AT509428B1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYEDRIC SILSESQUIOXANE - Google Patents

PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYEDRIC SILSESQUIOXANE Download PDF

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AT509428B1 ATA103/2011A AT1032011A AT509428B1 AT 509428 B1 AT509428 B1 AT 509428B1 AT 1032011 A AT1032011 A AT 1032011A AT 509428 B1 AT509428 B1 AT 509428B1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst ein allgemeines Verfahren für die Herstellung polyedrischerSilsesquioxane. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein ausder Gruppe der Silane und Silsesquioxan-Harze ausgewählter Präkursor für dieSynthese polyedrischer Silsesquioxane in einem organischen Lösungsmittel oder ineiner Lösungsmittelmischung gelöst wird, dass der Lösung ein organisches oderanorganisches Hydrogendifluorid als saurer Katalysator für die Herstellung der polyedrischenSilsesquioxane gegebenenfalls mit einem Polyether und/oder Wasserzugegeben wird und dass dann das erhaltene Gemisch zwischen einer Stunde und10 Tagen refluxiert wird, bevor die Silsesquioxane isoliert und die Katalysatorrückständemit Wasser abgewaschen werden.The present invention comprises a general process for the preparation of polyhedral silsesquioxanes. The process is characterized in that a precursor selected from the group of silanes and silsesquioxane resins for the synthesis of polyhedral silsesquioxanes in an organic solvent or in a solvent mixture is optionally added to the solution with an organic or inorganic hydrogendifluoride acid catalyst for the preparation of the polyhedral silsesquioxanes is added to a polyether and / or water, and then the resulting mixture is refluxed for between one hour and 10 days before isolating the silsesquioxanes and washing away the catalyst residues with water.

Description

österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15Austrian Patent Office AT509 428B1 2014-09-15

Beschreibung [0001] Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein neues, effektives Verfahren für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane.Description: The subject of the present invention is a new, effective process for the preparation of polyhedral silsesquioxanes.

[0002] Polyedrische Silsesquioxane sind Verbindungen, welche am Ende des zweiten Weltkrieges erfunden worden sind und waren bis jetzt der Gegenstand mehrerer originellen wissenschaftlichen Publikationen: F. E. Rikowski und H. C. Marsmann, Polyhedron 1997, 16, 3357; U. Dittmar, B. J. Hendan, U. Floerke und H. C. Marsmann, J. Organometal. Chem. 1995, 489, 185, der Übersichtsfachaufsätze: M. G. Voronkov, und V. I. Lavrent’yev, Top. Curr. Chem. 1982, 102, 199; Y. Abe, T. Gunji, Prog. Polym. Sei. 2004, 29, 149; F. J. Feher, in Silicon Compounds: Silanes and Silicones, Gelest, Inc., Morrisville, PA, 2004, S. 55-71; P. Lickiss, F. Rataboul, Adv. Organomet. Chem, 57, 1, und bedeutungsvoller Patente: R. Weidner, N. Zeller, B. Deubzer, V. Frey, US 5 047 492; J. D. Lichtenhahn, J. J. Schwab, Y.-Z. An, W. Reinerth, M. C.Carr, F. J. Feher, R. Terroba und Q. Liu, US 6 972 312, 2005. Die meisten Prozesse für die Herstellung schließen die Verwendung wenigstens eines von den Säure- oder Basen-Katalysatoren in der Phase der Synthese polyedrischer Silsesquioxane ein. Wenn die Säure-Verfahren für die Synthese der Silsesquioxane verwendet werden, sind diese sehr zeitaufwändig, auch mehrere Wochen sind erforderlich und außerdem wird die Arbeit in sehr verdünnten Lösungen und meist bei Zimmertemperatur verlangt, deshalb ist die Zweckmäßigkeit einer solchen Synthese für industrielle Zwecke sehr fraglich. Andererseits sind basische Bedingungen diejenigen, unter welchen polyedrische Silsesquioxane schnell erzeugt werden können. So werden organische Basen verwendet, welche meistens quaternisierte Ammoniumhydroxide sind, oder aber anorganische Basen wie Alkalimetallhydroxide. Die Menge der eingesetzten Basen ist ziemlich groß und übersteigt auch 10 Mol-%. Bei der Isolierung ist es oft erforderlich, Basen durch die Neutralisation mit einer Säure zu entfernen, was das Herstellungsverfahren verteuert. Die Fluorwasserstoffsäure katalysiert spezifisch die Kondensation der Siloxanarten, da bei der Reaktion reaktive Si-F Arten gebildet werden, welche mit sonstigen Si-0 Arten, wie Silanoie, beschrieben in E. J. A. Pope, J. D. Mackenzie, J. Non-Cryst. Solids. 1986, 87, 185, schnell kondensieren. Es ist auch publiziert worden, dass Kaliumfluorid wirksam für die Herstellung einiger Silsesquioxane ist; die Publikation M. Kozelj, B. Orel, Dalton Trans. 2008, 5072, aber die Mitverwendung der ziemlich teueren Phasen-Transporter ist nötig und die beschriebenen Reaktionen in einigen Fällen nicht genügend hohe Ausbeuten in kurzen Reaktionszeiten ergeben, um sie einfach in industrielle Prozesse übertragen zu können.Polyhedral silsesquioxanes are compounds which were invented at the end of World War II and have been the subject of several original scientific publications to date: F. E. Rikowski and H. C. Marsmann, Polyhedron 1997, 16, 3357; U. Dittmar, B.J. Hendan, U. Floerke and H.C. Marsmann, J. Organometal. Chem. 1995, 489, 185, reviews: M. G. Voronkov, and V. I. Lavrent'yev, Top. Curr. Chem. 1982, 102, 199; Y. Abe, T. Gunji, Prog. Polym. Be. 2004, 29, 149; Feher, in Silicon Compounds: Silanes and Silicones, Gelest, Inc., Morrisville, PA, 2004, pp. 55-71; P. Lickiss, F. Rataboul, Adv. Organomet. Chem, 57, 1, and significant patents: R. Weidner, N. Zeller, B. Deubzer, V. Frey, US 5,047,492; J.D. Lichtenhahn, J.J. Schwab, Y.-Z. An, W. Reinerth, MCCarr, FJ Feher, R. Terroba and Q. Liu, US Pat. No. 6,972,312, 2005. Most processes for the manufacture include the use of at least one of the acid or base catalysts in the phase of Synthesis of polyhedral silsesquioxanes. When the acid processes are used for the synthesis of silsesquioxanes, they are very time consuming, even several weeks are required and moreover the work is required in very dilute solutions and usually at room temperature, therefore the utility of such synthesis for industrial purposes is very questionable , On the other hand, basic conditions are those under which polyhedral silsesquioxanes can be generated rapidly. Thus, organic bases are used, which are mostly quaternized ammonium hydroxides, or inorganic bases such as alkali metal hydroxides. The amount of bases used is quite large and also exceeds 10 mol%. In isolation, it is often necessary to remove bases by neutralization with an acid, which makes the manufacturing process more expensive. The hydrofluoric acid specifically catalyzes the condensation of the siloxane species since reactive Si-F species are formed in the reaction, which are reacted with other Si-O species, such as silano, described in E.J.A. Pope, J.D. Mackenzie, J. Non-Cryst. Solids. 1986, 87, 185, condense quickly. It has also been published that potassium fluoride is effective for the production of some silsesquioxanes; the publication M. Kozelj, B. Orel, Dalton Trans. 2008, 5072, but the co-use of the fairly expensive phase transporters is needed and the reactions described in some cases do not yield sufficiently high yields in short reaction times to easily incorporate them into industrial processes to be able to transfer.

[0003] Ein Verfahren zur Herstellung von Block-Copolymeren, die aus einer Polysiloxaneinheit und einer Polyethereinheit bestehen ist in der EP 1 460 099 A1 beschrieben. Als Reagenz werden Hydrosilan (mit der Gruppe Si-H)-terminierte Polysiloxane an einer Seite und OH-terminierte Polyether verwendet. Die Polyether in dieser Reaktionsmischung spielen die Rolle eines Reagenz, das in äquimolaren Mengen verwendet wird. Als Katalysatoren finden organisch substituierte Borane Verwendung, die fluorierte organische Gruppen enthalten.A process for preparing block copolymers consisting of a polysiloxane unit and a polyether unit is described in EP 1 460 099 A1. The reagent used is hydrosilane (with the group Si-H) -terminated polysiloxanes on one side and OH-terminated polyethers. The polyethers in this reaction mixture play the role of a reagent used in equimolar amounts. The catalysts used are organically substituted boranes containing fluorinated organic groups.

[0004] Das Ziel dieser Erfindung ist, neue Verfahren für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane zu entwickeln, die höhere Ausbeuten aufweisen und durch die Verwendung neuer katalytischen Systeme gekennzeichnet werden, die keine basische Eigenschaften aufweisen, sondern als Säuren wirken werden.The aim of this invention is to develop new processes for the production of polyhedral silsesquioxanes which have higher yields and are characterized by the use of novel catalytic systems which have no basic properties but will act as acids.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass ein aus der Gruppe der Silane und Silsesquioxan-Harze ausgewählter Präkursor für die Synthese polyedrischer Silsesquioxane in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Lösungsmittelmischung gelöst wird, dass der Lösung ein organisches oder anorganisches Hydrogendifluorid als saurer Katalysator für die Herstellung der polyedrischen Silsesquioxane gegebenenfalls mit einem Polyether und/oder Wasser zugegeben wird und dass dann das erhaltene Gemisch zwischen einer Stunde und 10 Tagen refluxiert wird, bevor die Silsesquioxane isoliert und die Katalysatorrückstände mit Was- 1 /21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 ser abgewaschen werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The invention solves this problem in that a selected from the group of silanes and silsesquioxane resins precursor for the synthesis of polyhedral silsesquioxanes is dissolved in an organic solvent or in a solvent mixture that the solution an organic or inorganic hydrogendifluoride as an acidic catalyst for the preparation of the polyhedral silsesquioxanes optionally with a polyether and / or water is added and that then the resulting mixture is refluxed for between one hour and 10 days before the silsesquioxanes isolated and the catalyst residues with 1/21 Austrian Patent Office AT509 428B1 2014- 09-15 are washed off. Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.

[0006] Das Verfahren schließt die Verwendung anorganischer oder organischer Hydrogendiflu-oride und Polyether ein, was für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane unter den Rückfluss-Bedingungen noch nicht verwendet worden ist, und welches höhere Ausbeuten bei niedrigerer Konzentration der Katalysatoren als einige bisherige Methoden gibt. Hydrogendifluoride sind saure Katalysatoren, was ein wesentlicher Unterschied zu den bisher veröffentlichten Methoden ist, wo ausschließlich basische Katalysatoren verwendet worden sind.The process involves the use of inorganic or organic hydrogendifluorides and polyethers, which has not yet been used for the preparation of polyhedral silsesquioxanes under the reflux conditions, and which gives higher yields at lower concentrations of the catalysts than some previous methods. Hydrogen difluorides are acidic catalysts, which is a significant difference to previously published methods where only basic catalysts have been used.

