ES2342315T3 - Compuestos organicos de silicio, su preparacion y su utilizacion. - Google Patents

Compuestos organicos de silicio, su preparacion y su utilizacion. Download PDF

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Abstract

Compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I), (I)Q-[S-G-Si(-O-CX1X2-CX1X3-)3N] en la que Q es igual a SiX43-tX5t-, con t = 0, 1 ó 2, Y-C(=O)-Z-C(=O)-, Y-C(=S)-Z-C(=S)-, Y-C(=NR)-Z-C(=NR)-, Y-C(=O)-, Y-C(=S)-, Y-C(=NR)-, Y-S(=O)-, Y-S(=O)2-, (X6)(X7)P(=S)-, (X6)(X7)P(=O)-, X8-C(=O)-, R-C(=S)-, R-C(=NR)-, R-S-C(=NR)-, R-S-C(=O)-, R-S-C(=S)-, (X9)2N-C(=O)-, (X9)2N-C(=S)-, R-NR-C(=NR)-,(X8)2N-C(=O)-, (X8)2N-C(=S)-, (X8)HN-C(=O)-, (X8)NH-C(=S)-, R-O-C(=O)-, X9-O-C(=S)-, R-O-C(=NR)-, R-S(=O)-, R-S(=O)2-,R-O-S(=O)2-, R-NR-S(=O)2-, R-S-S(=O)2-, R-S-S(=O)-, R-O-S(=O)-, R-NR-S(=O)-, (R-S-)2P(=O)-, (R-S-)2P(=S)-, (R-NR-)2P(=S)-, (R-NR-)2P(=O)-, R-(R-S-)P(=O)-, R-(R-O-)P(=O)-, R-(R-S-)P(=S)-, R-(R-O-)P(=S)-, R-(R-NR-)P(=O)-, R-(R-NR-) P(=S)-, (R-NR-)(R-S-)P(=O)-,(R-O-)(R-NR-)P(=O)-, (R-O-)(R-S-)P(=O)-, (R-O-)(R-S-)P(=S)-, (R-NR-)(R-S-)P (=S)-, (R-O-)(R-NR-)P(=S)-,(R-O-)(Y)P(=O)-, (R-O-)(Y)P(=S)-, (R-S-)(Y)P(=O)-, (R-S)(Y)P(=S)-, (R-NR-)(Y)P (=O)-, (R-NR-)(Y)P(=S)-, R-(Y)P(=O)-, R-(Y)P(=S)-, Y2P(=O)-, Y2P(=S)- ó Y2P(NR)-, los R son, iguales o diferentes, hidrógeno (H), una cadena de hidrocarburo de (C1-C24) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, un grupo arilo de (C6-C24) sin sustituir o sustituido con -NH2, HS-, Cl-, Br-, o un grupo aralquilo de (C7-C24) sin sustituir o sustituido con -NH2, HS-, Cl-, Br-, los Y son iguales o diferentes y son [-S-G-Si(-O-CX1X2-CX1X3-)3N], los G son iguales o diferentes y, para Q igual a C6H5-C(=O)-, G es una cadena de hidrocarburo de (C3-C30) con dos enlaces, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, eventualmente las cadenas de hidrocarburos pueden contener unas porciones insaturadas o pueden estar sustituidas con éstas, y, para todos los otros Q G es una cadena de hidrocarburo de (C3-C20) con dos enlaces, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, eventualmente las cadenas de hidrocarburos pueden contener unas porciones insaturadas o pueden estar sustituidas con éstas Z es una cadena de hidrocarburo de (C1-C24) con dos enlaces, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, eventualmente las cadenas de hidrocarburos pueden contener unas porciones insaturadas o pueden estar sustituidas con éstas, o es una cadena de hidrocarburo saturada o insaturada, alifática o aromática, con dos enlaces, funcionalizada con por lo menos dos grupos NH, X1, X2 y X3 significan, en cada caso independientemente unos de otros, hidrógeno (-H), alquilo de (C1-C16) o arilo, X4 y X5 son, en cada caso independientemente uno de otro, hidrógeno (-H), una cadena de hidrocarburo de (C1-C24) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, un grupo alcoxi de (C1-C18), un grupo arilo, un grupo alquil-éter O-(CRI2-CRI2)-O-Alk o alquil-poliéter O-(CRI2-CRI2O)Y-Alk, con y = 2-25, los RI son, independientemente unos de otros, H o un grupo alquilo, Alk es una cadena de alquilo con 1-30 átomos de carbono de (C1-C30), saturada o insaturada, lineal o ramificada, un grupo