂やゴムの接着改良剤、プライマー組成物等に有用であり、これら用途に用いられても、無機材料等との混練時に樹脂やゴムが硬化するおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の化合物の赤外線吸収スペクトルである。
【図２】実施例１の化合物の１Ｈ核磁気共鳴スペクトルである。
【図３】実施例１の化合物のＧＣ−ＭＳスペクトルである。
【図４】実施例２の化合物の赤外線吸収スペクトルである。
【図５】実施例２の化合物の１Ｈ核磁気共鳴スペクトルである。
【図６】実施例２の化合物のＧＣ−ＭＳスペクトルである。
【図１】
0004284486.tif 000019
【図２】
0004284486.tif 000020
【図３】
0004284486.tif 000021
【図４】
0004284486.tif 000022
【図５】
0004284486.tif 000023
【図６】
0004284486.tif 000024