Способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов



Способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов
Способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов
Способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов

 


Владельцы патента RU 2434015:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова" (RU)

Предлагаемое изобретение относится к области синтеза кремнийорганических олигомеров карбодиимидной структуры, которые являются общепринятыми прекурсорами при получении пористых керамических материалов. Предложен способ получения олигоорганосилилкарбодиимидов поликонденсацией 2,5-3,0-кратного избытка N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида с органохлорсиланами в присутствии катализатора. Технический результат - исчерпывающее связывание концевых атомов хлора в удаляемые на стадии обезлетучивания пиролизата при нагревании в вакууме продукты. 1 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к области получения кремнефункциональных органических соединений общей формулы (I)

Карбодиимиды (I) являются общепринятыми прекурсорами при получении пористых керамических материалов с жестко определенной группой атомов Si-N-C-N, обеспечивающие управляемый процесс стадийного перехода форполимер - полимер сетчатой структуры - деорганилированный пиролизат - продукты финишной керамизации (кальцинирования) до безоксидной пористой керамики, сохраняющей в структуре композита карбодиимидные и изомерные цианамидные группировки [Riedel, R. Non-oxide silicon-based ceramics from novel silicon polymers / R. Riedel, A. Kienzle, M. Frieb in book Applications of organometallic chemistry in the preparation and processing of advanced materials [Ed. J.F. Harrod, R.M. Line. - France]. Nato asi Series, Ser.E: Appl.Sci. - Vol.297. - Kluwer Acad. PubL, Dordrecht / Boston / London, 1995. - P.155-171].

Качество образующихся смесей карбида, нитрида и карбонитрида определяет и качество изделий на их основе. Для обеспечения высокого уровня технических показателей безоксидных порошков процесс на всех стадиях технологического передела ведут в атмосфере инертного газа и, что не менее важно, стремятся максимально полно исключить из процесса примеси хлора, который может привноситься со стадии неидеального по полноте процесса каталитического пересилилирования исходного N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида диорганодихлорсиланами.

Известен способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов путем поликонденсации N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида с органохлорсиланами в присутствии катализатора [Riedel, R. The first crystalline solids in the ternary Si-C-N system / R. Riedel, A. Greiner, G. Mieche // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 1997. - V.36. - №6. - P.603-606].

Недостатком этого метода является: длительность и необходимость удаления концевых атомов хлора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полиорганосилилкарбодиимидов путем поликонденсации N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида с кремнийорганическими соединениями - органохлорсиланами - в присутствии катализатора и органосилазанов.

[Колесникова, А.Б. Синтез и модификация полисилилкарбодиимидов / А.Б. Колесникова, М.Ю. Митрофанов, Е.А. Грузинова, A.M. Музафаров // Высокомолекулярные соединения. - Серия А. - 2007. - Т.49. - №9. - С.1628-1634].

Недостатком данного метода является длительность процесса и необходимость удаления концевых атомов хлора органосилазанами.

Техническим результатом настоящего изобретения является сокращение стадий синтеза и исключение образования концевых атомов хлора в конечном олигоорганокарбодиимидосилане.

Технический результат достигается путем поликонденсации N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида с органохлорсиланами при нагревании в присутствии катализатора до прекращения выделения низкомолекулярных продуктов и последующим вакуумированием. Процесс проводят с 2,5-3,0-кратным избытком N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида.

Пример 1

В колбу, снабженную термометром, головкой полной конденсации и непрерывной подачей азота, загрузили 57,2 г (0,31 моля) N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида и 15,5 г (0,12 моля) диметилдихлорисилана. Реакционную массу нагревали до прекращения выделения триметилхлорсилана, вакуумировали для полного удаления низкокипящих продуктов и выделяли олигодиметилсилилкарбодиимид. ИК-спектр (ν, см-1): 2140-2180 (C=N). Спектр ЯМР 1H, δ, м.д.: 0,21 (с, 32Н, SiCH3). Найдено, %: С 41.13; Н 5.21; N 23.82; Cl 0. M 544. C19H32N10S16. Вычислено, %: С 40.10; Н 5.70; N 24.62. M 596.

Пример 2

В колбу, снабженную термометром, головкой полной конденсации и непрерывной подачей азота, загрузили 44,5 г (0,24 моля) N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида и 18,3 г (0,096 моля) метилфенилдихлорсилана. Реакционную массу нагревали до прекращения выделения триметилхлорсилана, вакуумировали для полного удаления низкокипящих продуктов и выделяли олигометилфенилсилилкарбодиимид. ИК-спектр (ν, см-1): 2140-2180 (C=N). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0,21 (с, 30Н, SiCH3). Найдено, %: С 56.94; Н 5.71; N 16.82; Cl 0. M 803. C39H40N10S16. Вычислено, %: С 56.62; Н 6.09; N 16.93. М 827.3.

Аналогично были проведены остальные опыты (3-5), где в качестве исходных реагентов использовались метилдихлорсилан, метилвинилдихлорсилан, дифенилдихлорсилан (см. таблицу).

Физико-химические свойства
№ пп Исходный ИК-спектр, Mnвычисл. Брутто- Mnнайден.
органохлорсилан (ν, см-1) формула
1 Me2SiCl2 2140-2180 596 C19H32N10Si6 544
2 MePhSiC2 2140-2180 827.3 C39H50N10Si6 803
3 MeHSiCl2 2140-2180 523 C15H34N10Si6 516
4 MeVinSiCl2 2140-2180 627.1 C23H42N10Si6 618
5 Ph2SiCl2 2140-2180 444.6 C26H20N4Si2 465

Данное изобретение найдет применение при получении безхлорных олигоорганокарбодиимидосиланов, которые, в свою очередь, применяются при получении изоляционных покрытий и компонентов высокотемпературных изделий, а также используются при создании наноструктурных композиционных и керамических материалов.