aralquilo, un halógeno, un radical Alk-(COO), o significan Y, X6 y X7 significan, independientemente uno de otro, hidrógeno (-H), -OH, -SH, una cadena de hidrocarburo de (C1-C24) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, un grupo alcoxi de (C4-C24) un grupo arilo, un grupo alquil-éter O-(CRI2-CRI2)-O-Alk o un grupo alquil-poliéter O-(CRI2-CRI2O)y-Alk, un grupo aralquilo, un halógeno o un radical Alk-(COO), los X8 son iguales o diferentes y significan hidrógeno (H), una cadena de hidrocarburo de (C2-C24) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, un grupo arilo de (C6-C24) sustituido con -NH2, HS-, Cl-, Br-, un grupo arilo de (C6-C24) sin sustituir o un grupo aralquilo de (C7-C24) sin sustituir o sustituido con -NH2, HS-, Cl-, Br-, los X9 son iguales o diferentes y significan hidrógeno (H), una cadena de hidrocarburo de (C4-C24) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, un grupo arilo de (C6-C24) sustituido con -NH2, HS-, Cl-, Br-, un grupo arilo de (C7-C24) sin sustituir o un grupo aralquilo de (C7-C24) sin sustituir o sustituido con -NH2, HS-, Cl-, Br-.

Description

Compuestos orgánicos de silicio, su preparación y su utilización.
El presente invento se refiere a compuestos orgánicos de silicio, a su preparación y a su utilización.
A partir de la cita bibliográfica J. Gen. Chem. USSR (EN) 45, 1975, 1.367 (Voronkov y colaboradores) se conoce la síntesis de
CH_{3}-C(O)-S-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N,
CH_{3}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y
CH_{3}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
mediante una transesterificación de los correspondientes metoxi- y etoxi-silanos con trietanol-amina mediando liberación de metanol o etanol.
A partir del documento de patente de los EE.UU. US 4.048.206 se conoce la síntesis de un compuesto de la fórmula general X'-Z'-Si(OR')_{3}N, en la que pueden ser X' = R''C(O)M', M' = S, R'' = alquilo, Z' = un hidrocarburo bivalente y R' = -CH_{2}-CH_{2}- ó -CH(CH_{3})-CH_{2}-. Estos compuestos se pueden utilizar, entre otras cosas, como aditivos para polímeros sintéticos.
Además, a partir de la cita bibliográfica J. Gen. Chem. USSR (EN) 49, 1979, 1.130-1.136 (Voronkov y colaboradores) se conoce la síntesis de
R'-S-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH(CH_{3})CH_{2})_{m'}(O-CH_{2}-CH_{2})_{3-m'}N
mediante una reacción por adición apoyada fotoquímicamente de R'SH con
CH_{2}=CH-Si(O-CH(CH_{3})CH_{2})_{m'}(O-CH_{2}-CH_{2})_{3-m'}N.
A partir de la cita bibliográfica J. Gen. Chem. USSR (EN), 49, 1979, 529-536 se conocen unos compuestos de la fórmula R'-S-(CH_{2})_{n'}Si(O-CH(CH_{3})CH_{2})_{3-m'}(O-CH_{2}-CH_{2})_{m'}N.
A partir de la cita bibliográfica J. Gen. Chem. USSR (EN) 69(3), 1999, 394-398 (Sorokin y colaboradores) se conoce la síntesis de unos compuestos de las fórmulas
CH_{3}-C(O)-S-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N,
EtO-C(S)-S-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y
Et_{2}N-C(S)-S-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
a partir de las sales de metales alcalinos CH_{3}C(O)S-K, EtO-C(S)-S-K y Et_{2}N-C(S)-S-Na en el seno de o-xileno o respectivamente DMF (dimetil-formamida).
