-фукциональные длинноцепочеч-ные кремнийорганические соединенияв качестве модификаторов поверхностисиликагеля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

{ii>846546

Союз Советских

Социалистических

Рвснубенк

1

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

С 07 F 7/08

С 07 F 7/10

С 07 Г 7/12

С 07 F 7/18

С 01 Н 31/08 (53) УДК 547. 245 (088.8) (22) Заявлено 25.07.79 (21) 2802163/23-04

Государственный коинтет

СССР

Ilo денем ИЗобретеннй н открытнй с присоединением заявки N9 (23) Приоритет

Опубликовано 15,07,81, Бюллетень М 2б

Дата опубликования описания 15 ° 07. 81 (54) О -ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ДЛИННОЦЕПОЧЕЧНЦЕ

КРЕМНИИОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ

МОДИФИКАТОРОВ ПОВЕРХНОСТИ СИЛИКАГЕЛЯ

R -Si-(CH ) С НоСН С f

1 Р (2)

30

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а имеНно к новым td -функциональным длинноцепочечным кремнийорганическим соединениям общей формулы

RSSj(СН )ло " где R — хлор

Х вЂ” цианогруппа; 10

R — этоксигруппа;

СИ ОБ i (CHS) или, CHRN(CHg )g

Эти соединенйя могут быть использованы в качестве модификаторов поверхности минеральных носителей; в частности силикагеля, с целью получения селективных сорбентов для жидкостей и газожидкостной хроматографиие

Известны соединения общей формулы где R — хлор;

R н 8й - хлор или метил, применяемые в качестве модификатора поверхности силикагеля 1, 3 н 4

Наиболее близким к предлагаемому является соединение общей формулы

Сбе5i (CH2) о Х где X — хлорметильная или СООСН группа (.2).

Данные соединения для целей модификации поверхности минеральных носителей не применялись.

Цель изобретения — расширение ассортимента новых модификаторов поверхности силикагеля.

Укаэанная цель достигается новыми сО -функциональными длинноцепочечными кремнийорганическими соединениями общей формулы (1).

Эти соединения представляют собой модификаторы поверхности силикагеля, которые позволяют осуществить химическую прививку различных функциональных групп к поверхности силика-. геля в одну стадию, тогда как при применении модификаторов общей формулы (2) модификацию поверхности силикагеля проводят в несколько стадийг вначале прививают модификатор общей формулы (2), а затем проводят замену концевых хлорметильных групп на целевые функциональные (циано-, амино- и спиртовую) группы. Модификаторы общей формулы (1) дают воэ.846546 можность получить сорбенты с высокой поверхностной плотностью функциональных групп с однородными и разнообразными по полярности центрами, надежно экранировать исходную поверх-! ность силикагеля за счет длинной углеводородной цепи.

M -Функциональные длинноцепочечные кремнийорганические соединения общей формулы (1) получают гидросилилированием длинноцепочечных а -олефинов общей формулы сн -сн(сн ) х, где Х - циано-, СН OSi (CH ) или

Сн й(СН )> группа, в прйсутствии катализатора Спайера (раствора платинохлористоводородной кислоты в изопропиловом спирте) при 90-120 С.

Пример 1. В колбу на 250 мл, снабженную термометром, обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой и капельной воронкой, вносят 2 мл

0,1 N раствора платинохлористоводородной кислоты в изопропиловом спирте, добавляют 5 мл смеси трихлорсилана и нитрила ундециленовой кислоты в мольном отношении 1:1. Содержимое колбы нагревают до начала реакции и прибавляют по каплям смесь 0,2 моль трихлорсилана и 0,2 моль. нитрила ундециленовой кислоты, поддерживая температуру 90 С. Затем смесь нагревают при 120 С в течение 8 ч. Продукт перегоняют под вакуумом. Получают 52 г (0,17 моль) 1- циано-10-трихлорсилилдекана, выход 85%. Брутто формула C„„ Н SiNCI Т„„„ 184 С при 6 мм рт.ст. Результатй элементного анализа. .Найдено,%: С 43,60, Н 6,82;

N4,,41, СВ 34,90", 5 i 9,52„

Вычислено,%: С 43,14; Й 6,65;

N 4,65; Cl 35,43; Ь! 9,35.

В ИК-спектре обнаружены сигналы при 2926, 2853, 1467, 725, 1300, 850 и 2250 см

Пример 2. В колбу на 250 мл, снабженную термометром, обратным холодильником с хлоркальциевбй трубкой и капельной воронкой, вносят

2 мл 0,1 М раствора платинохлористоводородной кислоты в изопропиловом спирте, добавляют 5 мл смеси триэтоксисилана и 1,N,N-диметиламино-11-енундекана в мольном отношении 1:1.

Содержимое колбы нагревают до начала реакции и прибавляют по каплям смесь 0,2 моль триэтоксисилана и

0,2 моль 1,N,N-диметиламино-11-енундекана, поддерживая температуру 90ОС.

Затем смесь нагревают при 120ОС в течение 8 ч. Продукт перегоняют под вакуумом, получают 43 г (0,12 моль)

1,й;И-диметиламино-11-триэтоксисилилУндекана. Выход 60%, т 183 С при кия.

