Procedimiento para la preparación de alquilaminoalquilalcoxisilanos.

Procedimiento para la preparación de un alquilaminoalquilalcoxisilano de la fórmula general I

R-(NR')-Y-Si(R1)n(OR2)3-n (I),

en donde R representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico, R' representaun hidrógeno (H) o representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico, Y esun grupo alquilo bivalente de la serie -CH2-, -(CH2)2-, -(CH2)3-, -(CH2)(CH(CH3))(CH2)- y -(CH2)4-, losgrupos R1 y R2 son iguales o diferentes y en cada caso representan un grupo alquilo con 1 a 4 átomos deC lineal o ramificado y n es igual a 0 o 1 ó 2,

en el que se hace reaccionar

- una alquilamina de la fórmula general II, empleada en exceso

R(NR')H (II),

en donde R representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico y R' representaun hidrógeno (H) o representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico,con un halogenoalquilalcoxisilano de la fórmula general III

X-Y-Si(R1)n(OR2)3-n (III),

en donde X representa Cl o Br, Y es un grupo alquilo bivalente de la serie -CH2-, -(CH2)2-, -(CH2)3-, -(CH2)(CH(CH3))(CH2)- y -(CH2)4-, los grupos R1 y R2 son iguales o diferentes y en cada caso representanun grupo alquilo con 1 a 4 átomos de C lineal o ramificado, y n es igual a 0 ó 1 ó 2,

en donde la alquilamina y el halogenoalquilalcoxisilano se emplean en una relación molar de 1,1 a 1 hasta 10 a 1,

- se separa por destilación alquilamina libre en exceso,

- al mismo tiempo, la mezcla de productos que contiene hidrohaluro de alquilamina e hidrohaluro dealquilaminoalquilalcoxisilano remanente se trata, bajo la adición de un alquilaminoalquilalcoxisilanocorrespondiente a los presentes compuestos, la alquilamina liberada con ello se evacua del sistema y

- se trata la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto remanente, en donde

para el tratamiento se regula en temperatura la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto, se hacereaccionar con una disolución de alcoholato de metal alcalino, se precipita y separa haluro de metal alcalino queresulte en este caso, se separa del producto mediante destilación el disolvente de la disolución de alcoholato demetal alcalino empleada y se obtiene el productoo

para el tratamiento se agrega a la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto un disolvente orgánicono polar, la mezcla se trata con una lejía de metal alcalino o de metal alcalinotérreo acuosa, la fase acuosa, concontenido en una sal de metal, que resulta en este caso se separa de la fase de producto orgánica, la faseorgánica se destila y se obtiene el producto.

Procedimiento para la preparación de alquilaminoalquilalcoxisilanos La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de alquilaminoalquilalcoxisilanos mediante reacción de una alquilamina con un halogenoalquilalcoxisilano, subsiguiente tratamiento de la mezcla de productos obtenida y retorno de la alquilamina al proceso.

Es conocido preparar alquilaminoalquilalcoxisilanos tales como Dynasylan® 1189, un 3- (n

butilamino) propiltrietoxisilano, mediante reacción de una correspondiente alquilamina con un halogenoalquilalcoxisilano (documento DE 101 40 563) . En la reacción se forma hidrácido halogenado, por ejemplo cloruro de hidrógeno (HCl) , el cual reacciona tanto con la alquilamina empleada por norma general en exceso como con el producto que resulta durante la reacción, el alquilaminoalquilalcoxisilano, para dar los correspondientes hidrohaluros de amina. Los hidrohaluros de amina están en parte disueltos en el producto y se transfieren a un cristalizador para la precipitación. El cristalizador se enfría y, eventualmente, se hace funcionar a una etapa de presión más baja que la de la etapa de reacción que antecede. El hidrohaluro de amina precipitado en el cristalizador se separa mediante filtración del producto bruto, y el producto puro se obtiene mediante destilación. En este caso, es desventajoso que al separar los hidrocloruros de amina se separe tanto la alquilamina empleada en forma de hidrohaluro de alquilamina como el producto en forma de hidrohaluro de alquilaminoalquilalcoxisilano. Esto conduce a un pérdida de producto con respecto al rendimiento teórico a esperar. Además, se pierde precursor en forma del correspondiente hidrohaluro de aminoalquilo, lo cual va adicionalmente a cargo de la rentabilidad del procedimiento. Además de ello, los hidrohaluros de amina separados deben ser eliminados o bien recuperados en procedimientos la mayoría de las veces complejos.

