[发明专利]用于制备不饱和有机硅化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在存在叔膦的情况下制备具有有机羰氧基的不饱和有机硅化合物的方法。

背景技术

具有不饱和有机羰氧基官能团的硅化合物，如3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷，广泛地用作无机与有机材料之间的粘结助剂，例如在玻璃纤维的上浆胶中，或者作为有机聚合物中的交联剂。

用于制备此类化合物的不同的方法是已知的。DE 28 51 456 C2描述了含有SiH键的氯硅烷与不饱和有机分子如烯丙基甲基丙烯酸酯在金属催化的情况下的氢化硅烷化作用生成对应的不饱和有机官能化的氯硅烷。该方法的缺点在于，由于不饱和有机官能团的聚合作用趋势高，随后为获得对应的烷氧基官能化的硅烷所需的醇解步骤在大多数情况下无法连续地实施。

除该方法以外，例如由DE 38 32 621 C1公开了在金属催化的情况下含有SiH键的烷氧基硅烷与不饱和有机分子的直接反应。但该方法所具有的一大缺点是，实施该方法所需的部分烷氧基硅烷具有高毒性并且倾向于分解，因此有特别的安全性危险。

另一方面在EP 242 627 A2及EP 437 653 B1所述的方法中，通过不饱和有机酸的金属盐或铵盐与卤素有机基官能化的硅烷之间的亲核取代反应而获得所述化合物。在此，以不同的途径获得不饱和有机酸的盐：根据EP 242 627 A2中所述的方法，通过不饱和有机酸与叔胺的反应而获得可在相同的反应容器内与卤素有机硅化合物立即反应的铵盐。但在此，不饱和有机酸的铵盐的低反应性具有负面影响，这导致非常长的反应时间，因此导致产物聚合的高度危险性。在EP 437 653 B1中描述了两种替代性方法：在一种方法中，使用分离的不饱和有机酸的钠盐或钾盐。该方法的缺点在于，该盐必须在专门的方法中合成，并且复杂地加以干燥。此外，不饱和有机酸的金属盐还通过对应的金属醇化物的反应在对应的醇中通过与不饱和有机酸的反应获得。在添加卤素有机基官能化的硅化合物并且蒸馏去除醇之后，该反应可以在相同的反应容器内进行。该方法的缺点在于，所用的金属醇化物通常具有腐蚀性、高反应性并且非常昂贵，额外需要大量的有时有毒性的各种醇作为溶剂，这明显降低了该方法的吸引力。EP 1 249 454 A1描述了一种在存在鏻盐作为相转化催化剂的情况下制备具有有机羰氧基的不饱和有机硅化合物的方法。该方法的缺点在于，所用的催化剂非常昂贵，并且通常是固体，这使其按计量添加过程明显更加困难。

在寻找成本低廉的方法时惊人地发现，叔膦在反应条件下被证明是极有效的相转化催化剂。这些化合物的成本明显低于其对应的鏻盐，此外通常为液态，这使该方法在工业规模上实施变得明显更加容易。

发明内容

本发明涉及用于制备通式(I)的具有有机羰氧基的不饱和有机硅烷的方法，该方法是通过使式(II)的卤素有机基官能的硅化合物与式(III)的不饱和有机羧酸的盐在存在至少一种通式(IV)的叔膦的情况下反应而实施的，

(R¹O)_3-nR²_nSi-X-OC(O)C(R³)＝CR³₂    (I)，

其中，

R¹可相同或不同，且代表具有1至10个碳原子的、可被氧原子间隔的、任选经取代的单价烃基，

R²可相同或不同，且代表具有1至10个碳原子的、可被氧原子间隔的、任选经取代的、SiC键结的单价烃基，或者代表甲硅烷基或硅氧烷基，

X代表具有1至40个碳原子的、可被氧原子间隔的、任选经取代的二价烃基，

R³可相同或不同，且代表氢原子或具有1至40个碳原子的、可被氧原子间隔的、任选经取代的单价烃基，及

n等于0、1、2或3，

(R¹O)_3-nR²_nSi-X-Y    (II)，

其中，R¹、R²、X及n具有上述的含义，而Y代表卤原子，

M⁺[^-OC(O)C(R³)＝CR³₂]_o    (III)，

其中，

R³具有上述的含义，M代表碱金属原子或碱土金属原子，而o取决于M的化学价等于1或2，