新型環氧化合物及其製備方法
2023-05-11 02:25:01 1
專利名稱：新型環氧化合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及可用作諸如電氣、電子和光學部件用密封材料、成型材料、 鑄造材料、層壓材料、複合材料、粘合劑和粉末塗料等的原料的新型環氧 化合物，以及其製備方法。
背景技術：
由於環氧化合物用各種固化劑固化後產生具有優異機械性能、防潮性 能和電性能的固化產物，因此它們在廣泛的領域中用作電^/電子/光學部件 的密封材料、成型材料、鑄造材料、層壓材料、複合材料、粘合劑和粉末 塗料。隨著技術上的持續進步，要求環氧化合物顯示出在耐熱性等方面的 高性能。
已經提出通過使用具有醯亞胺結構的N-(2，3-環氧丙基)全氫-4，5-環氧 鄰苯二甲醯亞胺改善耐熱性(R Antoni等，Makromol. Chem., 194， 411 (1993))，但是由於其中所述的方法在中間體的製備步驟中採用表氯醇， 而不可能避免在最終產物中包含卣素殘留，因此該方法作為意圖用作要求 最小卣素殘留的電子材料的產物的製備方法是不理想的。
另一方面，作為具有含環氧基的有機基團的有機聚矽氧烷，已經提出 在分子鏈端或分子鏈側鏈上具有3-縮7jC甘油氧基丙基或2-(3，4-環氧環己基) 乙基的有機聚矽氧烷或環狀矽氧烷(參見日本未審公開HEI No. 3-255130)。
發明內容
然而，仍然存在提供新型環氧化合物的需要，該化合物可用於諸如電 氣、電子和光學部件用密封材料、成型材料、鑄造材料、層壓材料、複合材料、粘合劑和粉末塗料等的原料。
作為以滿足該需要為目標的非常勤勉的研究的結果，本發明人已經發
現如下通式所示的新型環氧化合物
R3 \ R3
N—(CH2)3+Si—OJ~Si—(CH2)3—N' R3 / R3
R2 O \ /n " R2
(其中W和W各自表示氫、Cl-6烷基或Cl-4三烷基甲矽烷基，每 個W可以相同或不同且各自獨立地表示氫、烷基、芳基、芳烷基、烯基或 氟烷基，和n是0或正整數)，
以及如下通式所示的新型環氧化合物
Q 、3 \R3 0
N—(CH2)3~f~§hO~|~Si_(CH2)3——N'、
R4 2 \'、 /n ,、 6 、R4
(其中R"表示上面規定的相同基團，W表示氫、Cl-6烷基或Cl-4 三烷基甲矽烷基，和n是0或正整數)。
具體地，本發明提供下列[l-[11]。 [1
一種由通式(I)所示的環氧化合物
R3 \ R3
Y —(CH2)3+SM>f~Si—(CH2)3— Y
(I)
(其中Y由下式所示:
o
或
O R2
以及R1、 R2、 R3、 R4和n如上所定義)。的環氧化合物，其中Ri和RZ是氫，或者W是甲基、乙基、、三甲基甲矽烷基、三乙基甲矽烷基或叔丁基二曱 基甲矽烷基且W是氫，或者W是氫且I^是甲基、乙基、丙基、異丙基、 叔丁基、三甲基曱矽烷基、三乙基甲矽烷基或叔丁基二曱基甲矽烷基。上述[4]的環氧化合物製備方法，其中在通式(II)中，W和I^是 氫，或者W是曱基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、三曱基曱矽烷基、三 乙基甲矽烷基或叔丁基二甲基曱矽烷基且je是氫，或者W是氫且I^是甲 基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、三甲基甲矽烷基、三乙基曱矽烷基或 叔丁基二甲基甲矽烷基。的環氧化合物的製備方法，其特徵在於使如下通式 (III)所示的環氧化合物與如下通式(IV)所示的矽化合物反應
(工i工〉
(其中W和I^如上所定義)
A3 y
n
-Si—H A3
(工v)
(其中RS和n如上所定義)
7[7上述[6]的環氧化合物製備方法，其中在通式(III)中，R1和R2 是氫，或者W是曱基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、三甲基甲矽烷基、 三乙基曱矽烷基或叔丁基二曱基甲矽烷基且R2是氬，或者R1是氫且R2 是甲基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、三甲基甲矽烷基、三乙基甲矽烷 基或叔丁基二曱基甲珪烷基。上述[1或[3的環氧化合物的製備方法，其特徵在於使如下通式 (VI)所示的環氧化合物與如下通式(IV)所示的矽化合物反應
(其中R"和n如上所定義)。C合物和0.58g M甲基膦酸。用保持在90。C的油浴加熱混合物，在通過滴液漏鬥經180分鐘的時間滴加80ml 30%雙氧7JC之後，將混合物陳化4小時。用冰浴冷卻並用300ml飽和硫代硫酸鈉水溶液除去過量的過氧化氫之後，用200ml乙酸乙酯萃取兩次。所得的乙酸乙酯溶液在無7jc硫酸鈉上乾燥過夜，將旋轉蒸發器用於除去乙酸乙酯
溶劑，此後用填充25。/。含7K矽膠的層析柱進行純化以獲得78.9g 4,5-環氧-N-烯丙基環己烷-l，2-二甲醯亞胺。
實施例1在配備回流冷凝器、溫度計、攪拌器、滴液漏鬥和油浴的200ml三頸 燒瓶中，裝入17.5g在參考例1中獲得的式(VIII)所示的烯烴化合物和 10ml乙酸乙酯。
將保持在60。C的油浴用於加熱，然後用滴液漏鬥以1小時的時間滴加 12.0g 40%過乙酸並將混合物陳化1小時。然後將油浴溫度升高到70。C並 且繼續陳化1小時。用水浴冷卻並用15ml飽和硫代硫酸鈉7JC溶液除去過 量的過乙酸之後，用25ml乙酸乙酯萃取三次。所得的乙酸乙酯溶液在無 水^L酸鈉上乾燥過夜，將旋轉蒸發器用於除去乙酸乙酯溶劑，此後由柱層 析進行純化，獲得18.3g下式(IX)所示的環氧化合物。
將JEOL Corp.的AL-400核磁共振裝置用於在重氯仿溶劑中的所述環 氧化合物的'H-NMR、 13C-NMR和29Si-NMR，確認上面所示的結構。式 (IX)所示環氧化合物的iH-NMR、 i3C-NMR和29Si-NMR鐠示於
圖1、 圖2和圖3中。
實施例2
在配備回流冷凝器、Dean-Stark分水器、溫度計、攪拌器、滴液漏鬥 和油浴的300ml四頸燒瓶中，裝入22.8g在參考例2中獲得的4，5-環氧-N-烯丙基環己烷-l，2-二曱醯亞胺、180g甲苯和0.05g含有2wt。/o氯化鉑的2-乙基己醇溶液，此後將保持在140"的油浴用於共沸脫水同時循環1小時， 確認沒有水流出之後，用滴液漏鬥以30分鐘時間滴加總計36.3g的下式(X) 所示的矽化合物
(x)
14將混合物加熱至回流達4小時然後冷卻至室溫。通過水洗三次除去催化劑 之後，將旋轉蒸發器用於徹底除去溶劑並由柱層析進行純化以獲得40.2g 式(IX)所示的環氧化合物。
將JEOL Corp.的AL-400核磁共振裝置用於在重氯仿溶劑中的所述環 氧化合物的H-NMR、 13C-NMR和29Si-NMR，產生與實施例l相似並且 確認式(IX)環氧化合物結構的鐠。
工業實用性
本發明的新型環氧化合物可用於廣泛的領域中，包括用於電氣、電子 和光學部件的密封材料、成型材料、鑄造材料、層壓材料、複合材料、粘 合劑和粉末塗料。
權利要求
1. 一種由如下通式(I)所示的環氧化合物(其中Y由下式所示或R1和R2各自表示氫、C1-6烷基或C1-4三烷基甲矽烷基，每個R3可以相同或不同且各自獨立地表示氫、烷基、芳基、芳烷基、烯基或氟烷基，R4表示氫、C1-6烷基或C1-4三烷基甲矽烷基，和n是0或正整數)。
