CN110563755A - 一种多甲基丙烯酰氧基poss的合成方法 - Google Patents
一种多甲基丙烯酰氧基poss的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110563755A CN110563755A CN201910855029.0A CN201910855029A CN110563755A CN 110563755 A CN110563755 A CN 110563755A CN 201910855029 A CN201910855029 A CN 201910855029A CN 110563755 A CN110563755 A CN 110563755A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- poss
- polymethacryloxy
- following
- synthesizing
- steps
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 title description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims abstract description 15
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 claims abstract description 11
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- AVPRDNCYNYWMNB-UHFFFAOYSA-N ethanamine;hydrate Chemical compound [OH-].CC[NH3+] AVPRDNCYNYWMNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- PFWZXDDTAYMUPE-UHFFFAOYSA-N propan-2-ol;1,2-xylene Chemical group CC(C)O.CC1=CC=CC=C1C PFWZXDDTAYMUPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- IINOLFPQEZQVMB-UHFFFAOYSA-N ethanol;1,2-xylene Chemical group CCO.CC1=CC=CC=C1C IINOLFPQEZQVMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YFGLXKRSEPIDIG-UHFFFAOYSA-N methylsulfinylmethane;1,2-xylene Chemical group CS(C)=O.CC1=CC=CC=C1C YFGLXKRSEPIDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IRROCUSTEBLIIA-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol;1,2-xylene Chemical group CCCO.CC1=CC=CC=C1C IRROCUSTEBLIIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SICOMVQWPQHCBY-UHFFFAOYSA-N propan-2-one;1,2-xylene Chemical group CC(C)=O.CC1=CC=CC=C1C SICOMVQWPQHCBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 4
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013385 inorganic framework Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229920000734 polysilsesquioxane polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/21—Cyclic compounds having at least one ring containing silicon, but no carbon in the ring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，属于POSS合成技术领域。所述方法如下：向反应溶剂中滴加KH‑570，加入催化剂，20～90℃水解缩合72h；将得到的溶液进行旋蒸浓缩至原体积的1/4～1/2，按照溶液：水＝1：1或1：2的体积比加入水进行沉淀，分液漏斗分离下层白色粘稠物即为多甲基丙烯酰氧基POSS。本发明经过对多种混合溶剂的探索，得到合成多甲基丙烯酰氧基POSS的最佳溶剂，以四甲/乙基氢氧化铵为催化剂，成功合成多甲基丙烯酰氧基POSS。具有简单便利，操作容易，合成产率高，产物纯度高，反应温度温和，合成简便的优点。本发明的后处理简单：溶液经旋蒸后，加入超纯水，分液漏斗分液，得到白色粘稠状液体，即为多甲基丙烯酰氧基POSS。
Description
技术领域
本发明属于POSS合成技术领域，具体涉及一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法。
背景技术
POSS是笼型聚倍半硅氧烷的简称，是一种兼具有机和无机材料特性的纳米材料，内部以Si-O-Si形成无机骨架，外部通过共价键接的方式键接有机基团，是一种优异的纳米复合材料。近年来，POSS广泛的应用于聚合物的改性，提高聚合物电学性能，热力学性能和机械性能等等。
目前，国内外对一步法合成多甲基丙烯酰氧基POSS报道较少，且未有明确的方法可以合成多甲基丙烯酰氧基POSS。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前对于多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)合成方法不明确的问题，提供一种多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)的合成方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，所述方法步骤如下：
步骤一：向反应溶剂中滴加KH-570，加入催化剂，20～90℃水解缩合72h；
步骤二：将步骤一得到的溶液进行旋蒸浓缩至原体积的1/4～1/2，按照溶液：水＝1：1或1：2的体积比加入水进行沉淀，分液漏斗分离下层白色粘稠物即为多甲基丙烯酰氧基POSS。
本发明相对于现有技术的有益效果为：本发明经过对多种混合溶剂的探索，得到合成多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)的最佳溶剂，以四甲/乙基氢氧化铵为催化剂，成功合成多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)。具有简单便利，操作容易，合成产率高，产物纯度高，反应温度温和，合成简便的优点。本发明的后处理简单：溶液经旋蒸后，加入超纯水，分液漏斗分液，得到白色粘稠状液体，即为多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)。
