Способ получения кремнийорганических соединений с функциональными группами

Способ получения кремнийорганических соединений с функциональными группами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I, х (....,) ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сощналистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ay—

t (22) Заявлено 070777 (21) 2504 i47/23-04 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет—

Опубликовано 1506.80, Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 15,06,80С 07 F 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий ((5З) УД(547.245. . 07 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.А, Филиппов, В,О. Рейхсфельд, T.Н, Заславская, Н.А, Молдавская, Л,A. Климов и Н,Э, Норден ь (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КР ЕМНИЙОР ГАНИ -1ЕС КИХ

СОЕДИНЕНИЙ С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ГРУППАМИ

Известен способ получения кремнийорганических соединений с гидроксильными группами путем взаимодействия органополисилоксàíà, содержащего ароматические заместители в обрамлении силоксановой цепи, с солями элементов II-VIII групп периодической системы с последующим омылением образующихся промежуточ-. ных продуктов реакции водным раствором основания и выделения целевого продукта (1)..

Однако, этим способом не могут быть получены кремнийорганические соединения с такими функциональными группами как алкокси-, ацилокси-и арилокси-. Способ сложен и многостадиен.

Изобретение относится к области получения кремнийорганических соединений с такими -функциональными группами, как алкокси-, арилокси-, ацилокси- и гидрокси, Такие соединения являются мономерами для получения модифицированных кремнийорганических полимеров. Они также применяются в синтезе для получения других кремнийорганических мономеров, Наиболее близким по технической сущности к описываемому способу является способ получения кремнийорганических соединений с функциональными группами путем взаимодействия кремнийорганического соединения, а имеМно органокремнийгидрида, с Нуклеофильным реаrентом, содержащим подвижный атом водорода, в присутствии катионита в Н-форме при температуре

20 100оC (2j

K недостаткам указанного способа следует отнести использование кремнийгидридов-достаточно дефицитных реагентов, Кроме того, проведение синтеза с расщеплением связи51-H нуклеофильными реаген тами св яэ ано с применением специальной аппаратуры, вследствие пожаро- и взрывоопасности образующегося при побочной реакции диспропорционирования силанаЯН4.

Целью изобретения является упрощение процесса. указанная цель достигается за счет того, что осуществляют взаимодействие кремний органического соединения, а именно органосилана, содержащего связь 51-Са ", с нуклеофильным реагентом, содержащим подвиж740 78 3 иый атом водорода, в присутствии катионита в Н- форме, при повышенной температурс, .а именно при 50 — 100 С.

Отличительным признаком данного изобретения является использование н качестве кремнийорганического соединения органосилана, содержащего снязь Si-Саг. Катионит используют н количестве 5-35% вес, от веса реагирующих веществ. Органосилан, содержащий связь Sa-Саг, подвергают взаимодействию с нуклеофильным агентам

Общей формулы ВОН, где Р,-Н анкил, например СН>, С Н>, С(Н9,- арил, например С» Н, ClCF,H; ацйл, например, В СО-, С Й СО при соотношении 1 1

1: 5 соответственно, в присутствии . 15

535% вес, от веса реагирующих веществ катионита, например сопалимера стирала с дивинилбензолом, марки КУ-2-8 с обменной емкостью 4,8-5, 1 мг-экв./г, размер зерна от О, 05- до 1 мм, в ак- 2О тинной водородной форме.

Продолжительность реакции 1-30 ч н зависимости ат природы исходного соединения. В качестве кремнийарганических соединений применяются маномерные соединения, например соеди- нения общей формулы В, 5->М, где Цалкил, У вЂ” фенил, хлорфенил, меток- : сифенил, и полимерные соединения, например диорганополисилоксаны, содержащие 1,0-100 мол,-о- арильных заместителей с мол, весом 10 - 10 тыс еакционную смесь анализируют методами НК-спектроскопии и/или РЖ> хроматографии. на содержание целевого продукта.

Выделение целевых продуктов осуществляют метода1 и ректификации или многократным переосаждением н спирт.

Выход конечного продукта 80-98%.

Пример 1, В трехгорлую колбу на 250 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником и капельнай воронкой загружают катианит мap-. ки КУ2-8 (2?, 4 г, 20- . вес. ) и диметилфенилгептилсилан (75 г „

Î, 32 моль) . При перемешивании и о нагревании до 90 С н колбу подают из капельной воронки пропионаную кислоту в количестве 47 г (О, 64 моль) н течение 1 ч. Реакционную смесь нагревают при перемешивании H течение 10 ч, затем декантируют и разгоняют на ректификационной колонке: (10 т,т.). Выход диметил- (этил-ацилокси)гептилсилана 90-95%. анализ цел ного продукта проводили храматаграфи4ески, В качестве эталона был выбран заранее синтезированный! на катализаторе Спайера диглетил (этилацилбкси f гептилсилан,i

Пример 2. По способу, описанному в примере 1, осуществляют взаимодействие бутиловаго спирта (60 .г, 0,010 .моль) с диметилфенилгептилсиланом (0,7 г 0,405 моль) в присутствии катионита марки КУ-2-8, взятом в количестве 15, 7 г (101 вес,1,, Реакционную смесь нагревают при переме1>пинании до 100»С в течение 30 ч.

