Исследование реакционной способности мономерных и олигомерных аминосодержащих кремнийорганических соединений

• Автор: Никитин, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 02.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

1. Введение
2. Обзор литературы
2.1. Реакции аминоалкокеисиланов с участием аминогрупп
2.1.1. Реакции ацилирования органических и
кремнийорганических аминов
2.1.2. Другие реакции аминоалкилсиланов по аминогруппе. Реакции аминоалкилсиланов со сложными эфирами
2.2. Реакции аминоалкилалкоксисиланов по алкоксигруппе: гидролиз, переэтерификация, соолигомеризация
3. Обсуждение результатов
3.1. Взаимодействие аминоалкилалкоксисиланов с ангидридами карбоновых кислот
3.2.Изучение реакций аминоалкилалкоксисиланов с
этилцеллозольвом, триметилсиланолом и водой
3.2.1. Изучение реакций переэтерификации аминоалкилалкокси- 50 силанов этилцеллозольвом
3.2.2. Изучение реакции триметилсилилирования аминоалкил- 68 алкоксисиланов
3.2.3. Изучение реакции гидролиза аминоалкилалкоксисиланов
3.3.Изучение соолигомеризации аминоалкилалкоксисиланов с 83 октаметилциклотетрасилоксаном
4. Экспериментальная часть
4.1. Характеристика исходных реагентов и растворителей
4.2.Синтез кремнийорганических амидокислот и их солей
4.3.Методика проведения переэтерификации аминоалкилалкоксисиланов этилцеллозольвом
4.4.Методика получения триметилсиланола
4.5.Методика проведения триметилсшшлирования аминоалкилалкоксисиланов
4.6.Методика проведения гидролиза аминоалкилалкоксисиланов
4.7.Синтез триметилсилилированных производных
аминоалкилалкоксисиланов
4.8.Получение аминосодержащих олигодиметилсилоксанов
4.9.Методики анализа получаемых соединений Выводы
Список использованной литературы Приложения
1. Введение

Карбофункциональные кремнийорганические соединения, содержащие в органическом радикале реакционноспособные непредельные, амино-, эпокси- и другие группы составляют обширную область химии элементоорганических соединений, интерес к которой не снижается на протяжении нескольких десятков лет. Особое внимание уделяется аминоалкилтриалкоксисиланам, которые широко применяются в качестве промоторов адгезии и модификаторов в композиционных материалах, вспомогательных реагентов для текстильных материалов. Их уникальные свойства обусловлены наличием в молекуле реакционноспособных алкоксигрупп у атома кремния и реакционноспособных групп в органическом радикале. Это дает возможность широчайшего использования аминоалкиттриалкоксисиланов в различных композиционных материалах в качестве модификаторов, а также как исходных соединений для синтеза новых мономеров, олигомеров и полимеров различного назначения. По мере разработки новых полимерных конструкционных материалов, в основном являющихся композитными, развивается и химия карбофункциональных кремнийорганических соединений как неотъемлемой части этих материалов. И так же как к новым материалам предъявляют все более жесткие требования, изменяются и требования к кремнийорганическим соединениям. В частности, расширение ассортимента композиционных материалов за счет использования новых видов связующих выдвигает новые требования к аппретам - веществам, способным повышать физикомеханические свойства композитов за счет химического взаимодействия с наполнителем и связующим. Желательно, чтобы аппреты могли быть применимы одновременно к нескольким видам связующих, то есть одновременно содержать несколько видов функциональных групп и в то же время быть достаточно технологичными с точки зрения их применения,

3.2. Изучение реакций аминоалкилалкоксисиланов с этилцеллозольвом, триметилсиланолом и водой.
Взаимодействие аминоалкилалкоксисиланов с гидроксилсодержащими соединениями - спиртами, силанолами и силоксанолами открывает возможность для синтеза новых соединений, а также моделирует ряд процессов, происходящих при использовании аминоалкоксисиланов в различных реакционных системах.
3.2.1. Изучение реакций переэтерификации
аминоалкилалкоксисиланов этилцеллозольвом.
В настоящей части работы исследовалась кинетика реакции переэтерификации [3-Ы(2-Аминоэтил)аминопропил]триметоксисилана (1а)
3-аминопропилтриэтоксисилана (1Ь), 3-амино пропилтриметоксисилана (1с), этилцеллозольвом (ЭД).
Реакции переэтерификации аминоалкилалкоксисиланов 1а, 1Ь, 1с
этилцеллозольвом проводили при мольных соотношениях аминоалкилалкоксисиланов и ЭЦ = 1:1; 1:3; 1:6. Реакции проводились без катализатора, при перемешиваниЬ реакционной смеси при комнатной температуре. Контроль за ходом реакции осуществлялся методом газожидкостной хроматографии по расходованию исходных аминов и образующихся продуктов реакции.
Взаимодействие аминоалкилалкоксисиланов с этилцеллозольвом протекает по следующей схеме:
М^^СЖ^з + СН3СН2ОСН2СН2ОН < >
1а-с
« - ► ыьдаксж1 )2(осн2сн2оа 12сн3) + я'он; (Ю)
1Ха-с