BESCHREIBUNG DER BILDERDESCRIPTION OF PICTURES

[0007] Bild 1 [0008] Bild 2 [0009] Bild 3 [0010] Bild 4 [0011] Bild 5 [0012] Bild 6 [0013] Bild 7 [0014] Bild 8 [0015] Bild 9[0008] Image 2 [0009] Image 3 [0010] Image 4 [0011] Image 5 [0012] Image 6 [0013] Image 7 [0014] Image 8 [0015] Image 9

Schema des Moleküls des Phenyl-octameren Silsesquioxans (Ph-T8)Scheme of the phenyl-octameric silsesquioxane molecule (Ph-T8)

Schematische Darstellung der üblichsten polyedrischen SilsesquioxaneSchematic representation of the most common polyhedral silsesquioxanes

Das 29Si-MAS-NMR Spektrum von Ph-T8The 29Si MAS NMR spectrum of Ph-T8

Das MS-EI Spektrum von Ph-T8The MS-EI spectrum of Ph-T8

Das 29Si-MAS-NMR Spektrum von Ph-T12The 29Si MAS NMR spectrum of Ph-T12

Das 29Si-NMR Spektrum von iBu-T8The 29Si NMR spectrum of iBu-T8

Das 29Si-NMR Spektrum von iOc-T8The 29Si NMR spectrum of iOc-T8

Das 29Si-NMR Spektrum von MAP-TnThe 29Si NMR spectrum of MAP-Tn

Das 29Si-NMR Spektrum von AP2iBu6-TnThe 29Si-NMR spectrum of AP2iBu6-Tn

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0016] Polyedrische Silsesquioxane sind Verbindungen, welche aus dem Netz der Silizium- und Sauerstoffatomen zusammengesetzt sind, wobei das Silizium und der Sauerstoff im Verhältnis 2:3 sind und so angeordnet sind, dass sie ein polyedrisches Gerüst bilden, und die freie Valenz auf dem Silizium mit einem organischen Substituenten substituiert ist. In vielen Fällen ist das anorganische Netz von Silizium und von Sauerstoff nicht vollständig geschlossen; es fehlen in dem Polieder die Seitenteile - Siloxanbindungen und Ecken - Siliziumatome. Am häufigsten haben polyedrische Silsesquioxane die Form der regulären Prismen, kurzgesagt, sie werden mit dem großen Buchstaben T bezeichnet, dem im unteren hinteren Index die Nummer der Sil-sesquioxan-Einheiten eingeschrieben wird. T8 bezeichnet so die vollständig kondensier-te/geschlossene, würfelähnliche Struktur, zusammengesetzt aus 8 gleichmäßig im Raum angeordneten Silsesquioxan-Einheiten. Jedoch hat T12 meist nicht die Form eines regulären Prismas, sondern es weist die D2d Symmetrie auf. Bild 1 zeigt die Struktur von Ph-T8; und Bild 2 zeigt eine schematische Darstellung der häufigsten Typen polyedrischer Silsesquioxane.Polyhedral silsesquioxanes are compounds composed of the network of silicon and oxygen atoms, wherein the silicon and oxygen are in the ratio 2: 3 and are arranged to form a polyhedral skeleton, and the free valence on the Silicon is substituted with an organic substituent. In many cases, the inorganic network of silicon and oxygen is not completely closed; it lacks in the Polieder the side parts - siloxane bonds and corners - silicon atoms. Most often, polyhedral silsesquioxanes have the shape of the regular prisms, in short, they are denoted by the capital letter T, which is inscribed in the lower back index with the number of silsesquioxane units. T8 thus designates the fully condensed / closed cube-like structure, composed of 8 evenly spaced silsesquioxane units. However, T12 does not usually have the shape of a regular prism, but it has the D2d symmetry. Figure 1 shows the structure of Ph-T8; and Figure 2 is a schematic representation of the most common types of polyhedral silsesquioxanes.

[0017] Auf die freie Valenz des Siliziumatomes ist aber der Rest R gebunden, welcher aus den folgenden Substituenten ausgewählt werden kann, in keiner Weise aber nur auf diese beschränkt ist: Alkyle, wie: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl...; substituierte Alkyle, wie: 3-Aminopropyl, 3-Mercaptopropyl, 3-Chloropropyl, 3-lsocyanatopropyl, Perfluoralkyle...; Aryle, wie Phenyl, Benzyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl... ; substituierte Aryle, wie: Tolyl, Dimethylphenyle, Trimethylphenyle, Aminophenyle, Hydroxyphenyle ; Heteroaryle, wie 2-Thye-nyl, 3-Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-lsochi-nolyl... substituierte Heteroaryle, wie Aminopyridyl, Nitropyridyle, Hydroxypyridyle, Halopy-ridyle...; polymere Ketten, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan-, Polypyrrol- , Polytio-phen-Ketten...On the free valence of the silicon atom, however, the radical R is bound, which can be selected from the following substituents, but in no way limited only to these: alkyls such as: methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl , Isooctyl ...; substituted alkyls such as: 3-aminopropyl, 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatopropyl, perfluoroalkyls ...; Aryls such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl ...; substituted aryls such as: tolyl, dimethylphenyls, trimethylphenyls, aminophenyls, hydroxyphenyls; Heteroaryls such as 2-phenyl, 3-thienyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-iso-nolyl ... substituted Heteroaryls such as aminopyridyl, nitropyridyls, hydroxypyridyls, halopyridyls ...; polymeric chains, such as polyether, polyalkene, polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene chains ...

[0018] R kann beliebig ausgewählt werden, auf einem Polyeder können nämlich nur gleichartige R sein; in diesem Falle spricht man von monofunktionellen polyedrischen Silsesquioxanen. Wenn aber auf demselben Polyeder verschiedene Substituenten, d. h., zwei oder auch mehrere vorhanden sind, spricht man von mehrfunktionellen polyedrischen Silsesquioxanen. Die Mehrfunktionalität ermöglicht besseres Vermischen in die Polymere und auch die kovalente Verbin- 2/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 düng, wenn wenigstens einer der Substituenten ein solcher ist, dass er mit der polymeren Umgebung reagieren kann. Ein typisches Beispiel ist die Aminogruppe, die mit Isocyanat reagieren kann, welches ein Härtemittel bei der Herstellung von vielen Polyurethanen ist. Es ist jedoch sehr erwünscht, dass polyedrische Silsesquioxane ebenfalls solche Substituente haben, welche dem Polymer auch andere Eigenschaften erteilen. Besonders interessant sind hydrophobe und oleophobe Eigenschaften, welche mit langen verzweigten aliphatischen Ketten und insbesondere mit Perfluoroalkan-Ketten erzielt werden. So wird bei gleichzeitiger Substitution des polyedri-schen Silsesquioxans mit einer reaktiven Gruppe, wie eine Amingruppe, mit einer hydrophoben, wie eine Isooctylgruppe und mit einer oleophoben, wie eine Perfluoroctilgruppe, mehrfunktionelles Silsesquioxan erhalten, welches sich in die polymere Matrix bindet, und dem Polymer gleichzeitig hydrophobe und oleophobe Eigenschaften verleiht. So können mit der Auswahl der geeigneten Substituenten auf polyedrischem Silsesquioxan mehrfunktionelle Materialien erhalten werden, welche wesentlich die Eigenschaften der Polymere verbessern oder ein spezifisches Problem, verbunden mit Polymeren, lösen können.R can be selected arbitrarily, on a polyhedron can namely only be similar R; in this case one speaks of monofunctional polyhedral silsesquioxanes. But if different substituents on the same polyhedron, i. h., two or more are present, one speaks of polyfunctional silsesquioxanes. The multi-functionality allows for better mixing in the polymers and also the covalent bonds when at least one of the substituents is such that it can react with the polymeric environment. A typical example is the amino group which can react with isocyanate, which is a curing agent in the production of many polyurethanes. However, it is highly desirable that polyhedral silsesquioxanes also have such substituents which also impart other properties to the polymer. Particularly interesting are hydrophobic and oleophobic properties, which are achieved with long branched aliphatic chains and in particular with perfluoroalkane chains. Thus, with simultaneous substitution of the polyetheric silsesquioxane with a reactive group such as an amine group with a hydrophobic such as an isooctyl group and with an oleophobic such as a perfluorooctyl group, multifunctional silsesquioxane which binds to the polymeric matrix is obtained and the polymer simultaneously imparts hydrophobic and oleophobic properties. Thus, with the selection of suitable substituents on polyhedral silsesquioxane, multifunctional materials can be obtained which can substantially improve the properties of the polymers or solve a specific problem associated with polymers.

[0019] Analytische Methoden, mit welchen am leichtesten die Struktur polyedrischer Silsesquioxane kontrolliert werden kann, sind die Silizium Kernmagnetresonanz - 29Si- NMR in der Lösung oder, wenn die Proben zu schlecht löslich sind, MAS - magic angle spininng 29Si-NMR. Chemische Verschiebungen der unterschiedlich substituierten Siliziumatome liegen bei den verschiedenen Werten. Bei symmetrischen monofunktionellen Silsesquioxanen ist ein Peak in dem T3 Bereich (-65 bis -90 ppm) erwartet, welches charakteristisch für jeden Substituenten ist. Im Falle von T12-D2d bekommt man infolge der Ungleichwertigkeit von Silizium zwei Signale im Verhältnis 2:1. Wenn es aber um mehrfunktionelle Silsesquioxane geht, hat man neben den unterschiedlichen chemischen Verschiebungen infolge der Substitution des Siliziums auch mit verschiedenen Verschiebungen infolge der unterschiedlichen Positionen von Silizium in dem Silsesquioxan-Molekül zu tun, weil es sich um verschiedene Isomeren handelt. So bekommt man viele Signale im T3 Bereich und nicht mehr nur ein einziges Signal, wie im Falle von monofunktionellen polyedrischen Silsesquioxane.Analytical methods which most easily control the structure of polyhedral silsesquioxanes are silicon nuclear magnetic resonance - 29Si NMR in the solution or, if the samples are too poorly soluble, MAS magic spin spin 29 Si NMR. Chemical shifts of the differently substituted silicon atoms are at the different values. Symmetric monofunctional silsesquioxanes are expected to have a peak in the T3 range (-65 to -90 ppm) which is characteristic of each substituent. In the case of T12-D2d, two signals are obtained in the ratio 2: 1 due to the unevenness of silicon. But when it comes to multifunctional silsesquioxanes, besides the different chemical shifts due to the substitution of silicon, one also has to deal with different shifts due to the different positions of silicon in the silsesquioxane molecule, because they are different isomers. So you get many signals in the T3 range and not just a single signal, as in the case of monofunctional polyhedral silsesquioxanes.

[0020] Ein guter Indikator der Verbindungsweise von Silizium ist auch die Infrarot- Spektroskopie - FTIR. In den Infrarot-Spektren kann so der intensivste Peak für das Silsesquioxangerüst bei den Werten über 1100 cm-1, ohne Anwesenheit der sonstigen Siloxan-Peaks in der Nähe dieser Frequenz (1060 und 1040 cm-1) erkannt werden. Die sonstigen, den Siloxan-Schwingungen gehörenden Peaks, sind typisch bei 500, 700 und 750 cm-1.A good indicator of the mode of connection of silicon is also the infrared spectroscopy - FTIR. In the infrared spectra, the most intense peak for the silsesquioxane skeleton can be detected at values above 1100 cm-1, without the presence of other siloxane peaks near this frequency (1060 and 1040 cm-1). The other peaks belonging to the siloxane vibrations are typical at 500, 700 and 750 cm-1.

[0021] Beschrieben sind drei Varianten desselben Verfahrens für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane, welches auf der Verwendung von Hydrogendifluorid-Salzen basiert. Alle Varianten unterscheiden sich jedoch wesentlich von den bekannten Methoden.Described are three variants of the same process for the production of polyhedral silsesquioxanes, which is based on the use of hydrogen difluoride salts. All variants, however, differ significantly from the known methods.

BESCHREIBUNG DES VERFAHRENSDESCRIPTION OF THE PROCEDURE

[0022] Bei den bekannten Verfahren für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane unter Rückfluss werden Basen angewendet, wobei der pH-Wert ihrer Lösungen 7,1- 14 beträgt, in diesem Patent ist aber der Katalysator das Hydrogendifluorid-Anion, welches eine Säure ist, da der pH-Wert der Lösung von 100 mg KHF2 in 1300 mg Wasser, mit Universalindikatorpapier geschätzt, ungefähr 3 beträgt. In der Kombination mit der Reaktion unter Rückfluss ist dieses Verfahren wesentlich anders als die bisher publizierten Methoden.In the known processes for the preparation of polyhedral silsesquioxanes under reflux, bases are used, wherein the pH of their solutions is 7.1-14, but in this patent the catalyst is the hydrogendifluoride anion, which is an acid the pH of the solution of 100 mg KHF 2 in 1300 mg water, estimated with universal indicator paper, is about 3. In combination with the reaction under reflux, this procedure is significantly different than the previously published methods.

[0023] Das allgemeine Verfahren für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane ist gekennzeichnet durch das Lösen des Präkursors für die Synthese polyedrischer Silsesquioxane in einem organischen Lösungsmittel oder einer Lösungsmittelmischung, gegebenenfalls durch die Vorbehandlung des Präkursors und die Zugabe eines Polyethers, eines sauren Katalysators für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane zur Lösung, und gegebenenfalls von Wasser, durch das Refluxieren des erhaltenen Gemisches für eine bestimmte Zeit, zwischen 1 Stunde und 7 Tagen, durch die Isolierung der Silsesquioxane und das Abwaschen des Produktes mit Wasser für die Beseitigung der Katalysatorrückstände.The general process for the preparation of polyhedral silsesquioxanes is characterized by dissolving the precursor for the synthesis of polyhedral silsesquioxanes in an organic solvent or solvent mixture, optionally by pre-treating the precursor and adding a polyether, an acidic catalyst for polyhedral production Silsesquioxanes to the solution, and optionally water, by refluxing the resulting mixture for a period of time, between 1 hour and 7 days, by isolating the silsesquioxanes and washing the product with water to remove the catalyst residues.

