[发明专利]酯官能化硅烷及其制备和用途；以及亚胺化合物作为相转移催化剂的用途

说明书

本发明涉及新型酯官能化硅烷、一种合成和使用酯官能化硅烷的新方法，以及亚胺化合物作为相转移催化剂的新用途。酯官能化硅烷可用于轮胎配方或用作增粘剂。与用于制备酯官能化硅烷的传统方法相比，新的合成路线可在较低温度下和/或在生成更少副产物的情况下更快地制成酯官能化硅烷。

金属羧酸盐与卤代有机硅烷的相转移催化反应可以使用季铵催化剂(例如苄基三甲基氯化铵)进行。然而，苄基三甲基氯化铵具有在用于此反应的温度下热不稳定的缺点，因此不会被认为是高性能催化剂。四丁基卤化铵(例如四丁基溴化铵(TBAB))在制备酯官能化硅烷所需的温度下也可能是热不稳定的。使用TBAB作为相转移催化剂可能得到存在于产物中的催化剂分解产物，如，三丁胺和羧酸丁酯。

季铵盐热稳定性较低并且较为低效(因为其在反应条件下会分解)，并且在反应过程中和之后的产物回收过程中(如，通过将产物高温蒸馏离开催化剂残余物，而不是鏻鎓化合物)可能生成不期望的副产物。由于分解副产物的沸点相似，并且在尝试纯化时会不断地生成，因此分解副产物可能难以通过蒸馏分离。

使用鏻鎓盐(例如Ph₃PMeCl)的金属羧酸盐与卤代有机硅烷的相转移催化反应的缺点在于，鏻鎓化合物比它们的铵对应物更具毒性。

还公开了热稳定的胺基相转移催化剂六乙基鈲氯化物。然而，六乙基鈲氯化物可作为水性溶液使用，但必须在使用前彻底干燥，这是不期望的额外耗能处理步骤。六乙基鈲氯化物还具有难以以商业规模获得的缺点。

因此，本领域一直需要可供选择的相转移催化剂。且需要适用于非水性环境的相转移催化剂。

发明内容

本发明涉及一种用于制备包含酯官能化硅烷的反应产物的方法，该方法包括：i)使组合物发生反应，该组合物包含：a)卤代有机硅烷，b)羧基官能化合物的金属盐，c)包括二环脒、亚胺化合物或它们的混合物的相转移催化剂，前提条件是亚胺化合物不是无环鈲化合物或吡啶化合物，以及d)共催化剂，前提条件是当相转移催化剂包含亚胺化合物时共催化剂是任选的。

本发明还涉及通过上述方法制备的酯官能化硅烷，其中酯官能化硅烷具有式(V)：

(V)      Y_aSiQ_(4-a)，其中

a为1或2；各个Q独立地为R¹或OR¹，其中各个R¹为烃基；Y为R¹¹₂C＝CH(CH₂)_dCOOR¹⁰-，其中d为0至18的整数；各个R¹¹独立地为H、烃基或–(CH₂)_dCOOR¹⁰SiQ₃，其中d如上文所定义；并且R¹⁰为具有1至10个碳原子的亚烃基。

本发明还涉及一种橡胶组合物，该组合物包含：A)二烯聚合物，B)加强填料，以及C)如上所述的酯官能化硅烷。

本发明另外还涉及一种制备反应产物的方法，该方法包括将亚胺化合物与包含至少两个相的反应介质合并，其中亚胺化合物在反应介质中充当相转移催化剂，并且该亚胺化合物不是无环鈲化合物(定义为“无环”意味着其中鈲官能团不是环的一部分)或吡啶化合物。

具体实施方式

除非另外指明，否则所有数量、比率和百分比均按重量计。除非本说明书的上下文另外指明，否则冠词“一个”、“一种”和“所述”各指一个(一种)或多个(多种)。范围的公开内容包括范围本身以及其中所包含的任何值以及端点。例如，范围2.0至4.0的公开内容不仅包括范围2.0至4.0，而且还单独地包括2.1、2.3、3.4、3.5和4.0以及该范围中所包含的任何其他数字。此外，例如2.0至4.0的范围的公开内容包括子集例如2.1至3.5、2.3至3.4、2.6至3.7以及3.8至4.0以及该范围中所包含的任何其他子集。类似地，马库什群组(Markush group)的公开内容包括整个群组以及任何单独成员及其中所包含的子群。例如，马库什群组氢原子、烷基基团、芳基基团、芳烷基或烷芳基基团的公开内容包括单独的成员烷基；烷基和芳基子群；以及其中所包含的任何其他单独成员和子群。