Способ получения n,n -бис[3-триалкил(алкокси)силилпропил]- тиомочевины

 

Использование: в качестве поверхностно-модифицирующих агентов. Сущность: продукт- [RRʹ2Si(CH₂)3NH]2C=S, где R=Rʹ=C₂H₅, R-CH₃, Rʹ=C₄H₉, R=Rʹ=C₂H₅O. Реагент 1: RRʹ2Si(CH₂)3NH₂. Реагент 2: тиомочевина. Условия реакции: в присутствии сульфата аммония.

Изобретение относится к элементоорганической химии, а именно к способу по- лучения N,N'-бис(3-триалкил(алкокси)силилпропил) тиомочевин (RR₂'Si(CH₂)₃NH)₂C=S (1а-в) а) R=R'=C₂H₅, б) R=CH₃, R' C₄H₉, в) R=R=C₂H₅O Эти соединения являются сшивающими и поверхностно-модифицирующими агентами, флотореагентами, биологически активными веществами. Соединение (1в) используется для получения сорбентов, благородных и тяжелых металлов. На основе этих сорбентов внедрены высокоэффективные методики определения золота и серебра в геологических образцах и технологических объектах, а также они применяются для очистки промстоков от ртути и кадмия, отработанных травильных растворов от галогенов. Такое разнообразное применение кремнеорганических тиомочевин (1) ставит задачу по разработке простых и доступных методов их получения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ по- лучения N, N'-бис[3-триалкил(алкокси)силилпропил] тиомочевин (1) путем взаимодействия 1,3,5-трис[3-триалкил(алкокси)силилпропил]гексагидротриазина с серой. Недостатком этого способа является использование труднодоступных исходных веществ и низкая эффективность способа. Выход целевых продуктов не превышает 37-77% Целью изобретения является упрощение процесса и повышение его эффективности.

Это достигается тем, что целевые продукты N,N'-бис[триалкил (алкокси)силилпропил] тиомочевины получают реакцией конденсации 3-триалкил(алкокси)силилпропиламинов с тиомочевиной в присутствии каталитического количества сульфата аммония при нагревании в течение 2-6 ч до 170-180^оС и затем при перемешивании в течение 2-4 ч при 70-90^оС. Исходные 3-триалкил(алкокси)силилпропиламины достаточно доступные вещества. Некоторые из них, например 3-триэтоксисилилпропил, товарный в России продукт, известный как АГМ-9. Выход целевых тиомочевин в этом случае достигает 85-90% Структура соединений (I) подтверждена данными элементного анализа и ПМЕ-спектрами.

П р и м е р 1. Смесь 8,6 г (0,05 моль) 3-аминопропилтриэтилсилана, 1,9 г (0,025 моль) тиомочевины, 0,005 г сульфата аммония нагревали при 170-180^оС 4 ч, а затем при перемешивании 4 ч при 60-90^оС. Перегонкой в вакууме выделили 8,7 г (90%) соединения 1а, т.кип. 156-159^о (3 мм), n_D²⁰1,5142, d₄²⁰ 0,9406.

Найдено, C 59,14; H 11,75; N 7,12; S 8,69 C₁₉H₄₄N₂SSi₂ Вычислено, C 58,68; H 11,48; N 7,20; S 8,25 Спектр ПМР (δ, м.д.): Здесь и далее SiH₂CCN 0,54 (м. CH₂Si), 0,94 (м. СН₃), 0,6 (м. α -СН₂), 1,54 (м. β -СН₂), 3,41 (м. γ -СН₂), 7,03 (уш.с. NH).

П р и м е р 2. Смесь 11 г (0,05 моль) 3-аминопропилметилдибутилсилана, 1,9 г (0,025 моль) тиомочевины, 0,005 г сульфата аммония нагревали при 170-180^оС 6 ч, а затем 2 ч при перемешивании при 60-90^оС. Отфильтровали и перегоняли фильтрат в вакууме. Получили 10,2 г (86%) соединения 1б, т.кип. 186-186^о (4 мм), n_D²⁰ 1,4977, d₄²⁰ 0,9115.

Найдено, C 63,87; H 12,25; Si 11,71 C₂₅H₅₆N₂SSi₂
Вычислено, C 63,47; H 11,95; Si 11,87
Спектр ПМР (δ, м.д.): -0,04 (с. CH₃Si), 0,5 (м. α и α' -СН₂), 0,98 (м. С-СН₃), 1,3 (м. β -β' и Si-CH₂), 3,49 (γ' -СН₂), 7,00 (уш.с. NH).

П р и м е р 3. Смесь 13,3 г (0,06 моль) 3-триэтоксисилилпропиламина (АГМ-9), 2,2 г (0,03 моль) сухой тиомочевины, 0,005 г (NH₄)₂SO₄нагревали 2 ч при температуре 170-180^оС, а затем при перемешивании еще нагревали 2 ч при 70-90^оС. Профильтровали раствор и фильтрат перегоняли в вакууме. Получили 12,3 г (выход 85%) соединения 1в, т.кип. 150-153^о (2 мм), n_D²⁰ 1,4744, d₄²⁰ 1,0550.

Найдено, C 47,50; H 9,25; S 6,65; Si 11,07
C₁₉H₄₄N₂SSi₂O₆
Вычислено, C 47,07; H 9,15; S 6,61; Si 11,59
Спектр ПМР (δ, м.д.): 1,19 (т. СН₃), 3,78 (кв. ОСН₂), 0,55 (м.α -СН₂), 1,65 (м, β -СН₂), 3,38 (м. γ -СН₂), 6,65 (уш.с. NH).

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N,Nʹ -БИС[3-ТРИАЛКИЛ(АЛКОКСИ)СИЛИЛПРОПИЛ]-ТИОМОЧЕВИНЫ на основе аминопроизводного пропилтриалкил(алкокси)силана, отличающийся тем, что в качестве аминопроизводного пропилтриалкил(алкокси)силана используют 3-аминопропилтриалкил(алкокси)силан, который нагревают с тиомочевиной при молярном соотношении 2 1 в присутствии каталитических количеств сульфата аммония.

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 10.12.2006        БИ: 34/2006