[0024] Als die Präkursoren für die Herstellung der Silsesquioxane können die Silane oder aber 3/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 die schon hydrolysierte Silane, d. h., die Silsesquioxan-Harze verwendet werden. Die Reaktionen verlaufen am besten in Lösungen in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Mischung der organischen Lösungsmittel, ausgewählt unter den folgenden, jedoch nicht nur auf diese beschränkt: aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkane, Alkene, Alkine, heteroaromatische Verbindungen, Benzine, Fraktionen von Naphtha, Amine, Alkohole, Ester und Ketone. Das Lösungsmittel wird vor allem in Hinsicht auf die Löslichkeit der Präkursoren in denen ausgewählt, jedoch ist es erforderlich darauf zu verweisen, dass von der Wahl des Lösungsmittels oft auch die Form und die Reinheit des Produktes und die Ausbeute der Reaktion selbst abhängig sind.As the precursors for the preparation of silsesquioxanes, the silanes or else the already hydrolyzed silanes, ie. that is, silsesquioxane resins are used. The reactions are best carried out in solutions in an organic solvent or in a mixture of the organic solvents selected from, but not limited to: aromatic hydrocarbons, alkanes, alkenes, alkynes, heteroaromatic compounds, gasolines, fractions of naphtha, amines , Alcohols, esters and ketones. The solvent is selected mainly with regard to the solubility of the precursors in which, but it is necessary to point out that the choice of solvent often also depends on the form and purity of the product and the yield of the reaction itself.

[0025] In Hinsicht darauf, was als der Präkursor eingesetzt wird, können drei Varianten des Verfahrens verwendet werden, mit der gemeinsamen Charakteristik, dass als saurer Katalysator für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane Hydrogendifluoride angewendet werden. Anorganische Hydrogendifluoride wie NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2 und organische ionische Verbindungen, wo das Anion Hydrogendifluorid ist, sind relativ preiswerte Reagenzien, deren Vorteil vor den anderen Reagenzien, wie Alkalimetallhydroxide, liegt darin, dass sie ein sehr silikophiles Hydrogendifluorid-Anion enthalten, welches entscheidend die Geschwindigkeit der Reaktionen zwischen einzelnen Silsesquioxan-Komponenten beeinflusst und hervorragend die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane katalysiert, und weiters, dass die Dihydrogendiflu-oride Säuren sind, und es deshalb unmöglich ist, dass die Salze der Silanoie - Silanolate entstehen würden, was ein Problem vor allem bei der Verwendung der Hydroxide ist, da die Entstehung der Silanolate oft die vollständige Kondensation unmöglich macht, sodass in diesem Falle während der Prozesse auch unvollständige Polyeder entstehen. Das Hydrogendifluorid-Anion greift stark Siloxan-Bindungen aller Typen an und spaltet sie, was auch daraus zu sehen ist, dass die Lösungen der Hydrogendifluoride sogar das Glas auffressen. Deshalb soll nur sehr wenig Katalysator dazugegeben werden - typisch unter 25 Mol-%, in besonders günstigen Situationen sogar weniger als 1 Mol-%.With regard to what is used as the precursor, three variants of the method can be used, with the common characteristic that hydrogendifluorides are used as the acidic catalyst for the preparation of polyhedral silsesquioxanes. Inorganic hydrogendifluorides such as NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2 and organic ionic compounds where the anion is hydrogendifluoride are relatively inexpensive reagents, the advantage over other reagents such as alkali metal hydroxides being that they contain a very silicophilic hydrogendifluoride anion which crucially influences the rate of the reactions between individual silsesquioxane components and catalyzes outstandingly the production of polyhedral silsesquioxanes, and further that the dihydrogen difluorides are acids, and it is therefore impossible for the salts of the silanoate silanolates to be formed Problem is especially with the use of hydroxides, since the formation of silanolates often makes the complete condensation impossible, so that in this case also incomplete polyhedra arise during the processes. The hydrogendifluoride anion strongly attacks siloxane bonds of all types and cleaves them, which can also be seen from the fact that the solutions of hydrogendifluoride even eat the glass. Therefore, only a very small amount of catalyst should be added - typically below 25 mol%, in particularly favorable situations even less than 1 mol%.

[0026] Da die Löslichkeit anorganischer Fluoride und Hydrogendifluoride in organischen Lösungsmitteln niedrig ist, ist es erforderlich, Verbindungen, beziehungsweise Komplexe dieser Verbindungen mit organophilen Gruppen zu vorbereiten. Die beste Möglichkeit für die Herstellung der Lösung der Hydrogendifluoride ist das Lösen in Polyether-Reagenzien, wie Polyethylenglykole und deren Derivate, welche sehr preiswert sind und so noch besonders geeignet für die Verwendung in den industriellen Prozessen sind. Die Polyether komplexieren metallische Kationen und damit die Löslichkeit dieser Salze in allen unpolaren Lösungsmitteln, insbesondere aber in Arenen und Alkanen, vergrößern. Für besonders schwierige Lösungsmittel ist es jedoch sinnvoll, Copolymere zu verwenden, welche neben der Polyether-Kette auch Alkyl-Ketten enthalten, weil diese die Lipophilie der entstandenen Komplexe vergrößern. Infolge der großen Reaktivität dieses katalytischen Systems ist eine kleinere Menge des Reagens erforderlich und in einigen Fällen auch eine kürzere Reaktionszeit im Vergleich zu sonstigen, schon publizierten Methoden. Die Reaktionen sind in vielen Fällen selektiv, was bedeutet, dass ausschließlich ein Polyeder entsteht. Deshalb ist die beschriebene Methode noch besonders geeignet für die Herstellung reiner polyedrischen Silsesquioxane.Since the solubility of inorganic fluorides and hydrogendifluorides in organic solvents is low, it is necessary to prepare compounds or complexes of these compounds with organophilic groups. The best way to prepare the hydrogendifluoride solution is to dissolve in polyether reagents, such as polyethylene glycols and their derivatives, which are very inexpensive and thus particularly suitable for use in industrial processes. The polyethers complex metallic cations and thus increase the solubility of these salts in all non-polar solvents, but especially in arenes and alkanes. For particularly difficult solvents, however, it makes sense to use copolymers which, in addition to the polyether chain, also contain alkyl chains, because these increase the lipophilicity of the resulting complexes. Due to the large reactivity of this catalytic system, a smaller amount of the reagent is required and, in some cases, a shorter reaction time compared to other previously published methods. The reactions are selective in many cases, which means that only one polyhedron is formed. Therefore, the method described is still particularly suitable for the production of pure polyhedral silsesquioxanes.

[0027] Die Rückflusszeit ist von der Sorte der polyedrischen Silsesquioxane, welche man hersteilen wünscht, abhängig, diese Zeit ist aber immer länger als 1 Stunde und kürzer als 10 Tage.The reflux time is dependent on the type of polyhedral silsesquioxanes which one wishes to produce, but this time is always longer than 1 hour and shorter than 10 days.

[0028] Polyedrische Silsesquioxane werden, abhängig von dem Aggregatzustand, aus dem Reaktionsgemisch isoliert. Feste Niederschläge werden durch die Filtration und das Abwaschen mit Wasser isoliert, damit Rückstände der Katalysatoren entfernt werden und am Ende mit einem leicht flüchtigen organischen Lösungsmittel, in welchem polyedrische Silsesquioxane nicht löslich sind, abgewaschen, damit sie dann schneller trocknen. Wenn aber die polyedrische Silsesquioxane nach der Reaktion noch immer in dem Lösungsmittel aufgelöst sind, wird die Extraktion verwendet, sodass die organische Phase gründlich mit Wasser abgewaschen wird, um die Rückstände der Katalysatoren zu beseitigen und danach wird die organische Phase verdampft, sodass ein Produkt erhalten wird, welches keine Lösungsmittel enthält. 4/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 [0029] i) Als Präkursoren für die Herstellung der Silsesquioxane können Silane eingesetzt werden, welche mit der allgemeinen Formel: R—SiX3 beschrieben werden können, wobei X irgendeine Gruppe sein kann, welche bei Sol-Gel-Prozessen teilnehmen kann - d. h., in Reaktionen der Hydrolyse und Kondensation, insbesondere aber Halo-Gruppen - Fluoro-, Chloro-, Bromo- und Jodo-, verschiedene Alkoxy- und Ary-loxy-Gruppen - Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-, Phenoxy-, verschiedene Alkylsilyl-Gruppen - Trimethylsilyloxy-, Triethylsilyloxy-, Acyloxy-Gruppen, wie Acetoxy, und Silanol-Gruppen - OH; der Substituent R kann jedoch aus den folgenden Gruppen ausgewählt werden, keinesfalls aber nur auf diese beschränkt ist: Wasserstoff -H, Alkyle, wie: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl...; substituierte Alkyle, wie: 3-Aminopropyl, 3-Mercap-topropyl, 3-Chloropropyl, 3-lsocyanatopropyl, Perfluoralkyle; Aryle, wie Phenyl, Benzyl, 1 -Naphthyl, 2-Naphthyl; substituierte Aryle, wie: Tolyl, Dimethylphenyle, Trimethylphenyle, Ami-nophenyle, Hydroxyphenyle; Heteroaryle, wie 2-Thyenyl, 3-Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-lsochinolyl; substituierte Heteroaryle, wie Aminopy-ridyl, Nitropyridyle, Hydroxypyridyle, Halopyridyle; polymere Ketten, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan-, Polypyrrol-, Polytiophen-Ketten.Polyhedral silsesquioxanes are isolated from the reaction mixture, depending on the state of matter. Solid precipitates are isolated by filtration and washing with water to remove catalyst residue and finally washed off with a volatile organic solvent in which polyhedral silsesquioxanes are not soluble, to allow them to dry faster. However, when the polyhedral silsesquioxanes are still dissolved in the solvent after the reaction, the extraction is used so that the organic phase is washed off thoroughly with water to remove the residues of the catalysts and then the organic phase is evaporated to give a product which does not contain solvents. I) As precursors for the preparation of the silsesquioxanes silanes can be used, which can be described by the general formula: R-SiX3, where X can be any group, which participate in sol-gel processes - d. h., in reactions of hydrolysis and condensation, but especially halo groups - fluoro, chloro, bromo and iodo, various alkoxy and aryloxy groups - methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, Butoxy, phenoxy, various alkylsilyl groups - trimethylsilyloxy, triethylsilyloxy, acyloxy groups such as acetoxy, and silanol groups - OH; however, the substituent R may be selected from, but in no way limited to, the following groups: hydrogen -H, alkyls such as: methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, iso-octyl ...; substituted alkyls such as: 3-aminopropyl, 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatopropyl, perfluoroalkyls; Aryls such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl; substituted aryls such as: tolyl, dimethylphenyls, trimethylphenyls, aminophenyls, hydroxyphenyls; Heteroaryls such as 2-thylbenzyl, 3-thynyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-isoquinolyl; substituted heteroaryls such as aminopyridyl, nitropyridyls, hydroxypyridyls, halopyridyls; polymeric chains such as polyether, polyalkene, polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene chains.

[0030] Wenn man Silane verwenden will, ist in dieser Variante eine Vorbehandlung erforderlich, weil für dieses Verfahren die schon hydrolysierte Silane noch besonders geeignet sind, natürlich kann bei diesem Verfahren trotzdem ein unhydrolysiertes Silan verwendet werden, welches in der ersten Stufe des Verfahrens hydrolysiert wird, am besten unter sauren Bedingungen, da die Hydrolyse unter diesen Bedingungen am schnellsten verläuft. Halosilane, Alkoxysilane und Acyloxysilane, vorbehandelt mit der Hydrolyse, können verwendet werden, wobei die Hydrolyse mit einer Säure katalysiert wird, oder aber - in dem Falle der Halosilane - spontan verläuft. Jedoch dieser Schritt kann vermieden werden, wenn für Ausgangssilane Alkoxysilane verwendet werden; diese Variante ist unter ii) beschrieben.If you want to use silanes, a pretreatment is required in this variant, because for this method, the already hydrolyzed silanes are particularly suitable, of course, in this process, nevertheless, an unhydrolysed silane can be used which hydrolyzed in the first stage of the process is best, under acidic conditions, since the hydrolysis proceeds fastest under these conditions. Halosilanes, alkoxysilanes and acyloxysilanes pretreated with the hydrolysis may be used, wherein the hydrolysis is catalyzed with an acid or, in the case of the halosilanes, is spontaneous. However, this step can be avoided if alkoxysilanes are used for starting silanes; this variant is described under ii).