附图说明
图1为合成多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)红外谱图；
图2为合成多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)的质谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，均应涵盖在本发明的保护范围之中。
具体实施方式一：本实施方式记载的是一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，所述方法步骤如下：
步骤一：向反应溶剂中滴加KH-570(甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)，加入催化剂，20～90℃水解缩合72h；
步骤二：将步骤一得到的溶液进行旋蒸浓缩至原体积的1/4～1/2，按照溶液：水＝1：1或1：2的体积比加入水进行沉淀，分液漏斗分离下层白色粘稠物即为多甲基丙烯酰氧基POSS。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，步骤一中，所述KH-570与反应溶剂的质量体积比为1g：10ml，所述KH-570与催化剂的质量比为100：1。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，步骤一中，所述KH-570的滴加速度为20滴/min。
具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，步骤一中，所述催化剂为四甲/乙基氢氧化铵，购入，为水溶液形式，浓度为25wt.％；“/”表示“或”。
具体实施方式五：具体实施方式一所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，步骤一中，所述反应溶剂为以下几种组合中的任意一种，每种组合中各组分之间的体积比均为1：1：(1)异丙醇-二甲苯；(2)二甲基亚砜-二甲苯；(3)丙酮-二甲苯；(4)乙醇-二甲苯；(5)1-丙醇-二甲苯。通过调节不同溶剂的混合比例发现25ml丙酮和25ml二甲苯混合效果最好，以及不同溶剂间的混合，最后发现混合溶剂中有二甲苯的合成效果更好。
具体实施方式六：具体实施方式一所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，步骤二中，所述旋蒸浓缩的温度为40～70℃。
具体实施方式七：具体实施方式一至六任一具体实施方式所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，还包括步骤三：使用乙醇将得到的多甲基丙烯酰氧基POSS溶解，使多甲基丙烯酰氧基POSS的浓度为30wt.％，旋蒸至原体积的1/4～1/2，加入乙醇和水的混合溶液沉淀，重复3～5次，即得到高产率，纯度≥90％的多甲基丙烯酰氧基POSS。
具体实施方式八：具体实施方式七所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，旋蒸后的溶液与乙醇和水的混合溶液的体积比为1～3：1。
实施例1：
一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，所述方法步骤如下：
步骤一：向反应溶剂中滴加KH-570(甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)，加入催化剂，20～90℃水解缩合72h；反应溶剂50ml，KH-5705g，所述催化剂为四甲基氢氧化铵为0.05g；所述KH-570的滴加速度为20滴/min；所述反应溶剂为异丙醇-二甲苯，通过调节不同溶剂的混合比例发现25ml丙酮和25ml二甲苯混合效果最好，以及不同溶剂间的混合，最后发现混合溶剂中有二甲苯的合成效果更好。
步骤二：将步骤一得到的溶液进行旋蒸浓缩至原体积的1/4～1/2，按照溶液：水＝1：1的体积比加入水进行沉淀，分液漏斗分离下层白色粘稠物即为多甲基丙烯酰氧基POSS；所述旋蒸浓缩的温度为40℃。
步骤三：使用乙醇将得到的多甲基丙烯酰氧基POSS溶解，使多甲基丙烯酰氧基POSS的浓度为30wt.％，旋蒸至原体积的1/4，加入乙醇和水的混合溶液沉淀，重复5次，即得到高产率，纯度≥90％的多甲基丙烯酰氧基POSS；旋蒸后的溶液与乙醇和水的混合溶液的体积比为3：1。
图1为合成多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)红外谱图；2956，2932，2892cm-1的峰分别是-CH3，-CH2-的伸缩振动峰；1719cm-1的峰是-C＝O的伸缩振动峰；1633cm-1的峰是-C＝C的伸缩振动峰；1115cm-1的峰是-Si-O-Si-的伸缩振动峰，是笼型骨架的特征吸收峰，证明成功合成了多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)。图2为合成多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)的质谱图。m/z为1457.7的峰为八甲基丙烯酰氧基POSS(T8结构)，m/z为1816.7的峰为八甲基丙烯酰氧基POSS(T10结构)，再次证明合成了多甲基丙烯酰氧基POSS(T8，T10)。
Claims (8)
1.一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
步骤一：向反应溶剂中滴加KH-570，加入催化剂，20～90℃水解缩合72h；
步骤二：将步骤一得到的溶液进行旋蒸浓缩至原体积的1/4～1/2，按照溶液：水＝1：1或1：2的体积比加入水进行沉淀，分液漏斗分离下层白色粘稠物即为多甲基丙烯酰氧基POSS。
2.根据权利要求1所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，其特征在于：步骤一中，所述KH-570与反应溶剂的质量体积比为1g：10ml，所述KH-570与催化剂的质量比为100：1。
3.根据权利要求1所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，其特征在于：步骤一中，所述KH-570的滴加速度为20滴/min。
4.根据权利要求1所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，其特征在于：步骤一中，所述催化剂为四甲/乙基氢氧化铵。
5.根据权利要求1所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，其特征在于：步骤一中，所述反应溶剂为以下几种组合中的任意一种，每种组合中各组分之间的体积比均为1：1：(1)异丙醇-二甲苯；(2)二甲基亚砜-二甲苯；(3)丙酮-二甲苯；(4)乙醇-二甲苯；(5)1-丙醇-二甲苯。
6.根据权利要求1所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，其特征在于：步骤二中，所述旋蒸浓缩的温度为40～70℃。
7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，其特征在于：还包括步骤三：使用乙醇将得到的多甲基丙烯酰氧基POSS溶解，使多甲基丙烯酰氧基POSS的浓度为30wt.％，旋蒸至原体积的1/4～1/2，加入乙醇和水的混合溶液沉淀，重复3～5次，最后得到多甲基丙烯酰氧基POSS。
