[发明专利]硅氧杂环

说明书

本发明涉及制备具有硅原子和氧原子通过CH₂基团相互连接的结构单元的硅氧杂环(silaoxacycle)的方法及新型硅氧杂环。

硅原子和氧原子通过CH₂基团相互连接的硅氧杂环是用于根据以下反应式通过将硅油封端制备(羟甲基)聚硅氧烷的极佳试剂：

反应I

由于被用作封端试剂的硅氧杂环作为环状化合物不含有需要在反应中消去的端基等，所以反应I是平稳的加成反应，而无任何需要在之后去除的缩合产物。假设封端是定量的，则由此制备的被Si-CH₂-OH基团封端的甲醇油(carbinol oil)非常适合用于(例如通过与二异氰酸酯反应)制备“AA-BB”聚合物，这是由于每个没有被Si-CH₂-OH基团封端的Si-OH基团在随后的AA-BB聚合物的制备过程中通过二异氰酸酯被转化为Si-O-C(O)-NH-基团，所述Si-O-C(O)-NH-基团的Si-O键构成水解敏感性(hydrolysis-sensitive)断裂区域。使用的硅氧杂环的纯度越大，封端越平稳。

专业文献描述了多种制备硅原子和氧原子通过CH₂基团相互连接的硅氧杂环的方法。

例如，在US 2,898,346和Journal of Organic Chemistry 1960,第25卷,第1637-1640页中已描述了通过经氧化钙加热1,3-双(羟甲基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷制备2,2,5,5-四甲基-1,4-二氧杂-2,5-二硅杂环己烷的方法。但是，该方法仅以40-60%的收率得到产物，需要使用反应质量的约四分之一量的氧化钙，并且得到不纯的产物，该不纯的产物可通过产物馏分的宽沸程和通过与理论值存在明显偏差的所报道的元素分析得以识别。由此制备的产物的不佳纯度由Chemische Berichte 1966,第99卷,第1368-1383页(参见其中的第1373页的脚注10)证实。

Chemische Berichte 1966,第99卷,第1368-1383页描述了通过以下步骤制备2,2,5,5-四甲基-1,4-二氧杂-2,5-二硅杂环己烷的方法：在对甲苯磺酸(p-TsOH)的存在下，将(乙酰氧基甲基)乙氧基二甲基硅烷与大量过量的甲醇加热以将(乙酰氧基甲基)乙氧基二甲基硅烷转化而得到乙氧基(羟甲基)二甲基硅烷，将主产物中和，然后逐步蒸馏并消去乙醇(反应II)：

反应II