[0031] Die Vorbehandlung der Silane wird durch das Lösen eines Silans oder einer Silanmischung, jedoch nicht zwangsläufig, in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Mischung der organischen Lösungsmittel durchgeführt, welche aus den folgenden ausgewählt werden, aber nicht auf diese beschränkt sind: aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkane, Alkene, Alkine, heteroaromatische Verbindungen, Benzine, Fraktionen von Naphtha, Amine, Alkohole, Ester und Ketone. Zu diesem Gemisch wird unter dem Rühren eine geeignete Menge von Wasser und einer Säure als Katalysator dazugegeben; am besten ist es, wenn auf eine hydrolysierbare Gruppe ein Molekül Wasser oder mehrere davon kommen, sodass ein typisches Molverhältnis von Silan/Wasser 1:3 ist. Die Säure, eingesetzt als der Säurekatalysator, ist jede Verbindung, die in der wässrigen Lösung einen pH-Wert zwischen 0-6,9 ergibt, und aus der Gruppe der Säuren ausgewählt ist, welche wenigstens HF, HCl, HBr, Hl, HN03, H2S04, H3P04, Ameisen-, Essig-, Propan-, Butan-, Salizyl-, Trifluoressig-, Trichloressig-, Triflische-, Methansulfonsäure enthält; sodass die Endkonzentration von 1 M bis 10 M beträgt. Das Gemisch wird so lange gerührt, bis die Hydrolyse vollständig abgelaufen ist, was mit der Verwendung von FTIR-Spektroskopie hervorragend verfolgt werden kann. Nach dem Ende der Reaktion können saure Produkte der Hydrolyse beseitigt werden, d. h., Säuren, welche bei der Hydrolyse der Halosilane entstehen; flüchtige Komponente können verdampft werden und das Harz wird in einem anderen Lösungsmittel, welches für die Herstellung der Silsesquioxane geeigneter ist, gelöst, was bedeutet, dass dieses besser saure Bedingungen der Reaktion verträgt; oder aber liegt die Ursache für den Austausch des Lösungsmittels darin, dass die Hydrolyse der Silane in unpolaren aprotischen Lösungsmitteln, wie Alkane und Arene, infolge des Zweiphasensystems mit dem angesäuerten Wasser schlecht verläuft; oder aber die Selektivität der Herstellung in einem unpolareren Lösungsmittel besser ist, zum Beispiel, das Phenyltrimethoxysilan hydrolysiert im Toluol nur langsam, deshalb ist es zweckmäßiger das Harz in Alkohol oder THF zu bereiten, da aber diese Lösungsmittel für die Herstellung von Ph-T8 nicht geeignet sind, ist es erforderlich, diese auszudampfen, und im Toluol aufzulösen. Natürlich kann aber das Reaktionsgemisch sofort ohne Weiterverarbeitung weiter verwendet werden. 5/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 [0032] Zu der Lösung des vorbehandelten Präkursors wird danach 0,01-25 Mol-% Katalysators für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane dazugegeben, welcher ein anorganisches oder organisches Hydrogendifluorid ist, ausgewählt aus den folgenden, aber nicht auf diese beschränkt: NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu)4NHF2 und eine geeignete Menge des linearen Polyethers, ausgewählt aus der folgenden Gruppe, jedoch nicht auf sie beschränkt: Oligoethylenglykole, Polyethylenglykole, Oligopropylenglykole, Polypropylenglykole, Copolymere des Ethylenglykols, Propylenglykols und Blockcopolymere Ethylenglykols, Propylenglykols mit Ethen, Propylen und sonstigen Monomeren. Wenn organische ionische Hydrogendifluoride eingesetzt werden, ist die Zugabe des Polyethers nicht notwendig, da diese in organischen Lösungsmitteln löslich sind, wenn sie nur entsprechend substituiert sind. Danach wird das Gemisch in einem geeigneten Reaktor bei Siedepunkttemperatur für eine bestimmte Zeit von 1 Stunde bis 10 Tage erhitzt und darauf wird das Gemisch gekühlt und das kristallinische Produkt abfiltriert oder das Produkt irgendwie anders isoliert, wenn dieses nicht fest ist, wobei vor allem die Extraktion gemeint ist.The pretreatment of the silanes is carried out by dissolving a silane or a silane mixture, but not necessarily, in an organic solvent or in a mixture of the organic solvents selected from, but not limited to: aromatic hydrocarbons , Alkanes, alkenes, alkynes, heteroaromatic compounds, gasolines, fractions of naphtha, amines, alcohols, esters and ketones. To this mixture, while stirring, is added an appropriate amount of water and an acid as a catalyst; it is best if one or more of a molecule of hydrolyzable group comes so that a typical molar ratio of silane / water is 1: 3. The acid used as the acid catalyst is any compound which gives a pH between 0-6.9 in the aqueous solution and is selected from the group of acids containing at least HF, HCl, HBr, Hl, HNO 3, H2S04, H3P04, formic, acetic, propane, butane, salicylic, trifluoroacetic, trichloroacetic, triflic, methanesulfonic acid; so that the final concentration is from 1 M to 10 M The mixture is stirred until the hydrolysis is complete, which can be followed excellently with the use of FTIR spectroscopy. After the end of the reaction, acidic products of the hydrolysis can be removed, i. h., acids which are formed during the hydrolysis of the halosilanes; Volatile components can be evaporated and the resin is dissolved in another solvent which is more suitable for the preparation of the silsesquioxanes, which means that it tolerates better acidic conditions of the reaction; or else the cause of the replacement of the solvent is that the hydrolysis of the silanes in non-polar aprotic solvents, such as alkanes and arenes, is poor due to the biphasic system with the acidified water; or the selectivity of preparation in a nonpolar solvent is better, for example, the phenyltrimethoxysilane hydrolyzes only slowly in toluene, therefore it is more convenient to prepare the resin in alcohol or THF, but since these solvents are not suitable for the production of Ph-T8 It is necessary to evaporate these out, and to dissolve in toluene. Of course, but the reaction mixture can be used immediately without further processing. To the solution of the pretreated precursor is then added 0.01-25 mol% of catalyst for the preparation of polyhedral silsesquioxanes, which is an inorganic or organic hydrogendifluoride selected from the group of US Pat. Nos. 5,211,074 NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu) 4NHF2 and a suitable amount of the linear polyether selected from, but not limited to, the following: oligoethylene glycols, polyethylene glycols, oligopropylene glycols, polypropylene glycols, Copolymers of ethylene glycol, propylene glycol and block copolymers of ethylene glycol, propylene glycol with ethene, propylene and other monomers. When organic ionic hydrogendifluorides are used, the addition of the polyether is not necessary because they are soluble in organic solvents, if only appropriately substituted. Thereafter, the mixture is heated in a suitable reactor at boiling point temperature for a period of time from 1 hour to 10 days and then the mixture is cooled and the crystalline product is filtered off or the product somehow isolated otherwise if it is not solid, especially the extraction is meant.

[0033] ii) Die einfachste Variante des Verfahrens ist eine Ein-Topf-Synthese für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane, welche eine besondere Vorbehandlung, d. h., eine separate Hydrolyse-Stufe nicht einschließt. Bei dieser Variante kommen als Präkursoren für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane nur Trialkoxysilane in Betracht, welche mit der allgemeinen Formel: R—SiX3 beschrieben werden können, wobei X irgendeine Alkoxygruppe sein kann, besonders aber Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy, Phenoxy-; der Substituent R kann jedoch aus den folgenden Gruppen ausgewählt werden, keinesfalls aber nur auf diese beschränkt ist: Wasserstoff -H, Alkyle, wie: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl...; substituierte Alkyle, wie: 3-Aminopropyl, 3-Mercaptopropyl, 3-Chloropropyl, 3-lsocyanatopropyl, Perfluoralkyle; Aryle, wie Phenyl, Benzyl, 1 -Naphthyl, 2-Naphthyl; substituierte Aryle, wie: Tolyl, Dime-thylphenyle, Trimethylphenyle, Aminophenyle, Hydroxyphenyle; Heteroaryle, wie 2-Thyenyl, 3-Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-lsochinolyl; substituierte Heteroaryle, wie Aminopyridyl, Nitropyridyle, Hydroxypyridyle, Halopyridyle; polymere Ketten, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan-, Polypyrrol-, Polytiophen-Ketten.Ii) The simplest variant of the method is a one-pot synthesis for the production of polyhedral silsesquioxanes, which a special pretreatment, d. h., does not include a separate hydrolysis step. In this variant, precursors for the preparation of polyhedral silsesquioxanes are only trialkoxysilanes, which can be described by the general formula: R-SiX3, where X can be any alkoxy group, but especially methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, Butoxy, phenoxy; however, the substituent R may be selected from, but in no way limited to, the following groups: hydrogen -H, alkyls such as: methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, iso-octyl ...; substituted alkyls such as: 3-aminopropyl, 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatopropyl, perfluoroalkyls; Aryls such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl; substituted aryls such as: tolyl, dimethylphenyls, trimethylphenyls, aminophenyls, hydroxyphenyls; Heteroaryls such as 2-thylbenzyl, 3-thynyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-isoquinolyl; substituted heteroaryls such as aminopyridyl, nitropyridyls, hydroxypyridyls, halopyridyls; polymeric chains such as polyether, polyalkene, polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene chains.

[0034] Aus dem Präkursor oder aus einer Mischung der Präkursoren, d. h., aus einem Trial-koxysilan oder aus einer Mischung der Trialkoxysilane, wird in einem geeigneten Lösungsmittel, ausgewählt unter den folgenden organischen Lösungsmitteln, aber nicht auf diese beschränkt, wie: aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkane, Alkene, Alkine, heteroaromatische Verbindungen, Benzine, Fraktionen von Naphtha, Amine, Alkohole, Ester, Laktone, Amide, Laktame und Ketone, eine geeignet konzentrierte Lösung vorbereitet, welche 0,001 M bis 3 M ist. Zu dieser Lösung wird 0,01-25 Mol- % eines sauren Katalysators für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane dazugegeben, welcher in diesem Falle ein anorganisches oder organisches Hydrogendifluorid ist, ausgewählt aus den folgenden, aber nicht auf diese beschränkt: NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu)4NHF2 und eine geeignete Menge eines linearen Polyethers, ausgewählt aus der folgenden Gruppe, jedoch nicht nur auf diese beschränkt: Oligoethylenglykole, Polyethylenglykole, Oligopropylenglykole, Polypropylenglykole, Copolymere Ethylenglykols, Propylenglykols und Blockcopolymere Ethylenglykols, Propylenglykols mit Athen, Propylen und sonstigen Monomeren. Wenn organische ionische Hydrogendifluoride eingesetzt werden, ist die Zugabe des Polyethers nicht notwendig, da diese in organischen Lösungsmitteln löslich sind, wenn sie nur entsprechend substituiert sind. Eine geeignete Menge von Wasser wird auch dazugegeben, sodass auf eine Alkoxygruppe zwischen 0,1 bis 10 Äquivalenten Wasser kommen, am besten aber ein Äquivalent Wasser auf eine Alkoxygruppe. Das Gemisch wird gerührt, und da die Katalysatoren für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane sauer sind, verläuft zuerst die Hydrolyse, eine solche Mischung wird eine entsprechend lange Zeit, von 1 Minute bis 48 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt; danach wird die Mischung bis zum Sieden erhitzt und das erhaltene Gemisch für eine bestimmte Zeit zwischen 1 Stunde und 10 Tagen refluxiert. Die Silsesquioxane werden nach einem geeigneten Verfahren 6/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 isoliert und das Produkt mit Wasser für die Beseitigung der Katalysatorrückstände abgewaschen.From the precursor or from a mixture of the precursors, d. a trialkoxysilane or a mixture of the trialkoxysilanes is, but is not limited to, a suitable solvent selected from the following organic solvents such as: aromatic hydrocarbons, alkanes, alkenes, alkynes, heteroaromatic compounds, gasolines, Fractions of naphtha, amines, alcohols, esters, lactones, amides, lactams and ketones, prepared a suitably concentrated solution which is 0.001M to 3M. To this solution is added 0.01-25 mol% of an acidic catalyst for the preparation of polyhedral silsesquioxanes, which in this case is an inorganic or organic hydrogendifluoride selected from the following, but not limited to: NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu) 4NHF2 and a suitable amount of a linear polyether selected from, but not limited to: oligoethylene glycols, polyethylene glycols, oligopropylene glycols, polypropylene glycols, copolymers of ethylene glycol, propylene glycol and block copolymers of ethylene glycol, propylene glycol with Athens, propylene and other monomers. When organic ionic hydrogendifluorides are used, the addition of the polyether is not necessary because they are soluble in organic solvents, if only appropriately substituted. An appropriate amount of water is also added such that an alkoxy group will have between 0.1 to 10 equivalents of water, but more preferably one equivalent of water to an alkoxy group. The mixture is stirred, and since the catalysts for the production of polyhedral silsesquioxanes are acidic, the hydrolysis proceeds first, such a mixture is stirred for a correspondingly long time, from 1 minute to 48 hours at room temperature; then the mixture is heated to boiling and the resulting mixture is refluxed for a period of time between 1 hour and 10 days. The silsesquioxanes are isolated by a suitable method and the product is washed off with water to remove the catalyst residues.

[0035] Die Rückstände der Hydrogendifluoride werden von den Produkten einfach mit Wasser abgewaschen, da die Hydrogendifluoride hervorragend im Wasser löslich sind; zum besseren Trocknen des Produktes ist es aber gut, es am Ende noch mit einem leichtflüchtigen organischen Lösungsmittel, am besten mit Methanol, abzuwaschen.The residues of the hydrogendifluorides are simply washed away from the products with water, since the hydrogendifluorides are perfectly soluble in water; but for better drying of the product it is good to wash it off with a volatile organic solvent, preferably methanol.

[0036] iii) Die dritte Variante der Herstellung polyedrischer Silsesquioxane ist deren Herstellung aus den isolierten Silsesquioxan-Harzen, welche man von anderen Herstellern beziehen kann. Ein solches Beispiel ist ein Phenyl-Silsesquioxan-Harz. Für die Synthese der mehrfunktionellen Silsesquioxane können auch mehrere anders substituierte Harze eingesetzt werden, welche vor der Reaktion in der Lösung vermischt werden. Bei dem Einsatz der Silsesquioxan-Harze für die Präkursoren, ist die Vorbehandlung nicht erforderlich.Iii) The third variant of the production of polyhedral silsesquioxanes is their preparation from the isolated silsesquioxane resins, which can be obtained from other manufacturers. One such example is a phenyl silsesquioxane resin. For the synthesis of the polyfunctional silsesquioxanes it is also possible to use a plurality of differently substituted resins, which are mixed in the solution before the reaction. When using the silsesquioxane resins for the precursors, pretreatment is not required.

[0037] Das Silsesquioxan-Harz kann mit der folgenden allgemeinen Formel: (R—Si03/2)m x (R—SiO(OH))n x (R—Si01/2(0H)2)p dargestellt werden.The silsesquioxane resin can be represented by the following general formula: (R-SiO3 / 2) mx (R-SiO (OH)) n x (R-Si01 / 2 (0H) 2) p.

[0038] Die Bezeichnung der einzelnen Einheit: T3 T2 T1 wobei R ein beliebiger Rest ist, ausgewählt aus den folgenden Gruppen, keinesfalls aber nur auf diese beschränkt: Wasserstoff -H, Alkyle, wie: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl; substituierte Alkyle, wie: 3-Aminopropyl, 3-Mercaptopropyl, 3-Chloropropyl, 3-Isocyanatopropyl, Perfluoralkyle; Aryle, wie Phenyl, Benzyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl; substituierte Aryle, wie: Tolyl, Dimethylphenyle, Trimethylphenyle, Aminophenyle, Hydroxyphenyle; Heteroaryle, wie 2-Thyenyl, 3-Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-lsochinolyl; substituierte Heteroaryle, wie Aminopyridyl, Nitropyridyle, Hydroxypy-ridyle, Halopyridyle; polymere Ketten, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan- , Polypyr-rol-, Polytiophen-Ketten. Es kann nur ein Rest vorhanden sein, aber in demselben Harze können unterschiedliche Reste anwesend sein, m, n, p sind natürliche Zahlen, wobei gilt m > n > p und m ist in der Regel größer als 10. Wenn n = p = 0, dann spricht man über das vollständig kondensierte System, das 29Si NMR Spektrum zeigt nur Signale im T3 Bereich, jedoch sind meist auch T2 anwesend und eventuell auch T1 in einem viel geringeren Anteil.The designation of the individual moiety: T3 T2 T1 wherein R is any radical selected from the following groups, but in no way limited thereto: hydrogen -H, alkyls such as: methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, Isobutyl, isooctyl; substituted alkyls such as: 3-aminopropyl, 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatopropyl, perfluoroalkyls; Aryls such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl; substituted aryls such as: tolyl, dimethylphenyls, trimethylphenyls, aminophenyls, hydroxyphenyls; Heteroaryls such as 2-thylbenzyl, 3-thynyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-isoquinolyl; substituted heteroaryls such as aminopyridyl, nitropyridyls, hydroxypyridyls, halopyridyls; polymeric chains such as polyether, polyalkene, polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene chains. Only one residue may be present, but different residues may be present in the same resin, m, n, p are natural numbers, where m > n > p and m is usually greater than 10. If n = p = 0, then one speaks about the fully condensed system, the 29Si NMR spectrum shows only signals in the T3 range, but are usually also present T2 and possibly T1 in one much lower proportion.

[0039] Für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane wird in einem geeigneten Lösungsmittel, ausgewählt aus den folgenden organischen Lösungsmitteln, aber nicht auf diese beschränkt, wie: aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkane, Alkene, Alkine, heteroaromatische Verbindungen, Benzine, Fraktionen von Naphtha, Amine, Alkohole, Ester, Laktone, Amide, Laktame und Ketone, als Präkursor ein Silsesquioxan-Harz oder eine Mischung der Silsesquioxan-Harze gelöst, sodass die Konzentration des Harzes in Hinsicht auf eine Silsesquioxan-Einheit von 0,001 M bis 3 M ist, in diese Mischung wird 0,01-25 Mol-% Katalysators für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane beigegeben, welcher in diesem Falle ein anorganisches oder organisches Hydrogendifluorid ist, ausgewählt aus den folgenden, aber nicht auf diese beschränkt: NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu)4NHF2 und eine geeignete Menge des linearen Polyethers, ausgewählt aus der folgenden Gruppe, die nicht auf diese beschränkt ist: Oligoethylenglykole, Polyethylenglykole, Oligopropylenglykole, Polypropylenglykole, Copolymere Ethylenglykols, Propylenglykols und Blockcopolymere Ethylenglykols, Propylenglykols mit Ethen, Propylen und sonstigen Monomeren. Wenn organische ionische Hydrogendifluoride eingesetzt werden, ist die Zugabe des Polyethers nicht notwendig, da diese in organischen Lösungsmitteln löslich sind, wenn sie nur entsprechend substituiert sind. Danach wird das Gemisch in einem geeigneten Reaktor bei Siedepunkttemperatur für eine bestimmte Zeit von 1 Stunde bis 10 Tage erhitzt, darauf wird das Gemisch gekühlt und das kristallinische Produkt abfiltriert oder das Produkt auf eine andere Weise isoliert, wenn dieses nicht fest ist, womit vor allem die Extraktion gemeint ist. Das Produkt wird nur mit Wasser abgewaschen; eine 7/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15For the preparation of polyhedral silsesquioxanes is in a suitable solvent, selected from the following organic solvents, but not limited thereto, such as: aromatic hydrocarbons, alkanes, alkenes, alkynes, heteroaromatic compounds, gasolines, fractions of naphtha, amines, alcohols , Esters, lactones, amides, lactams and ketones, as a precursor, a silsesquioxane resin or a mixture of the silsesquioxane resins dissolved so that the concentration of the resin with respect to a silsesquioxane unit is from 0.001 M to 3 M into this mixture 0.01-25 mole% catalyst for the preparation of polyhedral silsesquioxanes, which in this case is an inorganic or organic hydrogendifluoride selected from, but not limited to: NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu ) 4NHF 2 and an appropriate amount of the linear polyether selected from the following group, but not limited thereto: Oligoethylene glycols, polyethylene glycols, oligopropylene glycols, polypropylene glycols, copolymers of ethylene glycol, propylene glycol and block copolymers of ethylene glycol, propylene glycol with ethene, propylene and other monomers. When organic ionic hydrogendifluorides are used, the addition of the polyether is not necessary because they are soluble in organic solvents, if only appropriately substituted. Thereafter, the mixture is heated in a suitable reactor at boiling point temperature for a period of time of 1 hour to 10 days, then the mixture is cooled and the crystalline product is filtered off or the product isolated in another way if it is not solid, which is especially the extraction is meant. The product is washed off only with water; a 7/21 Austrian Patent Office AT509 428B1 2014-09-15

Neutralisation mit einer Säure ist nicht erforderlich, wie im Falle, wenn für den Katalysator Hydroxid-Basen angewendet werden. In dem Filtrat kann erneut eine weitere Portion des Silsesqui-oxan-Harzes gelöst werden und danach weiter refluxiert werden, dabei ist es nicht erforderlich neue Katalysatoren dazuzugeben, was eine Basis für ein kontinuierliches Verfahren der Herstellung polyedrischer Silsesquioxane sein kann. Einige Reaktionen sind selektiv, was bedeutet, dass nur eine einzige Sorte des Produktes erhalten wird, aber die Situation, wo eine Mischung der Produkte erhalten wird, ist häufiger. Die Mischung der polyedrischen Produkte ist jedoch auch für die Verwendung in polymeren Systemen geeignet.Neutralization with an acid is not required, as in the case when hydroxide bases are used for the catalyst. In the filtrate, another portion of the silsesquioxane resin may be redissolved and then further refluxed, without the need for adding new catalysts, which may be a basis for a continuous process of producing polyhedral silsesquioxanes. Some reactions are selective, which means that only one type of product is obtained, but the situation where a mixture of products is obtained is more common. However, the mixture of polyhedral products is also suitable for use in polymeric systems.

[0040] Ausführungsbeispiel 1 [0041] Die Herstellung des Phenyl-Silsesquioxan-Harzes aus Phenyltrichlorosilan [0042] In einem 2 I 1-Hals-Kolben werden 505 g PhSiCI3 und 1 I Toluol vermischt, in dieses Gemisch wird binnen zwei Stunden 150 ml Wasser zugetropft, wobei große Aufmerksamkeit erforderlich ist, da bei der Reaktion gasförmiger HCl entsteht, welcher auf eine sichere Weise entfernt werden muss, am besten mit der Einführung in eine Kalksuspension im Wasser. Das Gemisch wird dann noch einen Tag gerührt, darauf mit 3 x 200 ml Wasser abgewaschen, verdampft, und der Rückstand ist eine bröcklige durchsichtige bis weiße Substanz.Example 1 Preparation of the phenyl silsesquioxane resin from phenyltrichlorosilane 505 g of PhSiCl 3 and 1 liter of toluene are mixed in a 2 liter 1-necked flask, into which mixture 150 ml of water are added within two hours which requires much attention, since the reaction produces gaseous HCl, which must be removed in a safe manner, preferably with the introduction into a lime suspension in the water. The mixture is then stirred for a day, then washed with 3 x 200 ml of water, evaporated, and the residue is a friable transparent to white substance.

[0043] Die Herstellung von Ph-T8 [0044] In die Lösung des Phenyl-Silsesquioxan-Harzes, hergestellt nach Beispiel 1, in 1,8 I Toluol, werden 10 g KHF2 und 10 g PEG 400 beigegeben, das Gemisch wird unter starkem Rühren 40 Stunden refluxiert und danach gekühlt, der feine kristallinische Niederschlag von Ph-T8 wird abfiltriert und mit Toluol, Wasser und Methanol abgewaschen und getrocknet. Das Filtrat wird auf ein Drittel des Ausgangsvolumens konzentriert und erneut 24 Stunden refluxiert und erneut filtriert. In der ersten Fraktion werden 220 g des Produktes erhalten, was 71% beträgt, in der zweiten aber noch 65 g, was zusammen 285 g von Ph-T8 gibt, d. h., 92 %. Das 29Si-MAS NMR Spektrum zeigt einen einzigen Peak bei -77,7 ppm, was auch auf dem Bild 3 zu sehen ist. Das Massenspektrum zeigt einen Molekül-Peak bei ungefähr 1032 amu, Bild 4.The preparation of Ph-T8 In the solution of the phenyl silsesquioxane resin, prepared according to Example 1, in 1.8 l of toluene, 10 g of KHF 2 and 10 g of PEG 400 are added, the mixture is added under strong Stirred for 40 hours and then cooled, the fine crystalline precipitate of Ph-T8 is filtered off and washed with toluene, water and methanol and dried. The filtrate is concentrated to one third of the starting volume and refluxed again for 24 hours and refiltered. In the first fraction 220 g of the product is obtained, which is 71%, in the second but still 65 g, which together 285 g of Ph-T8, d. h., 92%. The 29Si-MAS NMR spectrum shows a single peak at -77.7 ppm, which can also be seen in Figure 3. The mass spectrum shows a molecular peak at about 1032 amu, Figure 4.

[0045] Ausführungsbeispiel 2 [0046] Die Herstellung von Ph-T12 [0047] In einen 2 I Kolben wird 400 g Phenyltrimethoxysilan abgewogen, der Kolben mit THF ergänzt und 108 g Wasser und 10 Tropfen konzentrierter Schwefelsäure dazugegeben, das Gemisch wird über Nacht gerührt und am nächsten Morgen werden 10 g KHF2 und 10 g PEG 300 dazugegeben und alles zusammen 2 Tage refluxiert. Das Gemisch wird gekühlt, der feine kristallinische Niederschlag von Ph-T12 abfiltriert, mit frischem THF, Wasser und Methanol abgewaschen und bei 150 °C 15 h getrocknet. Das Filtrat wird auf ein Drittel konzentriert und erneut einen Tag refluxiert und abfiltriert. In der ersten Fraktion werden 170 g des Produktes (66 %) erhalten, in der zweiten aber noch 47 g, zusammen 217 g von Ph-T12, was 84 % beträgt. Das 29Si-MAS NMR Spektrum zeigt zwei Peaks bei -77,1 ppm und -80,3 ppm, Bild 5.Example 2 Preparation of Ph-T12 400 g of phenyltrimethoxysilane are weighed into a 2 liter flask, the flask is supplemented with THF and 108 g of water and 10 drops of concentrated sulfuric acid are added, and the mixture is stirred overnight and the next morning 10g of KHF2 and 10g of PEG 300 are added and all together refluxed for 2 days. The mixture is cooled, the fine crystalline precipitate of Ph-T12 filtered off, washed with fresh THF, water and methanol and dried at 150 ° C for 15 h. The filtrate is concentrated to one third and refluxed again for one day and filtered off. In the first fraction 170 g of the product (66%) are obtained, in the second but still 47 g, together 217 g of Ph-T12, which is 84%. The 29Si-MAS NMR spectrum shows two peaks at -77.1 ppm and -80.3 ppm, Figure 5.

[0048] Ausführungsbeispiel 3 [0049] Die Herstellung von Ph-T8 aus dem handelsüblichen Silsesquioxan-Harz [0050] In einen 250 ml Kolben werden 69 g des handelsüblichen Phenyl-Silsesquioxan- Harzes (Wacker) abgewogen, 230 ml Toluol nachgegossen; das Harz wird unter Rühren aufgelöst, 1 g KHF2 und 1 g PEG 400 werden dazugegeben und es wird 30 Stunden refluxiert, danach wird das Gemisch gekühlt, der feine kristallinische Niederschlag von Ph-T8 abfiltriert und mit Toluol, Wasser und Methanol abgewaschen und getrocknet. Das Filtrat kann auf ein Drittel des Ausgangsvolumens konzentriert werden und erneut 24 h refluxiert und danach wieder filtriert werden. In der ersten Fraktion werden 50 g des Produktes erhalten, was über 72 % beträgt. Die Kristalle zeigen gleiche Eigenschaften wie im Ausführungsbeispiel 1. Dieses Experiment beweist die große Verwendbarkeit dieser Methode der Synthese und die Verwendbarkeit preiswerter und sichererer Rohstoffen für die Produktion polyedrischer Silsesquioxane. 8/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 [0051] Ausführungsbeispiel 4 [0052] Die Herstellung von iBu-T8 [0053] In einen 1 I Kolben werden 178 g Isobutyltrimethoxysilan abgewogen, der Kolben wird mit THF ergänzt, 55 g Wasser und 1 ml Essigsäure werden dazugegeben, das Gemisch wird über Nacht gerührt; am nächsten Morgen werden 5 g NaHF2 und 5 g PEG 300 beigegeben und alles zusammen wird 1 Tag refluxiert. Das Gemisch wird gekühlt, große Kristalle von iBu-T8 werden abfiltriert, mit frischem THF, Wasser und Methanol abgewaschen und getrocknet. Das Filtrat wird auf ein Drittel konzentriert und erneut einen Tag refluxiert und abfiltriert. In der ersten Fraktion werden 45 g des Produktes und in der zweiten noch 18 g erhalten, zusammen 63 g von iBu-T8, was 60 % beträgt. Das 29Si- NMR Spektrum in CDCI3 zeigt einen einzigen Peak bei -67,9 ppm, Bild 6.Example 3 Production of Ph-T8 from the Commercially Available Silsesquioxane Resin 69 g of the commercially available phenyl silsesquioxane resin (Wacker) are weighed into a 250 ml flask, 230 ml of toluene are poured over; the resin is dissolved with stirring, 1 g of KHF 2 and 1 g of PEG 400 are added and refluxed for 30 hours, then the mixture is cooled, the fine crystalline precipitate of Ph-T8 is filtered off and washed with toluene, water and methanol and dried. The filtrate can be concentrated to one third of the starting volume and refluxed again for 24 h and then filtered again. In the first fraction 50 g of product are obtained, which is over 72%. The crystals show the same properties as in the embodiment 1. This experiment demonstrates the great utility of this method of synthesis and the availability of cheaper and safer raw materials for the production of polyhedral silsesquioxanes. Example 4 Preparation of iBu-T8 178 g of isobutyltrimethoxysilane are weighed into a 1 l flask, the flask is supplemented with THF, 55 g of water and 1 ml of acetic acid are added, the mixture is stirred overnight; the next morning, 5 g of NaHF 2 and 5 g of PEG 300 are added and all together is refluxed for 1 day. The mixture is cooled, large crystals of iBu-T8 are filtered off, washed with fresh THF, water and methanol and dried. The filtrate is concentrated to one third and refluxed again for one day and filtered off. In the first fraction, 45 g of the product and in the second still 18 g are obtained, together 63 g of iBu-T8, which is 60%. The 29Si NMR spectrum in CDCI3 shows a single peak at -67.9 ppm, Figure 6.

[0054] Ausführungsbeispiel 5 [0055] Die Herstellung von iOc-T8 [0056] In einen 100 ml Kolben werden 23,4 g Isooctyltrimethoxysilan abgewogen, der Kolben wird mit THF ergänzt, 5,4 g Wasser, in welchem 0,5 g KHF2 und 0,5 g PEG 550 Monomethylether gelöst werden, wird beigegeben. Das Gemisch wird sofort trübe, bei Zimmertemperatur wird es 2 h gerührt und danach bei der Temperatur des intensiven Rückfluss 24 h erhitzt. Das Gemisch wird verdampft und aus dem System Dichlormethan/Wasser extrahiert, die organische Phase wird mit Natriumsulfat getrocknet und verdampft. Es bleiben übrig 13,7 g (83 % von 16,5 g) des viskosen farblosen Öls, welches einen Silsesquioxan-Peak in 29Si- NMR in Chloroform bei - 68,2 ppm aufweist, Bild 7.Exemplary Embodiment 5 Production of iOc-T8 23.4 g of isooctyltrimethoxysilane are weighed into a 100 ml flask, the flask is supplemented with THF, 5.4 g of water in which 0.5 g of KHF 2 and 0.5 g of PEG 550 monomethyl ether are dissolved is added. The mixture immediately becomes cloudy, at room temperature it is stirred for 2 h and then heated at the temperature of intensive reflux for 24 h. The mixture is evaporated and extracted from the system dichloromethane / water, the organic phase is dried with sodium sulfate and evaporated. Remaining 13.7 g (83% of 16.5 g) of the viscous colorless oil, which has a silsesquioxane peak in 29Si NMR in chloroform at - 68.2 ppm, Figure 7.

[0057] Ausführungsbeispiel 6 [0058] Die Herstellung des Gemisches von HeD-T8 und HeD-T 10 [0059] In einen 100 ml Kolben werden 17,34 g Heksadecyltrimethoxysilan abgewogen, der Kolben wird mit THF ergänzt, 5,4 g Wasser, 0,5 g NaHF2 und 0,5 g PEG werden dazugegeben und bei Zimmertemperatur 2 h gerührt, und danach bei der Temperatur des intensiven Rückfluss 36 h erhitzt. Nach der beendeten Reaktion wird das Gemisch verdampft, es bleiben 26,2 g (92 % von 28,45 g) des weißen brüchigen Feststoffs übrig, welcher mit Wasser abgewaschen wird. In 29Si- NMR des Gemisches übenwiegen zwei Silsesquioxan-Peaks und zwar für T8 bei -66,6 ppm und ein ungefähr zweimal größerer für T10 bei -68,7 ppm.Example 6 Preparation of the mixture of HeD-T8 and HeD-T 10 Into a 100 ml flask are weighed 17.34 g of Heksadecyltrimethoxysilane, the flask is supplemented with THF, 5.4 g of water, 0.5 g of NaHF 2 and 0.5 g of PEG are added and stirred at room temperature for 2 h, then heated at the temperature of the intensive reflux for 36 h. After the reaction has ended, the mixture is evaporated, leaving 26.2 g (92% of 28.45 g) of the white brittle solid, which is washed off with water. Two silsesquioxane peaks were observed in 29Si NMR of the mixture for T8 at -66.6 ppm and about two times greater for T10 at -68.7 ppm.

[0060] Ausführungsbeispiel 7 [0061] Die Herstellung von MAP-Tn [0062] In einen 250 ml Kolben werden 31 g (3-Metacryloxy)propyltrimethoxysilan abgewogen, in 200 ml THF gelöst, 6 g Wasser und ein Tropfen 68 % HN03 werden dazugegeben, es wird eine Stunde gerührt, und danach 0,5 g KHF2 und 1 g Tetraethylenglykols dazugegeben. Es wird über Nacht refluxiert und am folgenden Morgen ein viskoses Öl isoliert, bei welchem T8 (-66,4 ppm) und T10 (-68,4 ppm) überwiegen, es enthält aber auch T12 (-66,1 und -70,71 ppm), Bild 8.Example 7 Preparation of MAP-Tn Into a 250 ml flask, weigh 31 g of (3-metacryloxy) propyltrimethoxysilane, dissolve in 200 ml of THF, add 6 g of water and one drop of 68% HNO 3 , It is stirred for one hour, and then added to 0.5 g of KHF2 and 1 g of tetraethylene glycol. It is refluxed overnight, and the following morning a viscous oil is isolated in which T8 (-66.4 ppm) and T10 (-68.4 ppm) predominate, but also contains T12 (-66.1 and -70.71) ppm), Figure 8.

[0063] Ausführungsbeispiel 8 [0064] Die Herstellung von Ap2iBu6-Tn [0065] In einen 250 ml Kolben werden 26 g Isobutyltrimethoxysilan und 8,75 g 3-Aminopropyl-trimethoxysilan abgewogen, in THF gelöst, 8 g Wasser und 1 Tropfen Essigsäure werden dazugegeben, das Gemisch wird zwei Stunden gerührt, danach wird 0,5 g KHF2 und 0,5 g PEG 400 dazugegeben und 24 h refluxiert; das Gemisch wird gekühlt und das THF verdampft. Das Produkt ist eine schmierfähige Substanz. In 29Si- NMR gibt es eine Vielzahl der engen Signale im T3 Bereich, was auf vollständige Kondensation in die polyedrischen Produkte hindeutet. Die Isomeren mit 8-10 Silsesquioxan-Einheiten übenwiegen, Bild 9. 9/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 [0066] Ausführungsbeispiel 9 [0067] Die Herstellung von Ap2pFOc2iOc4-Tn [0068] In einen 250 ml Kolben werden 3,58 g 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 10,20 g (1H, 1H, 2H, 2H)-Perfluorooctyltriethoxysilan und 9,36 g Isooctyltrimethoxysilan abgewogen und in THF mit 0,5 g PEG 400 gelöst; danach wird die Lösung von 0,5 g KHF2 in 4 g Wasser und 3 g EtOH beigegeben, und es wird 24 h refluxiert; das Gemisch wird gekühlt und THF verdampft. Das Produkt ist ein farbloses, sehr viskoses Öl. In 29Si- NMR gibt es eine Vielzahl der engen Signale im T3 Bereich, mit dem intensivsten Peak bei -68 ppm, was auf vollständige Kondensation in die polyedrische Produkte hinweist.Embodiment 8 The Preparation of Ap2iBu6-Tn In a 250 ml flask, weigh 26 g of isobutyltrimethoxysilane and 8.75 g of 3-aminopropyltrimethoxysilane, dissolve in THF, add 8 g of water and 1 drop of acetic acid the mixture is stirred for two hours, then 0.5 g of KHF 2 and 0.5 g of PEG 400 are added and refluxed for 24 hours; the mixture is cooled and the THF evaporated. The product is a lubricious substance. In 29Si NMR, there are a variety of narrow peaks in the T3 region, indicating complete condensation in the polyhedral products. Weigh out the isomers with 8-10 silsesquioxane units, Figure 9. Example 9 Preparation of Ap2pFOc2iOc4-Tn. The preparation of Ap2pFOc2iOc4-Tn [0068] 3 , 58 g of 3-aminopropyltrimethoxysilane, 10.20 g of (1H, 1H, 2H, 2H) perfluorooctyltriethoxysilane and 9.36 g of isooctyltrimethoxysilane weighed and dissolved in THF with 0.5 g of PEG 400; then the solution of 0.5 g of KHF 2 in 4 g of water and 3 g of EtOH is added, and it is refluxed for 24 h; the mixture is cooled and THF evaporated. The product is a colorless, very viscous oil. In 29Si NMR, there are a variety of narrow peaks in the T3 region, with the most intense peak at -68 ppm, indicating complete condensation in the polyhedral products.

[0069] Das Verfahren für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane ist folglich gekennzeichnet durch das Lösen eines Präkursors für die Synthese polyedrischer Silsesquioxane in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Lösungsmittelmischung, gegebenenfalls durch die Vorbehandlung des Präkursors in der Lösung und durch die Zugabe eines Polyethers, eines sauren Katalysators für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane, gegebenenfalls von Wasser, durch das Refluxieren des erhaltenen Gemisches für eine bestimmte Zeit, zwischen 1 Stunde und 10 Tagen, die Isolierung der Silsesquioxane und das Abwaschen des Produktes mit Wasser für die Beseitigung der Katalysatorrückstände. Das Lösen eines Silans oder einer Mischung der Silane, als des Präkursors für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane, verläuft in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Lösungsmittelmischung, durch die Vorbehandlung; d. h., die Zugabe von Wasser und gegebenenfalls eines Säure-Katalysators zu dieser Mischung, durch das Rühren der erhaltenen Mischung bis zu der Hydrolyse des Silans, durch die Beseitigung, gegebenenfalls, der sauren Produkte der Hydrolyse; und durch die Zugabe eines Polyethers und des Katalysators für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane, das Refluxieren des erhaltenen Gemisches für eine Zeit, zwischen 1 Stunde und 10 Tagen, die Isolierung der Silsesquioxane und das Abwaschen des Produktes mit Wasser für die Beseitigung der Katalysatorrückstände. Das Lösen eines Trialkoxysilans oder einer Mischung der Trialkoxylane, als der Präkursoren für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane, verläuft in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Lösungsmittelmischung, durch die Zugabe eines Polyethers, eines sauren Katalysators für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane und von Wasser zu dieser Mischung, durch das Rühren der erhaltenen Mischung bis zur Hydrolyse des Silans und das Refluxieren des erhaltenen Gemisches für eine bestimmte Zeit, zwischen 1 Stunde und 10 Tagen, die Isolierung der Silsesquioxane und das Abwaschen des Produktes mit Wasser für die Beseitigung der Katalysatorrückstände. Das Lösen eines Silsesquioxan-Harzes oder einer Mischung der Silsesquioxan-Harze, als des Präkursors für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane, verläuft in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Lösungsmittelmischung, ohne Vorbehandlung, und durch die Zugabe eines Polyethers und eines sauren Katalysators für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane, ohne Wasserzugabe, durch das Refluxieren des erhaltenen Gemisches für eine bestimmte Zeit, zwischen 1 Stunde und 10 Tagen, die Isolierung der Silsesquioxane und das Abwaschen des Produktes mit Wasser für die Beseitigung der Katalysatorrückstände. Das Silan ist aus der Gruppe der Verbindungen ausgewählt, aber nicht nur auf diese beschränkt ist, welche mit der allgemeinen Formel: R—SiX3 beschrieben werden können, wobei X irgendeine Gruppe sein kann, welche in Sol- Gel-Prozessen - d. h., in den Reaktionen der Hydrolyse und Kondensation teilnehmen kann, insbesondere aber die Halo-Gruppen - Fluoro-, Chloro-, Bromo- und Jodo-, verschiedene Alkoxy- und Aryloxy-Gruppen - Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-, Phenoxy-, verschiedene Alkylsilyl-Gruppen - Trimethylsilyloxy-, Triethylsilyloxy-, Acyloxy-Gruppen, wie Acetoxy-, und Silanol-Gruppen - OH; der Substituent R kann jedoch aus den folgenden Gruppen ausgewählt werden, keinesfalls aber nur auf diese beschränkt ist: Wasserstoff -H, Alkyle, wie: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl; substituierte Alkyle, wie: 3-Aminopropyl, 3-Mercap-topropyl, 3-Chloropropyl, 3-lsocyanatopropyl, Perfluoralkyle; Aryle, wie Phenyl, Benzyl, 1 -Naphthyl, 2-Naphthyl; substituierte Aryle, wie: Tolyl, Dimethylphenyle, Trimethylphenyle, Ami- 10/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 nophenyle, Hydroxyphenyle; Heteroaryle, wie 2-Thyenyl, 3-Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-lsochinolyl; substituierte Heteroaryle, wie Aminopyridyl, Nitropyridyle, Hydroxypyridyle, Halopyridyle; polymere Ketten, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan-, Polypyrrol-, Polytiophen-Ketten. Das Trialkoxysilan wird aus der Gruppe der Verbindungen ausgewählt, aber nicht nur auf diese beschränkt ist, welche mit der allgemeinen Formel: R—SiX3 beschrieben werden können, wobei X irgendeine Alkoxy-Gruppe sein kann, insbesondere aber Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-; der Substituent R kann jedoch aus den folgenden Gruppen ausgewählt werden, keinesfalls aber nur auf diese beschränkt ist: Wasserstoff -H, Alkyle, wie: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl; substituierte Alkyle, wie: 3-Aminopropyl, 3- Mercaptopropyl, 3-Chloropropyl, 3-lsocyanatopropyl, Perfluoralkyle; Aryle, wie Phenyl, Benzyl, 1 -Naphthyl, 2-Naphthyl; substituierte Aryle, wie: Tolyl, Dimethylphe-nyle, Trimethylphenyle, Aminophenyle, Hydroxyphenyle; Heteroaryle, wie 2-Thyenyl, 3-Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-lsochinolyl; substituierte Heteroaryle, wie Aminopyridyl, Nitropyridyle, Hydroxypyridyle, Halopyridyle; polymere Ketten, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan- , Polypyrrol-, Polytiophen-Ketten. Ein Silsesquio-xan-Harz wird verwendet, welches mit der folgenden allgemeinen Formel: (R—Si03/2)m x (R—SiO(OH))n x (R—Si01/2(0H)2)p beschrieben werden kann, wobei R ein beliebiger Rest ist oder mehrere Reste in einem bestimmten Verhältnis, wobei alle aus den folgenden Gruppen ausgewählt, keinesfalls aber nur auf diese beschränkt sind: Wasserstoff -H, Alkyle, wie: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl; substituierte Alkyle, wie: 3-Aminopropyl, 3-Mercaptopropyl, 3-Chloropropyl, 3-Isocyanatopropyl, Perfluoralkyle; Aryle, wie Phenyl, Benzyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl; substituierte Aryle, wie: Tolyl, Dimethylphenyle, Trimethylphenyle, Aminophenyle, Hydroxyphenyle; Heteroaryle, wie 2-Thyenyl, 3-Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-lsochinolyl; substituierte Heteroaryle, wie Aminopyridyl, Nitropyridyle, Hydroxypyridyle, Halopyridyle; polymere Ketten, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan-, Polypyrrol-, Polytiophen-Ketten; m, n, p sind natürliche Zahlen, wobei gilt: m > n > p. Organische Lösungsmittel oder Mischungen der Lösungsmittel werden verwendet, ausgewählt aus den folgenden, aber nicht auf diese beschränkt: aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkane, Alkene, Alkine, heteroaromatische Verbindungen, Benzine, Fraktionen von Naphtha, Amine, Alkohole, Ester, Laktone, Amide, Laktame, Ketone. Die Polyether werden verwendet, ausgewählt aus den folgenden, aber nicht nur auf diese beschränkt: Oligoethylenglykole, Polyethylenglykole, Oligop-ropylenglykole, Polypropylenglykole, Copolymere des Ethylenglykols, Propylenglykols und Blockcopolymere des Ethylenglykols, Propylenglykols mit Ethen, Propylen und sonstigen Monomeren. Als saurer Katalysator für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane wird ein anorganisches oder organisches Hydrogendifluorid eingesetzt, ausgewählt aus den folgenden, aber nicht auf diese beschränkt: NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu)4NHF2. 11/21The process for the preparation of polyhedral silsesquioxanes is thus characterized by the dissolution of a precursor for the synthesis of polyhedral silsesquioxanes in an organic solvent or in a solvent mixture, optionally by the pre-treatment of the precursor in the solution and by the addition of a polyether, an acidic Catalyst for the production of polyhedral silsesquioxanes, optionally water, by refluxing the resulting mixture for a specific time, between 1 hour and 10 days, isolating the silsesquioxanes and washing the product with water to remove the catalyst residues. The dissolution of a silane or a mixture of the silanes, as the precursor for the production of polyhedral silsesquioxanes, proceeds in an organic solvent or in a solvent mixture, by the pretreatment; d. h., the addition of water and optionally an acid catalyst to this mixture, by stirring the resulting mixture until the hydrolysis of the silane, by the elimination, optionally, the acidic products of the hydrolysis; and by the addition of a polyether and the catalyst for the production of polyhedral silsesquioxanes, refluxing the resulting mixture for a period of between 1 hour and 10 days, isolating the silsesquioxanes and washing the product with water to remove the catalyst residues. Dissolution of a trialkoxysilane or a mixture of trialkoxylans, as the precursors for the preparation of polyhedral silsesquioxanes, proceeds in an organic solvent or in a solvent mixture, by the addition of a polyether, an acidic catalyst for the preparation of polyhedral silsesquioxanes and water to this mixture, by stirring the resulting mixture until hydrolysis of the silane and refluxing the resulting mixture for a period of time, between 1 hour and 10 days, isolating the silsesquioxanes and washing the product with water to remove the catalyst residues. The dissolution of a silsesquioxane resin or a mixture of the silsesquioxane resins, as the precursor for the production of polyhedral silsesquioxanes, proceeds in an organic solvent or in a solvent mixture, without pretreatment, and by the addition of a polyether and an acid catalyst for the production of polyhedral Silsesquioxanes, without adding water, by refluxing the resulting mixture for a period of time, between 1 hour and 10 days, isolating the silsesquioxanes and washing the product with water to remove the catalyst residues. The silane is selected from the group of compounds, but is not limited to those which can be described by the general formula: R-SiX 3, where X may be any group which can be used in sol-gel processes - i. h., may participate in the reactions of hydrolysis and condensation, but especially the halo groups - fluoro, chloro, bromo and iodo, various alkoxy and aryloxy groups - methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy -, butoxy, phenoxy, various alkylsilyl groups - trimethylsilyloxy, triethylsilyloxy, acyloxy groups, such as acetoxy, and silanol groups - OH; however, the substituent R may be selected from, but in no way limited to, the following groups: hydrogen -H, alkyls such as: methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, isooctyl; substituted alkyls such as: 3-aminopropyl, 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatopropyl, perfluoroalkyls; Aryls such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl; substituted aryls, such as: tolyl, dimethylphenyls, trimethylphenyls, aminophenols, hydroxyphenyls; Heteroaryls such as 2-thylbenzyl, 3-thynyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-isoquinolyl; substituted heteroaryls such as aminopyridyl, nitropyridyls, hydroxypyridyls, halopyridyls; polymeric chains such as polyether, polyalkene, polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene chains. The trialkoxysilane is selected from but not limited to the group of compounds which can be described by the general formula: R-SiX 3 where X may be any alkoxy group, but especially methoxy, ethoxy, propoxy , Isopropoxy, butoxy; however, the substituent R may be selected from, but in no way limited to, the following groups: hydrogen -H, alkyls such as: methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, isooctyl; substituted alkyls such as: 3-aminopropyl, 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatopropyl, perfluoroalkyls; Aryls such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl; substituted aryls such as: tolyl, dimethylphenyls, trimethylphenyls, aminophenyls, hydroxyphenyls; Heteroaryls such as 2-thylbenzyl, 3-thynyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-isoquinolyl; substituted heteroaryls such as aminopyridyl, nitropyridyls, hydroxypyridyls, halopyridyls; polymeric chains such as polyether, polyalkene, polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene chains. A silsesquioxane resin is used, which can be described by the following general formula: (R-SiO3 / 2) mx (R-SiO (OH)) nx (R-Si01 / 2 (0H) 2) p, wherein R is any radical or radicals in a particular ratio, all of which are selected from, but in no way limited to: hydrogen -H, alkyls such as: methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, isooctyl ; substituted alkyls such as: 3-aminopropyl, 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatopropyl, perfluoroalkyls; Aryls such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl; substituted aryls such as: tolyl, dimethylphenyls, trimethylphenyls, aminophenyls, hydroxyphenyls; Heteroaryls such as 2-thylbenzyl, 3-thynyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-isoquinolyl; substituted heteroaryls such as aminopyridyl, nitropyridyls, hydroxypyridyls, halopyridyls; polymeric chains such as polyether, polyalkene, polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene chains; m, n, p are natural numbers, where m > n > p. Organic solvents or mixtures of solvents are used selected from, but not limited to: aromatic hydrocarbons, alkanes, alkenes, alkynes, heteroaromatic compounds, gasolines, fractions of naphtha, amines, alcohols, esters, lactones, amides, lactams, ketones. The polyethers are selected from, but not limited to, the following: oligoethylene glycols, polyethylene glycols, oligoprene glycols, polypropylene glycols, copolymers of ethylene glycol, propylene glycol, and block copolymers of ethylene glycol, propylene glycol with ethene, propylene, and other monomers. As an acidic catalyst for the production of polyhedral silsesquioxanes, an inorganic or organic hydrogendifluoride is used, selected from, but not limited to: NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu) 4NHF2. 11/21