Además, a partir de la cita bibliográfica Bull. Acad. Sci. USSR Div. Chem. Sci. (EN), 36, 8, 1987, 1.745-1.747 (Voronkov y colaboradores) se conoce la síntesis de
(R'O)_{2}P(S)SCH_{2}Si(OCH_{2}CH_{2})_{3}N y
(R'O)_{2}P(S)S(CH_{2})_{3}Si(OCH_{2}CH_{2})_{3}N.
Una desventaja de los compuestos conocidos reside en el comportamiento durante la elaboración en mezclas de cauchos, en particular en las altas viscosidades de las mezclas.
La misión del invento consiste en poner a disposición unos compuestos orgánicos de silicio, que no puedan liberar alcoholes volátiles al efectuarse la fijación al material de carga, que, al mismo tiempo, posean una alta reactividad frente al material de carga y al polímero y que den lugar a una elaborabilidad mejorada, por ejemplo, a una baja viscosidad de la mezcla, un buen comportamiento durante la extrusión, una buena capacidad para fluir, un razonable período de tiempo de chamuscado (en inglés "scorch") Mooney o un mejorado período de tiempo de incubación, y/o a unas mejoradas propiedades dinámicas en mezclas de cauchos.
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
Objeto del invento son unos compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I),
(I),Q-[S-G-Si(-O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3}-)_{3}N]
en la que Q es igual a
SiX^{4}_{3-t}X^{5}_{t}-, con t = 0, 1 ó 2, Y-C(=O)-Z-C(=O)-, Y-C(=S)-Z-C(=S)-, Y-C(=NR)-Z-C(=NR)-, Y-C(=O)-, Y-C(=S)-, Y-C(=NR)-, Y-S(=O)-, Y-S(=O)_{2}-, (X^{6})(X^{7})P(=S)-, (X^{6})(X^{7})P(=O)-, X^{8}-C(=O)-, R-C(=S)-, R-C(=NR)-, R-S-C(=NR)-, R-S-C(=O)-, R-S-C(=S)-, (X^{9})_{2}N-C(=O)-, (X^{9})_{2}N-C(=S) -, R-NR-C(=NR)-, (X^{8})_{2}N-C(=O)-, (X^{8})_{2}N-
C(=S)-, (X^{8})HN-C(=O)-, (X^{8})NH-C(=S)-, R-O-C(=O)-, X^{9}-O-C(=S)-, R-O-C(=NR)-, R-S(=O)-, R-S(=O)_{2}-,R-O-S(=O)_{2}-, R-NR-S(=O)_{2}-' R-S-S(=O)_{2}-, R-S-S(=O)-, R-O-S(=O)-, R-NR-S(=O)-, (R-S-)_{2}P(=O)-, (R-S-)_{2}P(=S)-, (R-NR-)_{2}P(=S)-, (R-NR-)_{2}P(=O)-, R-(R-S-)P(=O)-, R-(R-O-)P(=O)-, R-(R-S-)P(=S)-, R-(R-O-)P(=S)-, R-(R-NR-)P
(=O)-, R-(R-NR-)P(=S)-, (R-NR-)(R-S-)P(=O)-, (R-O-)(R-NR-)P(=O)-, (R-O-)(R-S-)P(=O)-, (R-O-)(R-S-)P(=S)-, (R-NR-)(R-S-)P(=S)-, (R-O-)(R-NR-)P(=S)-, (R-O-)(Y)P(=O)-, (R-O-)(Y)P(=S)-, (R-S-)(Y)P(=O)-, (R-S)(Y)P(=S)-, (R-NR-)(Y)P(=O)-, (R-NR-)(Y)P(=S)-, R-(Y)P(=O)-, R-(Y)P(=S)-, Y_{2}P(=O)-, Y_{2}P(=S)- ó Y_{2}P(NR)-,
los R son, iguales o diferentes, hidrógeno (H), una cadena de hidrocarburo de (C_{1}-C_{24}), de manera preferida de (C_{3}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{5}-C_{18}), de manera muy especialmente preferida de (C_{8}-C_{18}), con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
un grupo arilo de (C_{6}-C_{24}), de manera preferida de (C_{10}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{14}-C_{24}), sin sustituir o sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-
o un grupo aralquilo de (C_{7}-C_{24}), de manera preferida de (C_{9}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{12}-C_{24}), sin sustituir o sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-,
los Y son iguales o diferentes y son
[-S-G-Si(-O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3}-)_{3}N],
los G son iguales o diferentes y
para Q igual a C_{6}H_{5}-C(=O)-,
G es una cadena de hidrocarburo de (C_{3}-C_{30}), de manera preferida de (C_{3}-C_{24}), de manera especialmente preferida de C_{3} ó (C_{5}-C_{30}), de manera muy especialmente preferida de C_{3} ó (C_{6}-C_{18}), de manera extraordinariamente preferida de C_{3} ó (C_{7}-C_{18}) con dos enlaces, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