Способ получения олигоорганосилилкарбодиимидов путем поликонденсации N,N'-бис(триметилсилил)-карбодиимида с органохлорсиланами при нагревании в присутствии катализатора до прекращения выделения низкомолекулярных продуктов и последующим вакуумированием, отличающийся тем, что процесс проводят с 2,5-3,0 кратным избытком N,N'-бис(триметилсилил)-арбодиимида.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к органическим электролюминесцентным устройствам на основе соединений формулы (1) где Y, Z выбраны из N, P, P=O, C=O, O, S, S=O и SO2; Ar1, Ar2, Ar 3 выбраны из бензола, нафталина, антрацена, фенантрена, пиридина, пирена или тиофена, необязательно замещенных R 1; Ar4, Ar5, Ar6, Ar 7 выбраны из бензола, нафталина, антрацена, фенантрена, пиридина, пирена, тиофена, трифениламина, дифенил-1-нафтиламина, дифенил-2-нафтиламина, фенилди(1-нафтил)амина, фенилди(2-нафтил)амина или спиробифлуорена, необязательно замещенных R1; Е - одинарная связь, N(R1), О, S или C(R1 )2; R1 представляет собой Н, F, CN, алкил, где СН2 группы могут быть заменены на -R2 C=CR2-, -C C-, -О- или -S-, и Н может быть заменен на F, необязательно замещенные арил или гетероарил, где R1 могут образовывать кольцо друг с другом; R2 - Н, алифатический или ароматический углеводород; X1, X4, X2, X 3 - выбраны из C(R1)2, C=O, C=NR 1, О, S, S=O, SO2, N(R1), P(R 1), P(=O)R1, C(R1)2-C(R 1)2, C(R1)2-C(R1 )2-C(R1)2, C(R1) 2-O и C(R1)2-O-C(R1) 2; n, о, p, q, r и t равны 0 или 1; s=1.

Изобретение относится к способам получения соединений формулы I и их солей, где R1' представляет собой Н или F; и Воc представляет собой трет-бутоксикарбонил. .
Изобретение относится к области получения О-силилуретанов, используемых в качестве исходного сырья при получении органических изоцианатов и вулканизующих агентов силиконовых каучуков.
Изобретение относится к области гидро- и олеофобных средств, предназначенных для защиты строительных материалов и конструкций от вредного воздействия окружающей среды, а также к экологически безопасным водоэмульсионным композициям на их основе.

Изобретение относится к новым пиримидиновым соединениям формулы (I), которые обладают свойствами селективного ингибитора киназы КДР и ФРФР. .

Изобретение относится к применению кремнийорганического амина в качестве многофункциональной добавки для полиуретановых композиций. .
Изобретение относится к области гидро- и олеофобных средств, предназначенных для защиты строительных материалов и конструкций от вредного воздействия окружающей среды.

Изобретение относится к аминовым соединениям, которые используются в получении отверждаемых композиций. .
Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к усовершенствованию способа получения 1-этоксисилатрана формулы C2H5OSi(OCH2CH2 )3N, который, как известно, может быть использован в медицине и зооветеринарии для лечения ран, в сельском хозяйстве - для повышения урожайности растений, а также для повышения жизнеспособности и продуктивности сельскохозяйственных животных, птиц и полезных насекомых (М.Г.Воронков, В.П.Барышок.

Изобретение касается промотора адгезии на основе карбодиимидов, содержащей промотор адгезии водной резорцин-формальдегидной дисперсии латекса, волокон с улучшенной адгезией, композиций промотора адгезии, способа их получения и их применения для улучшения адгезии в шинах. Карбодиимид выбран из группы соединений формул и/или где R означает С1-С18-алкилен, С5-С18-циклоалкилен, арилен и/или C7-C18-аралкилен и j внутри молекулы являются одинаковыми или различными и имеют значение от 1 до 5, и p означает 0-500, который поверхностно дезактивирован реакцией обмена по меньшей мере с одним амином, выбранным из группы, включающей мультифункциональные первичные и вторичные амины. Промотор адгезии обеспечивает превосходную адгезию, при его обработке в дальнейшем процессе не выделяются токсичные мономерные изоцианаты, и он может быть получен простым способом производства. 7 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение касается области обработки армирующих волокон, в частности водной резорцин-формальдегидной дисперсии латекса, ее применения, способа ее получения, волокон с улучшенной адгезией, способа их получения и их применения. Водная резорцин-формальдегидная дисперсия латекса содержит по меньшей мере один карбодиимид на основе соединений формулы (I):. Водная резорцин-формальдегидная дисперсия латекса обеспечивает превосходную адгезию синтетических волокон (корда) к резине. У данной дисперсии также есть такое преимущество, что при обработке в дальнейшем процессе не выделяются токсичные мономерные изоцианаты и она может быть получена простым способом производства. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к глубокой очистке алкилсилоксанов и алкилсилазанов, применяемых в производстве фоторезисторов и микроэлектронике

Изобретение относится к области получения О-силилуретанов, используемых в качестве исходного сырья при получении органических изоцианатов и вулканизующих агентов силиконовых каучуков

Изобретение относится к области получения отверждающих агентов эпоксидных смол и композиций на их основе

Изобретение относится к области получения O-силилуретанов, используемых в качестве исходного сырья при получении органических изоцианатов и вулканизующих агентов силиконовых каучуков
Наверх