Claims (9)

österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-15 Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung polyedrischer Silsesquioxane, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus der Gruppe der Silane und Silsesquioxan-Harze ausgewählter Präkursor für die Synthese polyedrischer Silsesquioxane in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Lösungsmittelmischung gelöst wird, dass der Lösung ein organisches oder anorganisches Hydrogendifluorid als saurer Katalysator für die Herstellung der polyedrischen Silsesquioxane gegebenenfalls mit einem Polyether und/oder Wasser zugegeben wird und dass dann das erhaltene Gemisch zwischen einer Stunde und 10 Tagen refluxiert wird, bevor die Silsesquioxane isoliert und die Katalysatorrückstände mit Wasser abgewaschen werden.Austrian Patent Office AT509 428B1 2014-09-15 1. A process for producing polyhedral silsesquioxanes, characterized in that a selected from the group of silanes and silsesquioxane resins precursor for the synthesis of polyhedral silsesquioxanes in an organic solvent or in a solvent mixture is dissolved, in that an organic or inorganic hydrogendifluoride acid catalyst is added to the solution for the preparation of the polyhedral silsesquioxanes, optionally with a polyether and / or water, and then the resulting mixture is refluxed between one hour and 10 days before the silsesquioxanes are isolated and the catalyst residues Wash off water. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Silan oder einer Mischung von Silanen als Präkursor für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane im Lösungsmittel oder in der Lösungsmittelmischung durch Zugabe von Wasser und gegebenenfalls eines Säure-Katalysators unter Rühren der erhaltenen Mischung bis zur Hydrolyse vorbehandelt wird, bevor nach einer allfälligen Beseitigung der sauren Produkte der Hydrolyse der Polyether und das Hydrogendifluorid als saurer Katalysator für die Herstellung der polyedrischen Silsesquioxane zugegeben werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the silane or a mixture of silanes as a precursor for the production of polyhedral silsesquioxanes in the solvent or in the solvent mixture by adding water and optionally an acid catalyst with stirring the resulting mixture until hydrolysis pretreated is added before after any removal of the acidic products of the hydrolysis of the polyether and the hydrogen fluoride as an acidic catalyst for the preparation of the polyhedral silsesquioxanes. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Präkursor für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane ein Trialkoxysilan oder eine Mischung aus Trialkoxyla-nen eingesetzt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that is used as a precursor for the production of polyhedral silsesquioxanes, a trialkoxysilane or a mixture of Trialkoxyla-NEN. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Silan aus der Gruppe der Verbindungen mit der allgemeinen Formel R—SiX3 ausgewählt wird, wobei X eine in Sol-Gel-Prozessen, d. h. in den Reaktionen der Hydrolyse und der Kondensation, teilnehmende Gruppe ist, und insbesondere die Halo-Gruppen, nämlich die Fluor-, Chlor-, Brom- und Jod- sowie verschiedene Alkoxy- und Aryloxy-Gruppen, Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-, Phenoxy-, verschiedene Al-kylsilyl-Gruppen, nämlich Trimethylsilyloxy-, Triethylsilyloxy- und Acyloxy-Gruppen, wie Acetoxy-, und Silanol-Gruppen, sowie OH umfasst; und wobei der Substituent R Wasserstoff -H, ein Alkyl, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl, ein substituiertes Alkyl, wie 3-Aminopropyl, 3-Mercapto- propyl, 3-Chlorpropyl, 3-lsocyanatpropyl, Perfluoralkyle, ein Aryl, wie Phenyl, Benzyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, ein substituiertes Aryl, wie Tolyl, Dimethylphenyl, Trimethylphenyl, Aminophenyl, Hydroxyphenyl, ein Heteroaryl, wie 2- Thyenyl, 3-Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-lsochinolyl, ein substituiertes Heteroaryl, wie Aminopyridyl, Nitropyridyl, Hydroxypyridyl, Halopyridyl, eine polymere Kette, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan-, Polypyr-rol-, Polytiophen-Ketten, ist.4. The method according to claims 1 or 2, characterized in that the silane is selected from the group of compounds having the general formula R-SiX3, wherein X is one in sol-gel processes, d. H. in the reactions of the hydrolysis and the condensation, participating group, and in particular the halo groups, namely the fluorine, chlorine, bromine and iodine as well as various alkoxy and aryloxy groups, methoxy, ethoxy, propoxy , Isopropoxy, butoxy, phenoxy, various alkylsilyl groups, namely, trimethylsilyloxy, triethylsilyloxy and acyloxy groups, such as acetoxy and silanol groups, and OH; and wherein the substituent R is hydrogen -H, an alkyl, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, isooctyl, a substituted alkyl, such as 3-aminopropyl, 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatopropyl, Perfluoroalkyls, an aryl such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, a substituted aryl such as tolyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, aminophenyl, hydroxyphenyl, a heteroaryl such as 2-thytenyl, 3-thynyl, 2-furyl, 3 Furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-isoquinolyl, a substituted heteroaryl such as aminopyridyl, nitropyridyl, hydroxypyridyl, halopyridyl, a polymeric chain such as polyether, polyalkene Polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene chains. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trialkoxysilan aus der Gruppe mit der allgemeinen Formel: R—SiX3 ausgewählt wird, wobei X eine Alkoxy-Gruppe, insbesondere eine Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-Gruppe, ist und wobei der Substituent R Wasserstoff -H, ein Alkyl, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl, ein substituiertes Alkyl, wie 3-Aminopropyl, 3-Mercaptopropyl, 3-Chlorpropyl, 3-lsocyanatpropyl, Perfluoralkyle, ein Aryl, wie Phenyl, Benzyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, ein substituiertes Aryl, wie Tolyl, Dimethylphenyl, Trimethylphenyl, Aminophenyl, Hydroxyphenyl, ein ; Heteroaryl, wie 2-Thyenyl, 3- Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-Isochinolyl, ein substituiertes Heteroaryl, wie Aminopyridyl, Nitropyridyl, Hydroxypyridyl, Halopyridyl, eine polymere Kette, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan-, Polypyr-rol-, Polytiophen-Ketten, ist. 12/21 österreichisches Patentamt AT509 428B1 2014-09-155. The method according to claim 3, characterized in that the trialkoxysilane is selected from the group having the general formula: R-SiX3, where X is an alkoxy group, in particular a methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy Group, and wherein the substituent R is hydrogen -H, an alkyl such as methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, isooctyl, a substituted alkyl such as 3-aminopropyl, 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatepropyl , Perfluoroalkyls, an aryl such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, a substituted aryl such as tolyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, aminophenyl, hydroxyphenyl; Heteroaryl, such as 2-thienyl, 3-thienyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-isoquinolyl, a substituted heteroaryl, such as aminopyridyl, Nitropyridyl, hydroxypyridyl, halopyridyl, a polymeric chain such as polyether, polyalkene, polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene chains. 12/21 Austrian Patent Office AT509 428B1 2014-09-15 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Präkursor ein Silsesquio-xan-Harz mit der allgemeinen Formel (R-Si03/2)m x (R—SiO(OH))n x (R-Si01/2(0H)2)p eingesetzt wird, wobei R einen oder mehrere Reste in einem bestimmten Verhältnis umfasst, ausgewählt aus den Wasserstoff -H, ein Alkyl, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, Isooctyl, ein substituiertes Alkyl, wie 3-Aminopropyl, 3-Mercaptopropyl, 3-Chlorpropyl, 3-lsocyanatpropyl, Perfluoralkyle, ein Aryl, wie Phenyl, Benzyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, ein substituiertes Aryl, wie Tolyl, Dimethylphenyl, Trimethylphenyl, Aminophenyl, Hydroxyphenyl, ein Heteroaryl, wie 2-Thyenyl, Thyenyl, 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Chinolyl, 4-Chinolyl, 1-lsochinolyl, ein substituiertes Heteroaryl, wie Aminopyridyl, Nitropyridyl, Hydroxypyridyl, Halopyridyl, und eine polymere Kette, wie Polyether-, Polyalken-, Polydialkylsiloxan-, Polypyrrol-, Polytiophenketten, enthaltenden Gruppen, und wobei m, n, p natürliche Zahlen sind, wobei gilt m &gt; n &gt; p, und wobei m&lt;=10000 ist.6. The method according to claim 1, characterized in that as precursors a silsesquioxane resin having the general formula (R-Si03 / 2) mx (R-SiO (OH)) nx (R-Si01 / 2 (0H) 2 ) p, wherein R comprises one or more radicals in a particular ratio selected from hydrogen -H, an alkyl such as methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, isooctyl, a substituted alkyl such as 3-aminopropyl , 3-mercaptopropyl, 3-chloropropyl, 3-isocyanatepropyl, perfluoroalkyls, an aryl such as phenyl, benzyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, a substituted aryl such as tolyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, aminophenyl, hydroxyphenyl, a heteroaryl such as 2-thienyl, thienyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, 2-quinolyl, 4-quinolyl, 1-isoquinolyl, a substituted heteroaryl such as aminopyridyl, nitropyridyl, hydroxypyridyl, halopyridyl , and a polymeric chain, such as polyether, polyalkene, polydialkylsiloxane, polypyrrole, polytiophene, containing groups, and wherein m, n, p are natural numbers, where m &gt; n &gt; p, and where m <= 10000. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyether Oligoethylenglykol, Polyethylenglykol, Oligopropylenglykol, Polypropylenglykol sowie Copolymere des Ethylenglykolsund des Propylenglykols sowie Blockcopolymere des Ethylenglykols und des Propylenglykols mit Ethen, Propylen und sonstigen Monomeren eingesetzt werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that are used as the polyether oligoethylene glycol, polyethylene glycol, oligopropylene, polypropylene glycol and copolymers of ethylene glycol and propylene glycol and block copolymers of ethylene glycol and propylene glycol with ethene, propylene and other monomers. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydro-gendifluorid als saurer Katalysator für die Herstellung polyedrischer Silsesquioxane aus einer NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu)4NHF2 enthaltenden Gruppe ausgewählt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the hydro-gendifluorid as an acidic catalyst for the production of polyhedral silsesquioxanes from a NH4HF2, LiHF2, NaHF2, KHF2, CsHF2, (Bu) 4NHF2 group is selected. 9. Polyedrische Silsesquioxane oder Mischungen polyedrischer Silsesquioxane, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Hierzu 8 Blatt Zeichnungen 13/219. Polyhedral silsesquioxanes or mixtures of polyhedral silsesquioxanes prepared by a process according to any one of claims 1 to 8. Hereto 8 sheet drawings 13/21
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