eventualmente las cadenas de hidrocarburos pueden contener unas porciones insaturadas, tales como enlaces dobles o/y enlaces triples o también unos componentes alquil-aromáticos (aralquilo) o aromáticos, o pueden estar sustituidas con éstos, de manera preferida las cadenas de hidrocarburos sustituidas pueden estar sustituidas con halógenos, por ejemplo, con Cl ó Br, o con -COOR ó HS-,
y para todos los otros Q
G es una cadena de hidrocarburo de (C_{3}-C_{20}), de manera muy especialmente preferida de C_{3} ó (C_{5}-C_{18}), de manera extraordinariamente preferida de C_{3} ó (C_{6}-C_{18}), con dos enlaces, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
eventualmente, las cadenas de hidrocarburos pueden contener unas porciones insaturadas, tales como enlaces dobles o/y enlaces triples o también unos componentes alquil-aromáticos (aralquilo) o aromáticos, o pueden estar sustituidas con éstos, de manera preferida las cadenas de hidrocarburos sustituidas pueden estar sustituidas con halógenos, por ejemplo, con Cl o Br, -COOR ó HS-,
Z es una cadena de hidrocarburo de (C_{1}-C_{24}), de manera preferida de (C_{2}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{4}-C_{20}), de manera muy especialmente preferida de (C_{6}-C_{18}), de manera extraordinariamente preferida de (C_{10}-C_{18}), con dos enlaces, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, eventualmente, las cadenas de hidrocarburos pueden contener unas porciones insaturadas, tales como enlaces dobles o/y enlaces triples o también unos componentes alquil-aromáticos (aralquilo) o aromáticos, o pueden estar sustituidas con éstos, de manera preferida las cadenas de hidrocarburos sustituidas pueden estar sustituidas con halógenos, por ejemplo con Cl o Br, con -COOR ó HS-, o es una cadena de hidrocarburo saturada o insaturada, alifática o aromática, con dos enlaces, funcionalizada con por lo menos dos grupos NH, por ejemplo -NH-T^{1}-NH- ó -NH-T^{1}-CH_{2}-T^{2}-NH-, pudiendo los T^{1} y T^{2} ser iguales o diferentes y pudiendo ellos ser una cadena de hidrocarburo con dos enlaces, un radical aromático o un radical alquil-aromático, eventualmente sustituido con -Cl, -Br, -NH_{2}, -NO_{2}, -O-alquilo de (C_{1}-C_{10}) o metilo,
X^{1}, X^{2} y X^{3} significan, en cada caso independientemente unos de otros, hidrógeno (-H), alquilo de (C_{1}-C_{16}), de manera preferida alquilo de (C_{1}-C_{8}), de manera especialmente preferida metilo o etilo, o arilo, de manera preferida fenilo,
\global\parskip1.000000\baselineskip
X^{4} y X^{5} significan, en cada caso independientemente uno de otro, hidrógeno (-H), una cadena de hidrocarburo de (C_{1}-C_{24}), de manera preferida de (C_{4}-C_{20}), de manera muy especialmente preferida de (C_{8}-C_{20}), de manera extraordinariamente preferida significan metilo, etilo, butilo, alquilo de C_{8}, alquilo de C_{16} o alquilo de C_{18}, con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
un grupo alcoxi de (C_{1}-C_{18}), de manera preferida metoxi, etoxi, propoxi, alcoxi de C_{8}, alcoxi de C_{12}, alcoxi de C_{16} o alcoxi de C_{18},
un grupo arilo, de manera preferida fenilo,
un grupo alquil-éter O-(CR^{I}_{2}-CR^{I}_{2})-O-Alk o
un grupo alquil-poliéter O-(CR^{I}_{2}-CR^{I}_{2}O)_{y}-Alk,
con y = 2-25, de manera preferida y = 2-15, de manera especialmente preferida y = 3-10, de manera muy especialmente preferida y = 3-6,
los R^{I} son, independientemente unos de otros, H o un grupo alquilo, de manera preferida un grupo CH_{3},
Alk es una cadena de alquilo con 1-30 átomos de carbono = de (C_{1}-C_{30}), de manera preferida de (C_{1}-C_{20}), de manera especialmente preferida de (C_{4}-C_{18}), de manera muy especialmente preferida de (C_{8}-C_{16}), saturada o insaturada, lineal o ramificada,
o significa un grupo aralquilo, de manera preferida -CH_{2}-CH_{2}-fenilo,
un halógeno, de manera preferida F-, Cl- o Br-,
