[发明专利]仲氨基异丁基烷氧基硅烷的制备

说明书

本申请是发明名称为“仲氨基异丁基烷氧基硅烷的制备”的中国发明专利申请No.01809069.9的分案申请，申请日为2001年5月7日，优先权日为2000年5月5日。

发明领域

本发明涉及经由贵金属催化的仲甲代烯丙基胺与氢化烷氧基硅烷之间的硅氢化作用制备仲氨基异丁基烷氧基硅烷的高效方法。

发明背景

仲氨基异丁基烷氧基硅烷一直可以通过各种化学方法制备，最近，为烷氧基硅烷功能性聚氨酯提供交联位置已经证明在聚氨酯密封剂中的商用价值(EP 676,403)。不过，这类硅烷的制备在实现时具有一定程度的复杂性。

Me(MeO)₂SiCH₂CHMeCH₂NHMe的制备据报道(Journal of OrganicChemistry(有机化学杂志)，vol.36，3120(1971))经由一系列反应，包括甲代烯丙基氯与MeSiHCl₂的硅氢化(hydrosilation)作用、该产物与大大过量MeNH₂的反应和所生成的环状硅氮烷与MeOH的反应。相似版本的三烷氧基硅烷是这样制备的，与英国专利994,044所公开的反应顺序略有不同，将甲代烯丙基氯用三氯硅烷硅氢化，然后该产物与乙醇反应生成(EtO)₃SiCH₂CHMeCH₂Cl，该反应产物与过量MeNH₂反应生成(EtO)₃SiCH₂CHMeCH₂NHMe。这两种方法都牵涉三个步骤，也就是硅氢化、酯化和胺化，加最后的蒸馏纯化，以致这些方法在商业上或经济上都没有突出之处。二甲代烯丙胺与氢化烷氧基硅烷或氢化烷基烷氧基硅烷的硅氢化作用的公认产物双(烷氧基甲硅烷基异丁基)胺按照牵涉环状硅氮烷中间体的前者方法将是非常难以制备的，不过它们据报道是牵涉氯异丁基烷氧基硅烷与氨的反应的后者方法中的低收率副产物。相似的分子也据报道是2-氰基丙基三乙氧基硅烷还原的副产物(U.S.2,930,809)，以及还是通过氯异丁基三乙氧基硅烷与氨的反应制备的交联氨基硅氧烷树脂原料(U.S.4,410,669和4,455,415)。EP 676,403的产物、也就是Me(MeO)₂SiCH₂CHMeCH₂NHC₆H₅是通过过量苯胺与Me(MeO)₂SiCH₂CHMeCH₂Cl¹的反应制备的，牵涉上述三个步骤加蒸馏。

因此在粘合剂和密封剂领域继续需要仲氨基异丁基烷氧基硅烷，包括仲双(烷氧基甲硅烷基异丁基)胺，它可以高收率和高纯度地制备，其方法在反应时间和每单位容积所用设备的产量方面是高效的，产生最小量的废物和副产物，在方法步骤的数量和需要装入所述设备的原料、添加剂或助催化剂的数量方面是简单的。

大量牵涉用氢化硅氧烷硅氢化烯丙胺的专利公开和/或要求保护甲代烯丙胺，但是不存在这样一种反应的实施例，也没有提示用氢化硅烷硅氢化甲代烯丙胺。尤其是，公开了用氢化硅氧烷硅氢化仲甲代烯丙胺(U.S.5,486,634)和关于叔甲代烯丙胺硅氢化作用的有限技术，这会得到在封端聚氨酯中没有用处的产物。也不存在二甲代烯丙氨硅氢化作用的实施例，尽管该胺公开在至少一份也牵涉氢化硅氧烷的硅氢化作用专利中(U.S.5,840,951)。

历史上，烯丙胺的硅氢化作用早就是不成功的。烯丙胺被关于硅氢化作用的早期一般专利(U.S.2,970,150)明确排除在外，其硅氢化产物是这样制备的，用三甲代甲硅烷基封端烯丙胺，硅氢化烯丙基，再除去三甲代甲硅烷基(Journal of Organic Chemistry，Vol.24，119(1959))。作为替代选择，氨基丙基烷氧基硅烷已经通过氯丙基烷氧基硅烷与大为过量的氨或伯胺的反应制备，得到相应的伯或仲氨基丙基烷氧基硅烷。这些途径面临每单位容积所用设备的收率低、废物或过量原料的水平高和生成大量难以处置的固体盐酸盐。氨基丙基烷氧基硅烷还已经通过氰基乙基烷氧基硅烷的还原作用制备，后者是这样制备的，用氯硅烷硅氢化丙烯腈，然后用适当的醇酯化。这些都是多步骤方法，然后通过蒸馏纯化。