2. 權利要求1的環氧化合物，其中W和W是氫，或者W是甲基、 乙基、丙基、異丙基、叔丁基、三甲基甲矽烷基、三乙基甲矽烷基或叔丁 基二甲基甲矽烷基且W是氫，或者Ri是氫且I^是甲基、乙基、丙基、異 丙基、叔丁基、三甲基甲矽烷基、三乙基甲矽烷基或叔丁基二甲基甲矽烷 基。
3. 權利要求1的環氧化合物，其中W是氫或W是甲基、乙基、丙基、 異丙基、叔丁基、三曱基曱矽烷基、三乙基甲矽烷基或叔丁基二甲基甲矽 烷基。
4. 權利要求1或2的環氧化合物的製備方法，其特徵在於使如下通式 (II)所示的烯烴化合物與過氧化物反應formula see original document page 2
5. 權利要求4的製備方法，其中在通式(II)中，W和W是氫，或 者Ri是曱基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、三甲基甲矽烷基、三乙基甲 矽烷基或叔丁基二甲基曱矽烷基且RS是氬，或者W是氫且I^是甲基、乙 基、丙基、異丙基、叔丁基、三甲基甲矽烷基、三乙基甲矽烷基或叔丁基 二甲基甲矽烷基。
6. 權利要求1或2的環氧化合物的製備方法，其特徵在於使如下通式(III)所示的環氧化合物與如下通式(IV)所示的珪化合物反應formula see original document page 3(i工i)formula see original document page 3(工v)(其中W和n如上所定義)。
7. 權利要求6的製備方法，其中在通式(III)中，W和I^是氫，或 者RJ是甲基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、三甲基甲矽烷基、三乙基甲 矽烷基或叔丁基二曱基甲矽烷基且RZ是氫，或者W是氫且I^是甲基、乙 基、丙基、異丙基、叔丁基、三曱基曱矽烷基、三乙基曱矽烷基或叔丁基 二曱基曱矽烷基。
8. 權利要求1或3的環氧化合物的製備方法，其特徵在於使如下通式 (V)所示的烯烴化合物與過氧化物反應formula see original document page 3(V)R4 o (其中R3、 W和ii如上所定義)。
9.權利要求8的製備方法，其中在通式(V)中，W是氫或R"是甲基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、三曱基甲矽烷基、三乙基甲矽烷基或 叔丁基二甲基甲矽烷基。
10.權利要求1或3的環氧化合物的製備方法，其特徵在於使如下通 式(VI)所示的環氧化合物與如下通式(IV)所示的珪化合物反應o(vi〉(其中R"如上所定義)(iv)(其中W和n如上所定義)。
11.權利要求10的製備方法，其中在通式(VI)中，W是氫，或者 R"是甲基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、三曱基曱矽烷基、三乙基曱矽 垸基或叔丁基二曱基甲矽烷基。
全文摘要
本發明涉及由通式(I)(其中R1和R2各自表示氫、C1-6烷基或C1-4三烷基甲矽烷基，每個R3可以相同或不同且各自獨立地表示氫、烷基、芳基、芳烷基、烯基或氟烷基，和n是0或正整數)和通式(II)(其中R3表示上面規定的相同基團，R4表示氫、C1-6烷基或C1-4三烷基甲矽烷基，和n是0或正整數)所示的新型環氧化合物及其製備方法。
文檔編號C08G59/30GK101460537SQ20078002089
公開日2009年6月17日 申請日期2007年5月30日 優先權日2006年6月7日
發明者佐佐木信利, 內田博, 藤田俊雄 申請人:昭和電工株式會社