un radical Alk-(COO), de manera preferida acetoxi, C_{11}H_{23}(COO), C_{13}H_{27}(COO), C_{15}H_{31}(COO) ó C_{17}H_{35}(COO),
o significa Y, de manera preferida
1
X^{6} y X^{7} significan, en cada caso independientemente uno de otro, hidrógeno (-H), -OH, -SH, una cadena de hidrocarburo de (C_{1}-C_{24}), de manera preferida de (C_{3}-C_{20}), de manera especialmente preferida de (C_{6}-C_{20}), de manera muy especialmente preferida de (C_{8}-C_{20}), de manera extraordinariamente preferida metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, t-butilo, alquilo de C_{6}, cicloalquilo de C_{6}, alquilo de C_{8}, alquilo de C_{16} ó alquilo de C_{18}, con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
un grupo alcoxi de (C_{4}-C_{24}), de manera preferida alcoxi de (C_{6}-C_{24}), de manera especialmente preferida alcoxi de (C_{8}-C_{24}), de manera muy especialmente preferida alcoxi de (C_{10}-C_{18}), de manera extraordinariamente preferida alcoxi de C_{6}, cicloalquiloxi de C_{6}, alcoxi de C_{8}, alcoxi de C_{12}, alcoxi de C_{16} o alcoxi de C_{18},
un grupo arilo, de manera preferida fenilo,
un grupo alquil-éter O-(CR^{I}_{2}-CR^{I}_{2})-O-Alk o
un grupo alquil-poliéter O-(CR^{I}_{2}-CR^{I}_{2}O)_{y}-Alk,
un grupo aralquilo, de manera preferida -CH_{2}-CH_{2}-fenilo,
un halógeno, de manera preferida F-, Cl- ó Br-,
o un radical Alk-(COO), de manera preferida acetoxi, C_{11}H_{23}(COO), C_{13}H_{27}(COO), C_{15}H_{31}(COO) ó C_{17}H_{35}(COO),
los X^{8} son iguales o diferentes y significan hidrógeno (H), una cadena de hidrocarburo de (C_{2}-C_{24}), de manera preferida de (C_{7}-C_{24}), de manera especialmente preferida de C_{7} ó (C_{9}-C_{19}), de manera extraordinariamente preferida de C_{7} ó (C_{11}-C_{17}), con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
un grupo arilo de (C_{6}-C_{24}), de manera preferida de (C_{10}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{14}-C_{24}), sustituido, de manera preferida sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-, O-alquilo, -NCO ó -NCS,
un grupo arilo de (C_{6}-C_{24}), de manera preferida de (C_{10}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{14}-C_{24}), sin sustituir,
o un grupo aralquilo de (C_{7}-C_{24}), de manera preferida de (C_{9}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{12}-C_{24}), sin sustituir o sustituido, de manera preferida sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-, O-alquilo, -NCO ó -NCS,
los X^{9} son iguales o diferentes y significan hidrógeno (H), una cadena de hidrocarburo de (C_{4}-C_{24}), de manera preferida de (C_{6}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{7}-C_{18}), de manera extraordinariamente preferida de (C_{9}-C_{16}), con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
un grupo arilo de (C_{6}-C_{24}), de manera preferida de (C_{10}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{14}-C_{24}) sustituido, de manera preferida sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-, O-alquilo, -NCO ó -NCS,
un grupo arilo de (C_{7}-C_{24}), de manera preferida de (C_{10}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{14}-C_{24}), sin sustituir,
o un grupo aralquilo de (C_{7}-C_{24}), de manera preferida de (C_{9}-C_{24}), de manera especialmente preferida de (C_{12}-C_{24}), sin sustituir o sustituido, de manera preferida sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-, O-alquilo, -NCO ó -NCS,
R puede ser de manera preferida un grupo metilo, etilo, propilo, butilo, ciclohexilo, C_{7}H_{15}-, C_{9}H_{19}-, C_{11}H_{23}-, C_{13}H_{27}-, C_{15}H_{31}-, fenilo, p-tolilo, o-tolilo o m-tolilo. Los grupos de hidrocarburos R sustituidos pueden estar sustituidos con un halógeno, -COOR o HS-.