11 мм рт.ст, Брутто формула С Н

Результаты элементного анализа.

Найдено,%: С 62,92, H 11,90 и 3,69; Si 7,85.

Вычислено,%: С 63,16; Н 11,91;

N 3,88; Si 7,78. ,В ИК-спектре обнаружены сигналы при 2924, 2855, 1467, 1305, 728, 852, 1062, 1210 и 1105 см

Пример 3. В колбУ на

250 мп, снабженную термометром, обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой и капельной воронкой вносят 2 мл 0,1 N раствора платинохлорис1 товодородной кислоты в изопропиловом

5 спирте, добавляют 5 мл смеси триФ этоксисилана и триметилсилилового эфира ундециленового спирта в мольном отношении 1:1. Содержимое колбы нагревают до- начала реакции и приЩ бавляют по каплям смесь 0,2 моль триэтоксисилана и 0,2 моль триметилсилилового эфира ундециленового спирта. Получают 48,7 г (0,12 моль)

1-триметилсилилокси-11-триэтоксисилилундекана. Выход 60%, T„ „ 143 С при

1 мм рт.ст. Брутто формула

С Н 0 5 . Результаты элементного анализа:

Найдено,%: С 58,55, Н 11,79;

S i 13,51.

Вычислено,%: С 59,10, Н 11,32, Si 13,82.

В ИК-спектре обнаружены сигналы ри 2924, 2858, 1467, 730, 855, 1308, 782 см .

Пример 4. Получение сорбента с аминогруппами. Обработкой силикагеля марки "силохром" с удельной поверхностью 115 м /r 1,N,N-диметилЯ амино-11-триэтоксисилилундеканом

40 получают сорбент, содержащий привитый через систему химических связей кремний-кислород-кремний-углерод аминогруппы. Концентрация аминогрупп составляет 1 группа/нм .

4 Пример 5. ПолУчение сорбента со спиртовыми группами. Обработкой силикагеля марки "силохром" с удельной поверхностью 115 м /г 1-триметилсилилокси-11-триэтоксисилилундеканом с последующим снятием триметил" силильной защиты получают сорбент с концентрацией спиртовых групп на по верхности 1,9 групп/нм .

Пример б. Получение сорбента с цианогрулпами. Обработкой сиИ ликагеля марки "силохром" с удельной поверхностью 115 м /г 1-циано-10-трихлорсилилдеканом получают сорбент с концентрацией цианогрупп на поверхности 2,2 группы/нм . щ В таблице приведены данные о поверхностной концентрации функциональных групп для получения сорбентов по сравнению с известными.

846546 (С Н50)з 5 ю (СН )11 Й (СН )

С B 5 (СН2)„Ca H„CH С 6 (С. H O)S S i (CHg)qq OS) (СНЭ)э

С6 53 (СН )„С Н4СН СВ

e Si (С,)Ä CH и(сн )

И (СН

0,4

1,9

ОН

ОН

0,9

2,2

СИ

СC Si(СН ) С Н4СН СЕ

1,2

Составитель Р ° Иванчикова

Редактор М. Дылын Техред С,Иигунова . Корректор Е. Рошко

Заказ 5373/35 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент" г. Уигород, ул. Проектная,4 функциональные группы в известном соединении вводятся заменой хлорметнльных, / групп на целевые функциональные.

Таким образом, предлагаемые ii) - -R - этоксигруппа; функциональные кремнийорганические Х - СН OSi (СН ) или СН й(СН ) соединения являются эффективными мо- ® в качестве модификаторов поверхносдификаторами минеральйых носителей. ти силикагеля.

Они существенно превосходят известные Источники информации, по поверхностной концентрации функ- принятые во внимание при экспертизе

° ° ° ° ° ° иональных групп на получаемых с 1.Asmus P.А. и др. Preparation х помощью сорбентах и по однороднос- 35 and Chromatographic Evaluation о1 ти получаемой поверхности сорбентов. сйев1са1!у bouded ion -exchange

В .качестве исходного соединения для stationary phases. - Э. Chromatogux синтеза используется ундециле- raphy, 1976, М 119,,р..25. новая кислота — продукт, который 2. Duffant й, и др. Obtention выпускается отечественной промышлен- 4е guelguls composes organosiiie lies ностью в необходимом количестве 40 derives de jaleool td -undecylanlgue(из касторового масла). Rev. f rans . corps. gras, 1977, 4, 9 2, р. 59. формул

Фо м ла изобретения

3 Nonotny Н H stp Polar Sl!icon ю -функциональные длинноцепочечные Based Chemically Bonded stationary кремнийорганические соединения об- gg Phases for Lignid Chromatography, щей формулы Anal., Chem, 1973, 43, р. 971.

4..Asmus P.À. и др. Preparation

Re,Si (CH )„о Х, and Chromaiographi с Еча luat lOn of

chemi ca l l y bouded ion -exchange где R — хлор; ай Stationary phases - 3. Chromatography, Х вЂ” цианогруппа; 1976, 123, р. 109.