La presente invención tenía por misión encontrar una posibilidad de mitigar los inconvenientes arriba mencionados. En particular, habilitar un procedimiento en el que se forme la menor cantidad posible de residuos a eliminar y que posibilite un elevado rendimiento.

La misión se resolvió de acuerdo con la invención de manera correspondiente a los datos dados en las 30 reivindicaciones.

Así, la reacción de una alquilamina, por ejemplo n-butilamina, con un halogenoalquilalcoxisilano, por ejemplo 3cloropropiltrimetoxisilano, se puede llevar a cabo ventajosamente en un sistema de aparatos con agitadores sencillo tal como en un secador de paletas o caldera con agitador, sin un cristalizador adicional y, en este caso, 35 alcanzar elevados rendimientos. Además, después de finalizada la reacción de la alquilamina empleada en exceso con el halogenoalquilalcoxisilano se puede separar por destilación alquilamina libre. La mezcla de productos resultante contiene hidrohaluro de alquilamina e hidrocloruro de alquilaminoalquilalcoxisilano y puede continuar destilándose de manera ventajosa bajo la adición de un alquilaminoalquilalcoxisilano que corresponde a los presentes compuestos, en donde en particular por la adición de cantidades correspondientes de alquilaminoalquilalcoxisilano a partir del hidrocloruro de alquilamina presente en la mezcla de productos, también se puede liberar y evacuar mediante destilación la alquilamina restante.

Así, de una manera relativamente sencilla se puede recuperar en más de un 90% la alquilamina empleada en exceso y se puede reciclar de nuevo al proceso, lo cual contribuye ventajosamente en la rentabilidad particular del

presente procedimiento. En el sumidero de la etapa de destilación queda un hidrohaluro de alquilaminoalquilalcoxisilano que corresponde al producto.

Para el tratamiento ventajoso de la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto, -se regula en temperatura la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto, se hace reaccionar

con una disolución de alcoholato de metal alcalino, precipita y se separa haluro de metal alcalino, el disolvente de la disolución de alcoholato de metal alcalino empleada se separa por destilación del producto y se obtiene el producto, o -a la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto se le añade un disolvente orgánico no polar,

la mezcla se trata con una lejía de metal alcalino o de metal alcalinotérreo acuosa, la fase acuosa con contenido en sal de metal, que resulta en este caso, se separa de la fase de producto orgánica, la fase orgánica se destila y se obtiene el producto.

Por consiguiente, objeto de la presente invención es un procedimiento para la preparación de un 60 alquilaminoalquilalcoxisilano de la fórmula general I

R- (NR’) -Y-Si (R1) n (OR2) 3-n (I) ,

en donde R representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico, R’ representa un hidrógeno (H) o representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico, Y es un grupo alquilo bivalente de la serie -CH2-, - (CH2) 2-, - (CH2) 3-, - (CH2) (CH (CH3) ) (CH2) - y - (CH2) 4-, los grupos R1 y R2 son iguales o diferentes y en cada caso representan un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de C lineal o ramificado y n es igual a 0 o 1 ó 2, en el que se hace reaccionar

- una alquilamina de la fórmula general II, empleada en exceso R (NR’) H (II) ,

en donde R representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico y R’ representa 15 un hidrógeno (H) o representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico, con un halogenoalquilalcoxisilano de la fórmula general III