G puede ser de manera preferida
2
Z puede ser de manera preferida
3
300
4
400
X^{4} y X^{5} pueden ser de manera preferida un grupo metilo, etilo, propilo, butilo, ciclohexilo, C_{7}H_{15}-, C_{8}H_{17}-, C_{9}H_{19}-, C_{11}H_{23}-, C_{13}H_{27}-, C_{15}H_{31}-, C_{16}H_{33}-, fenilo, p-tolilo, o-tolilo o m-tolilo.
X^{8} puede ser de manera preferida un grupo propilo, butilo, ciclohexilo, C_{7}H_{15}-, C_{8}H_{17}-, C_{9}H_{19}-, C_{11}H_{23}-, C_{13}H_{27}-, C_{15}H_{31}-, C_{17}H_{35}-, fenilo, p-tolilo, o-tolilo o m-tolilo. Las cadenas de hidrocarburos X^{8} sustituidas pueden estar sustituidas con un halógeno, -COOR o HS-.
X^{9} puede ser de manera preferida un grupo propilo, butilo, ciclohexilo, C_{7}H_{15}-, C_{9}H_{19}-, C_{11}H_{23}-, C_{13}H_{27}-, C_{15}H_{31}-, p-tolilo, o-tolilo o m-tolilo. Las cadenas de hidrocarburos X^{9} sustituidas pueden estar sustituidas con un halógeno, -COOR o HS-.
Para X^{8} y X^{9} pueden ser especialmente preferidos los siguientes grupos arilo y grupos aralquilo sustituidos:
5
6
Los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) pueden ser unas mezclas de compuestos orgánicos de silicio de las fórmulas generales (I). Los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) pueden ser unos materiales hidrolizados de los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I).
Los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I), con Q igual a X^{8}-C(=O)- pueden ser:
7
8
9
\newpage
Los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) pueden ser:
10
11
12
Los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I), con Q igual a (X^{8})_{2}N-C(=O)- y M' = S u O pueden ser:
13
130
140
\newpage
Los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I), con Q igual a Y-C(=M')-Z-C(C=M')- y M' = S u O pueden ser:
16
17
\newpage
Los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I) pueden ser además:
18
190
20
Un objeto adicional del invento es un procedimiento para la preparación de los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento, que está caracterizado porque por lo menos un compuesto orgánico de silicio de la fórmula general (II)
21
en la que G, X^{1}, X^{2} y X^{3} tienen los significados antes indicados y X^{10} es igual a H, un metal alcalino, por ejemplo, Li, Na o K, un metal alcalino-térreo o un catión de amonio, por ejemplo un catión de alquil-amonio, un catión de dialquil-amonio, un catión de trialquil-amonio o un catión de tetraalquil-amonio, se hace reaccionar con por lo menos un anhídrido de un ácido orgánico o inorgánico, un halogenuro de un ácido orgánico o inorgánico o un éster orgánico o inorgánico escogido entre el conjunto que se compone de