ВыхОД Диметилбутак"и:ептилсилана

80-853.

Найдена»o", 5113» -* : С 70»1; Н 8> 2 (мал. вес 219) (Ш> )„С.,Н, О:> C; Н,„

Вычйслена, Ъ .. 5> 12, 9; С / . 3;

Н 8,4„

Храматографический анализ также годтэ ержцает получ -.ние диметилбутаксигег>тилсилана.

Пример 3. Io способу, описанному в примере 1, проводя" взаимОдейстние диматил (1> -мстаксифенил) гептилси>1 а11а (40 r О, 1 > 1 моль). писнавой кислотой (22, 3 г, О, 302 моль)

-1a катианите марки Ку-2-8 — 21, 8 г (35-"o вес. ) . Реакционную смесь нагре— в ают при >5 C в те -. ение 5 ч, Выход диметил (этилацилокси) гептилсилана96 — 98 = .

Найцено:: ".114, 1; С 65, 4; Н 12, 5 (мол„вес ?16), (СН, ) С Н„О 5-> С.,Н

Выч11слейа, Ъ; 5.> l 3,0; С бб, б;

Н 12,05, Пример 4, Па сг1осабу, опи, санному в примере 1, проводят взаимодействие фенола (50 г, 0,5310 моль) с диметилфенилгептилсиланом (62, 2 г, О, 2655 моль) в присутствии катианита марки КУ-223» взятом н количестве 28, 1 г (25 o . вес, ) .

Реакционную смесь при ->еремешивании нагревают до 105 С н течение

i0 ч., Выход гиметил(фенакси) гептилс11rlaHa 95 9 /-o .

НайденО» î В> 1 11>6; С 59» 4„H 10»2 (CH,)> сьн,О 51с,>- „.

Вычйс>1ено, %: Я.> 11, 75; С /О, 5;

Н 10 92 °

Пример 5, l а сг>особу, описанному в примере >, в колбу загружают диметил (П - хлорфенил) гептилсилан (70 г, 0,252 моль) и катиОни» марки К>»-2-3,2 L 48 г ?05 нес) з атем прик апывают граг>ис;-:сную кислоту (37,4 =, 0,584 моль), Смссь нагревают при перемешивании до 80 С

F3 течение б ч. Выха,ц Диметил (этилацилакси) -гептилсилана 96-98%.

Найдено, =-; об.>13, 1; С 6 /, 1; Н 12, 5; (СН. ) с Н„О 51 С„Н

Вычйслена, o 5.112,04; С 66,6;

Н 12,95.

Хроматогра4>>1ческ:, . ан= ".. та.а:-:

ДОдтв ер>кцает ПОлуче 111 "= ди,FÐòêлэти>! ацилаксигептилсилана.

П r> и м е р 6, Па способу„ описанному н примере 1, в колбу загружают диметилфснилге.>тилсилан (50 г, 0,214 моль), катианпт марки КУ-2-3 (13,8 r» 15% вес.), воду в количестве 42,1 г (0,214 моль), Смесь нагревают н среде дйо>ксана при перемешивании да 95 C н течение 7 ч.

Выход диметилгептилсиланала /О В .

740783

Формула изобретения

Составитель О. Минаева

РедактоР Л. ЕмельЯнова ТехРеД Н.Бабурка

Корректор М. Нигула

Подписное

Заказ 3145/29 Тираж 49 5

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Хроматографический анализ подтверждает полу ение последнего.

Пример 7. По способу, описанному в примере 1, в колбу загружают 100 r 10Ъ раствора метилфенилполисилоксана в диоксане, 12,1 г катализатора марки КУ-2-8, 1,7 г уксусной кислоты и 0,5 мл воды.

Нагревают при перемешивании до

100 С в течение 2 ч, после чего о реакционную смесь фильтруют от катализатора и осаждают полимер спиртом, Полимер сушат в вакууме при температуре 80 С. По данным ИК-спектроскопии полученный продукт содержит О, 25| мол. гидроксильных групп.

Таким образом, способ позволяет получать кремнийорганические соединения с функциональными группами более простой и зкономичной реакцией, так как в качестве исходных соединений применяются доступные кремнийорганические соединения с ароматическими заместителяьщ, реакция проводится в гетерогенной среде, что позволяет избежать трудоемких операций по отмывке. Кроме того, предлагаемый способ является селективным позволяющим проводить реакцию избирательно.

1, Способ получения кремнийорганических соединений с функциональными группами путем взаимодействия кремнийорганического соединения с нуклеофильным реагентОм, содержащим подвижный атом водорода, в присутствии катионита в..Н-форме при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве кремнийорганического соединения используют органосиланы, содержащие связью-Са ..

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем,,что процесс проводят при температуре 50-100

2Î Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 460 /38, кл. С 08 Я 31/14, 1974 (непублик,).

25 2, Авторское свидетельство СССР

9 4248б0, С 07 P 7/02, 1974 (прототип),