X-Y-Si (R1) n (OR2) 3-n (III) ,

en donde X representa Cl o Br, Y es un grupo alquilo bivalente de la serie -CH2-, - (CH2) 2-, - (CH2) 3-, (CH2) (CH (CH3) ) (CH2) - y - (CH2) 4-, los grupos R1 y R2 son iguales o diferentes y en cada caso representan un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de C lineal o ramificado, y n es igual a 0 ó 1 ó 2, en donde la alquilamina y el halogenoalquilalcoxisilano se emplean en una relación molar de 1, 1 a 1 hasta 10 a 1,

- se separa por destilación alquilamina libre en exceso,

- al mismo tiempo, es decir, durante la destilación precedentemente mencionada, la mezcla de productos que contiene hidrohaluro de alquilamina e hidrohaluro de alquilaminoalquilalcoxisilano remanente se trata, bajo la adición de un alquilaminoalquilalcoxisilano correspondiente a los presentes compuestos, la alquilamina liberada con ello se evacua del sistema y

- se trata la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto remanente, en donde

para el tratamiento se regula en temperatura la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto, se hace reaccionar con una disolución de alcoholato de metal alcalino, se precipita y separa haluro de metal alcalino que resulte en este caso, se separa del producto mediante destilación el disolvente de la disolución de alcoholato de metal alcalino empleada y se obtiene el producto o para el tratamiento se agrega a la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto un disolvente orgánico no polar, la mezcla se trata con una lejía de metal alcalino o de metal alcalinotérreo acuosa, la fase acuosa, con contenido en una sal de metal, que resulta en este caso se separa de la fase de producto orgánica, la fase orgánica se destila y se obtiene el producto.

Preferiblemente, la reacción se lleva a cabo en un sistema de aparatos con agitadores caldeable y refrigerable, estanco a la presión o bien a la depresión, el cual ofrece al mismo tiempo una posibilidad de destilación. Ventajosamente, el sistema de aparatos puede estar equipado con una posibilidad adicional para la separación de fases.

En este caso, en el procedimiento de acuerdo con la invención, la alquilamina se emplea con respecto al halogenoalquilalcoxisilano ventajosamente en una relación molar de 1, 1 a 1 hasta 10 a 1, preferiblemente de 1, 5 a 1 hasta 10 a 1, de manera particularmente preferida de 1, 8 a 1 hasta 6 a 1, de manera muy particularmente preferida de 2 a 1 hasta 5 a 1, en particular de de 4 a 1.

Así, en el procedimiento de acuerdo con la invención se emplea como alquilamina conforme a la fórmula II preferiblemente metilamina, etilamina, n-propilamina, n-butilamina, 2-heptilamina, 2-butilamina, 2-pentilamina, npentilamina, n-hexilamina, n-heptilamina, 3-pentilamina, 2-octilamina, octilamina, nonilamina, decilamina, undecilamina o dodecilamina.

Además, en el procedimiento de acuerdo con la invención se prefiere, en calidad de halogenoalquilalcoxisilano conforme a la fórmula III, 3-cloropropiltrimetoxisilano, 3-cloropropiltrietoxisilano, 3-cloroisobutiltrimetoxisilano, 3cloroisobutiltrietoxisilano,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de un alquilaminoalquilalcoxisilano de la fórmula general I

R- (NR’) -Y-Si (R1) n (OR2) 3-n (I) ,

en donde R representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico, R’ representa un hidrógeno (H) o representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico, Y es un grupo alquilo bivalente de la serie -CH2-, - (CH2) 2-, - (CH2) 3-, - (CH2) (CH (CH3) ) (CH2) - y - (CH2) 4-, los grupos R1 y R2 son iguales o diferentes y en cada caso representan un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de C lineal o ramificado y n es igual a 0 o 1 ó 2, en el que se hace reaccionar