8.根据权利要求7所述的一种多甲基丙烯酰氧基POSS的合成方法，其特征在于：旋蒸后的溶液与乙醇和水的混合溶液的体积比为1～3：1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910855029.0A CN110563755B (zh) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | 一种多甲基丙烯酰氧基poss的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910855029.0A CN110563755B (zh) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | 一种多甲基丙烯酰氧基poss的合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110563755A true CN110563755A (zh) | 2019-12-13 |
| CN110563755B CN110563755B (zh) | 2022-07-05 |
Family
ID=68779159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910855029.0A Active CN110563755B (zh) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | 一种多甲基丙烯酰氧基poss的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110563755B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115275520A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-01 | 江苏欧力特能源科技有限公司 | 一种锂电池用复合隔膜及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1504494A (zh) * | 2002-09-30 | 2004-06-16 | 新日铁化学株式会社 | 具有官能团的笼型倍半硅氧烷类树脂及其制造方法 |
-
2019
- 2019-09-10 CN CN201910855029.0A patent/CN110563755B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1504494A (zh) * | 2002-09-30 | 2004-06-16 | 新日铁化学株式会社 | 具有官能团的笼型倍半硅氧烷类树脂及其制造方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MITSUHIRO SHIBATA ET AL.: "Photo-Cured Organic–Inorganic Hybrid Composites of Acrylated Castor Oil and Methacrylate-Substituted Polysilsesquioxane", 《JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE》 * |
| 赵容等: "环氧基笼型倍半硅氧烷的合成研究", 《热固性树脂》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115275520A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-01 | 江苏欧力特能源科技有限公司 | 一种锂电池用复合隔膜及其制备方法 |
| CN115275520B (zh) * | 2022-08-29 | 2023-07-07 | 江苏欧力特能源科技有限公司 | 一种锂电池用复合隔膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110563755B (zh) | 2022-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110054864B (zh) | 一种高导热复合填料及其聚合物基复合材料的制备方法 | |
| JP6391569B2 (ja) | ポリロタキサン、並びにオキシラン基及び／又はオキセタン基を２以上有する化合物を有する架橋用組成物 | |
| CN103897194B (zh) | 一种叔羟基封端的聚硅氧烷的合成方法 | |
| CN102642830A (zh) | 一种硅烷偶联剂修饰石墨烯的制备方法 | |
| CN102504147A (zh) | 端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的方法 | |
| CN101967230B (zh) | 一种基于笼型倍半硅氧烷结构的有机/无机微孔硅及制备方法 | |
| CN110563755B (zh) | 一种多甲基丙烯酰氧基poss的合成方法 | |
| CN102994004A (zh) | 具有补强作用的加成型液体硅橡胶粘接促进剂及其制备方法和应用 | |
| CN103159948A (zh) | 一种低介电常数poss/含氟聚芳醚酮纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN1884376A (zh) | 耐热性苯并噁嗪树脂复合物及其制备方法和用途 | |
| CN103819679A (zh) | 一种单组分poss/加成型硅树脂纳米复合材料的制备方法 | |
| CN101358018B (zh) | 环氧树脂抗紫外复合材料及其制备方法 | |
| CN103045157A (zh) | 一种植物油基有机硅密封胶、制备方法及其应用 | |
| CN101775146B (zh) | 全环糊精聚轮烷及其制备方法 | |
| CN112980372A (zh) | 一种粘结剂及其制备方法 | |
| CN104788490A (zh) | 含苯基及双键双官能基笼型倍半硅氧烷及制备方法和应用 | |
| CN110734547B (zh) | 一种分步水解制备有机硅树脂的方法 | |
| CN103073889A (zh) | 一种阻燃热固性树脂及其制备方法 | |
| CN114456128B (zh) | 一种异香兰素环氧树脂单体在制备含硅聚合物中的应用 | |
| CN106281208A (zh) | 一种有机硅三防胶及其制备方法与应用 | |
| CN107698814A (zh) | 一种海藻酸钠/铜金属有机框架纳米复合膜的制备方法 | |
| CN104725657A (zh) | 一种酶法制备导电凝胶的方法 | |
| CN102634027A (zh) | 一种含十二环氧基的大环齐聚倍半硅氧烷的制备方法 | |
| CN104086587A (zh) | 一种笼型十缩水甘油基倍半硅氧烷的制备方法 | |
| CN110483781B (zh) | 一种多羟丙基poss的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |