Способ получения 1-органилсилатранов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„5U„„1027167 Р1» С 07.F /10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f

»! ©»

Cb

Ь (21) 3367246/23-04 (22) 23. 12.81 (46) 07.07.83. Бюл. и 25 (72) М.Г. Воронков, Г.А. Кузнецова и В.П..Барышок (71) Иркутский институт органичес" кой химии Сибирского отделения

АН СССР (53) 547.245,07(088,8) (56) 1. Воронков М.Г., Дьяков В.М.

Силатраны. Но осибирск, 1978, с. 8-9.

2. Авторское свидетельство СССР

N 162139, кл. С 07 F 7/10, 199».

3. Frye С.L,- и др. Pentacoordinate

Silicon compounds V Novel silatrane chemistry. — J. Am. chem. Soc, 1971, Ч 99, 25 6805 (прототип); (5")(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1 ОРГЛНИЛ"

СИЛАТРАНОВ общей формулы

-! ВI дц) и.: алкил, 2-цианэтил, винил, фе. нил, М -хлорфенил, N -нитрофенил, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и создания общего способа синтеза целевых продуктов, трис-(2-триметилсилоксиэтил)-амин подвергают взаимодействию с органилтрихлорсиланом общей форму- лы RSiClg, где R имеет укаэанные значения, при 105-150 С в атмосфере Я инертного газас удалениемвыделяющегося триметилхлорсиланаиз зоныреакции, С:

1 027

Изобретение относится к кремнийорганической химии, касается усовершествованного способа получения 1-ор" ганилсилатранов общей формулы

R ИО Н бН )Р, (Ц где Н - низший алкил, низший галоид-: алкил, 2-цианэтил, винил, фенил,М -хлорфенил; В."нитро 10 фенил, и может быть использовано для синте эа карбофункциональных производных силатрана, обладающих практически ценными свойствами. !5

Для получения 1-органилсилатранов наиболее распространены методы, основанные на переэтерификации органил триалкоксисиланов трис"(2-оксилалкил)-аминами по схеме

20 в це") + (80CHR CQg)y5

В ЫОйа "

Известен способ синтеза 1-органилсилатранов, основанный на реакции расщепления полиорганилсилсесквиокса- нов и полиорганилсилоксанолов триэтаноламином в ксилоле в присутствии гидроокиси калия путем азеотропной отгонки образующейся воды (2) .

Однако эта реакция неосуществима в случае наличия электроотрицательных заместителей у атома кремния.

Кроме того, в процессе синтеза используется большой объем растворителя (8-20 кратный по отношению к обье. му реагента - триэтаноламина), Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

55 способ получения 1-органилсилатранов, а именно 1-(м-нитроФенил)-силатра" на (3), реакцией,(м-нитрофенил)-три"

67 2 фторсилана с трис-(2-триметилсилоксиэтил)-амином при нагревании до 112 С в среде толуола и удалении выделяю- . щего триметилфторсилана иэ зоны реакции, : m-moqCP) ЗМОбй,бй /5М— .: 0й бМ1 0 1 2 МФ+ (Ю3 4

К недостаткам известного способа относятся труднодоступность органил" трифторсиланов, большая токсичность и агрессивность к стандартным технологическим материалам (сталям, эмали, стеклу, резине) как самых органил" трифторсиланов, так и фтористого водорода, присутствующего в них в качестве примеси, использование растворителя, а также малая широта применения способа, так же низшие органилтрифторсиланы (до С ) в нормальных условиях газы и поэтому не могут быть введены в реакцию в условиях реакции.

Образующийся в процессе реакции триметилфторсилан - токсичное реакционноспособное газообразное вещество, улавливание которого сопряжено с применением специальных материалов, стойких к действию фторидов и фтористого водорода.

Цель изобретения - упрощение процесса .и создание общего способа синтеза: целевых продуктов;

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения 1-органилсилатранов общей формулы (I), заключающемуся в том, что трис-(2-триметилсилоксиэтил)-амин подвергают взаимодействию с .органилтрихлорсиланом общей формулы RSiClg, где R имеет укаэанные значения при 1,05150 С в атмосфере инертного газа с удалением выделяющегося триметилхлорсилана из зоны реакции, Выход 1-органилсилатранов составляет 76-903, Образующийся в реакции триметилхлорсилан можно использовать вновь для получения исходного трис-(2-триметилсилоксиэтил)-амина или в других целях.

Полученные 1-органилсилатраны идентифицированы по температурам плавления, ИК- и ПИР-спектрам, Пример 1. 1-Иетилсилатран.

Смесь 3,0 г (0,02 M) метилтрихлорсилана с 7,,3 r ((00,02 М) трис"(2-триметилсилоксиэтил)-амина нагревают в атмосфере азота на масляной бане

Составитель О, Минаева

Техред Т. Фанта Корректор В. Бутяга

Редакто Н. Джуган

/ Тираж 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. . 4/5 аказ филиал ППП атент, r. ж город, ул. Проектная, 3 1027167 4 при 150 С до прекращения отгонки Пример 7, 1-(Хлорметил)силат" триметилхлорсилана в течение 3 ч. ран. Аналогично примерам 1-6 смесь

T.êèï, 55-56 С, выход 4,4 г (673). 5,5 r (0,03 М) (хлорметил) трихлорсиЭкстракцией реакционной смеси бензо-. лана с 11,0 r (0,03 M) трис-(2-трилом выделяют 2,9 г (7Д) 1-метилси- 5 метилсилоксиэтил)-амина нагревают латрана с т.пл. 151-152 С,. при 130 С в течение 3 ч. ПерекристалПример 2. 1-Этилсилатран. лизацией реакционного остатка из

Аналогично примеру 1 нагревают смесь хлорформа получают 6,0 г (89,53)

3,3 r (0,02 М) этилтрихлорсилана с 1-(хлорметил) силатрана с т. пл. 2117,3 r (0,02 М) трис(2-триметилсилок" 1о 212 С. сиэтил)-амина при 140 С в течение .. Пример 8. 1"(3" -Хлорпропил)2,5 ч. Возгонкой. реакционного.остат- силатран. Получают аналогично примека при 110 С в вакууме 3 мм рт,ст. py 1 из 5,3 г (0,025 М ) (3-хлорпро- . получают 3,2 r (803) 1-этилсилатрана пил)-трихлорсилана .и 9,5 г (0,025 М) с т.пл. 131-132 С. 15 трис-(2-триметилсилоксиэтил)-амина, ° -"о

П р и и е р 3. 1-Винилсилатран. смесь нагревают, при 130 С в течение

Получают аналогично .примеру 1 нагре- 3 ч. Перекристаллизацией реакционно- ванием смеси 3,2. г (0,02 М) винилтри- го остатка из хлороформа получают хлорсилана с 7,3 г (0,02 М) трис(2- 6,0 г (.89,5В) 1-(хлорметил)-силатратриметилсилоксиэтил)-амина при 140вC go на с т.пл. 211-212оС, в течение 3 ч с выходом 3,2 г (803), Пример 9. 1-(3 -Хлорпропил)Т.пд. 164-165 С, силатран. Получают аналогично примеПример 4. l-фенилсилатрай. ру 1 из 5,3 г (0,025 М) (3-хлорпроАналогично примерам 1-3 смесь 6,6 г . пил)-трихлорсилана и 9,5 r (0,025 М), (0,031 М) Фенилтрихлорсилана и 11,4 г 25 трис-(2-триметилсилоксиэтил)-амина (0,031 М) трис(2-триметилсилоксиэтил) с выходом 4,8 r (76Ж) и т.пл. 129амина нагревают при 150 С до прекома- : 130 С. щения отгонки образующегося триметил- Пример 10. 1-(3-Иитрофенил)хлорсилана (т.кип. 55 -57 С, выход силатран. Смесь 2,5 г (0,01 М) -нит9,7 г (823) за 2 ч), Перекристаллиза- зо рофенилтрихлорсилана и 3,6 r (0,01 М) цией реакционного остатка из.о -окси- трис-(2-триметилсилоксиэтил)-амина, лола получают 6,5 г. (83,33) 1-фенил- нагревают в атмосфере азота на массилатрана с т.пл. 203-204 С. ляной бане при 105 С до прекращения

Пример 5. 1-(3 -Хлорфенил)си- отгонки образующегося триметилхпорси" латран. Получают аналогично примеру лана (т. кип. 55-56 С,. выход 2,9 мл о

4 нагреванием смеси .3,3 r (0,013 М) (764) за 30 мин). Остальную его

g-хлорфенилтрихлорсилана и 4,9 r, часть удаляют нагреванием реакционной (0,013 М) трис-(2-триметилсилокси- смеси в вакууме 50 мм рт. ст. в теэтил)-амина при 140 C с выходом 3,0 г1 чение 15-20 мин, Зкстракцией раек(77,83), т.пл. 206-207,, ционной смеси хлороформом получают

Пример 6. 1-(2 -Цианэтил)си" 2,6 г (89,73) 1-(м-нитрофенил}-силатлатран. Аналогично примерам 1"5 рана с т.пл. 160-161 С). смесь 3,8 r (0,02 М) (2-цианэтил)три- Таким образом, предлагаемый способ ,.хлорсилана и 7,3 г (0,02 М) трис-(2-, :позволяет получать более широкий ас-триметилсилоксиэтил)-амина нагре а- сортимет 1-органилсилатранов с выхо45 ют при 135вС в течение 2,5 ч. Пере- дом 76-903 из промышленно доступных кристаллизацией реакционного. остат- органилтрихлорсиланов, не требует ка.из хлороформа получают 3,6 r (803). специального оборудования. применения

1.-(2 -цианэтил)силатрана с т.пл, 190- растворителя и не создает опасности

191 С. загрязнения воздушного бассейна.