- una alquilamina de la fórmula general II, empleada en exceso

R (NR’) H (II) ,

en donde R representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico y R’ representa un hidrógeno (H) o representa un grupo alquilo con 1 a 12 átomos de C lineal, ramificado o cíclico, con un halogenoalquilalcoxisilano de la fórmula general III 20 X-Y-Si (R1) n (OR2) 3-n (III) ,

en donde X representa Cl o Br, Y es un grupo alquilo bivalente de la serie -CH2-, - (CH2) 2-, - (CH2) 3-, (CH2) (CH (CH3) ) (CH2) - y - (CH2) 4-, los grupos R1 y R2 son iguales o diferentes y en cada caso representan 25 un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de C lineal o ramificado, y n es igual a 0 ó 1 ó 2, en donde la alquilamina y el halogenoalquilalcoxisilano se emplean en una relación molar de 1, 1 a 1 hasta 10 a 1,

- se separa por destilación alquilamina libre en exceso,

- al mismo tiempo, la mezcla de productos que contiene hidrohaluro de alquilamina e hidrohaluro de

alquilaminoalquilalcoxisilano remanente se trata, bajo la adición de un alquilaminoalquilalcoxisilano 30 correspondiente a los presentes compuestos, la alquilamina liberada con ello se evacua del sistema y

- se trata la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto remanente, en donde para el tratamiento se regula en temperatura la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto, se hace reaccionar con una disolución de alcoholato de metal alcalino, se precipita y separa haluro de metal alcalino que resulte en este caso, se separa del producto mediante destilación el disolvente de la disolución de alcoholato de

metal alcalino empleada y se obtiene el producto o para el tratamiento se agrega a la mezcla de productos o bien de hidrohaluros de producto un disolvente orgánico no polar, la mezcla se trata con una lejía de metal alcalino o de metal alcalinotérreo acuosa, la fase acuosa, con contenido en una sal de metal, que resulta en este caso se separa de la fase de producto orgánica, la fase orgánica se destila y se obtiene el producto.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el producto obtenido conforme a la fórmula I se devuelve proporcionalmente al proceso para la liberación de la correspondiente alquilamina a partir del hidrohaluro de alquilamina.

4.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la alquilamina recuperada se recicla como componente del educto.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que en calidad de alquilamina 50 conforme a la fórmula II se emplea metilamina, etilamina, n-propilamina, n-butilamina, 2-heptilamina, 2-butilamina, n-pentilamina, 2-pentilamina, 3-pentilamina, n-hexilamina, n-heptilamina, octilamina, 2-octilamina, nonilamina, decilamina, undecilamina o dodecilamina.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que en calidad de 55 halogenoalquilalcoxisilano conforme a la fórmula III se emplea 3-cloropropiltrimetoxisilano, 3cloropropiltrietoxisilano, 3-cloroisobutiltrimetoxisilano, 3-cloroisobutiltrietoxisilano, 2-cloroetiltrimetoxisilano, 2cloroetiltrietoxisilano, 1-clorometiltrimetoxisilano, 1-clorometiltrietoxisilano, cloropropilmetildimetoxisilano, cloropropilmetildietoxisilano, cloropropildimetilmetoxisilano, cloropropildimetiletoxisilano, cloroisobutilmetildimetoxisilano, cloroisobutildimetilmetoxisilano, cloroisobutildimetiletoxisilano,

cloroisobutildimetildietoxisilano, cloroetilmetildimetoxisilano, cloroetilmetildietoxisilano, cloroetildimetilmetoxisilano, cloroetildimetiletoxisilano, clorometilmetildimetoxisilano, clorometilmetildietoxisilano, clorometildimetilmetoxisilano o clorometildimetiletoxisilano.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la reacción se lleva a cabo a una temperatura de 60 a 200ºC, una presión de 0, 1 a 20 bar y a lo largo de un tiempo de 30 minutos a 16 horas.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que como producto se obtiene 3- (nbutilamino) propiltrimetoxisilano o 3- (n-butilamino) propiltrietoxisilano.