22
SiX^{4}_{3-t}X^{5}_{t}-halógeno, halógeno-C(=O)-Z-C(=O)-halógeno, halógeno-C(=S)-Z-C(=S)-halógeno, halógeno-C
(=NR)-Z-C(=NR)-halógeno, Y-C(=O)-Z-C(=O)-halógeno, Y-C(=S)-Z-C(=S)-halógeno, Y-C(=NR)-Z-C(=NR)-halógeno, halógeno-C(=O)-halógeno, halógeno-C(=S)-halógeno, halógeno-C(=NR)-halógeno, halógeno-S(=O)-halógeno, halógeno-S(=O)_{2}-halógeno, Y-C(=O)-halógeno, YC(=S)-halógeno, Y-C(=NR)-halógeno, Y-S(=O)-halógeno, Y-S(=O)_{2}-halógeno, (X^{6})(X^{7})P(=S)-halógeno,(X^{6})(X^{7})P(=O)-halógeno, X^{8}-C(=O)-halógeno, R-C(=S)-halógeno, R-C
(=NR)-halógeno, R-S-C(=NR)-halógeno, R-S-C(=O)-halógeno, R-S-C(=S)-halógeno, (X^{9})_{2}N-C(=O)-halógeno, (X^{9})_{2}
N-C(=S)-halógeno, R-NR-C(=NR)-halógeno, R-O-C(=O)-halógeno, X^{9}-O-C(=S)-halógeno, R-O-C(=NR)-halógeno, R-S(=O)-halógeno, R-S(=O)_{2}-halógeno, R-O-S(=O)_{2}-halógeno, R-NR-S(=O)_{2}-halógeno, R-S-S(=O)_{2}-halógeno, R-S-S(=O)-halógeno, R-O-S(=O)-halógeno, R-NR-S(=O)-halógeno, (R-S-)_{2}P(=O)-halógeno, (R-S-)_{2}P(=S)-halógeno, (R-NR-)_{2}P(=S)-halógeno, (R-NR)_{2}P(=O)-halógeno, R-(R-S-)P(=O)-halógeno, R-(R-O)P(=O)-halógeno, R-(R-S-)P(=S)-halógeno, R-(R-O)P(=S)-halógeno, R-(R-NR-)P(=O)-halógeno, R-(R-NR-)P(=S)-halógeno, (R-NR-)(R-S-)P(=O)-halógeno, (R-O-)(R-NR-)P(=O)-halógeno, (R-O-)(R-S-)P(=O)-halógeno, (R-O-)(R-S) P(=S)-halógeno, (R-NR-)(R-S-)
P(=S)-halógeno, (R-O-)(R-NR-)P(=S)-halógeno, (R-O-)P(=O)(O-R)_{2}, (R-O-)P(=S)(O-R)_{2}, (R-S-)P(=O)(O-R)_{2}, (R-S-)P(=S)(O-R)_{2}, (R-NR-)P(=O)(O-R)_{2},(R-NR-)P(=S)(O-R)_{2}, R-P(=O)(O-R)_{2}, R-P(=S)(O-R)_{2}, (R-O-)(Y)P(=O)-halógeno, (R-O-)(Y)P(=S)-halógeno, (R-S)(Y)P(=O)-halógeno, (R-S-)(Y)P(=S)-halógeno, (R-NR-)(Y)P(=O)-halógeno, (R-NR-)(Y)P(=S)-halógeno, R(Y)P(=O)-halógeno, R(Y)P(=S)-halógeno, P(=O)(halógeno)_{3}, P(=S)(halógeno)_{3}, P(NR)(halógeno)_{3}, Y-P(=O)(halógeno)_{2}, Y-P(=S)(halógeno)_{2}, Y-P(NR)(halógeno)_{2}, Y_{2}P(=O)-halógeno, Y_{2}P(=S)-halógeno, Y_{2}P(NR)-halógeno, SiX^{4}_{3-t}X^{5}_{t}-O-R, SiX^{4}_{2}-(O-R)_{2}, SiX^{5}-(O-R)_{3}, R-O-C(=O)-Z-C(=O)-O-R, R-O-C(=S)-Z-C(=S)-O-R, R-O-C(=NR)-Z-C(=NR)-O-R, halógeno-C(=O)-Z-C(=O)-O-R, halógeno-C(=S)-Z-C(=S)-O-R, halógeno-C(=NR)-Z-C(=NR)-O-R, R-O-C(=O)-Z-C(=O)-O-R, R-O-C(=S)-Z-C(=S)-O-R, R-O-C(=NR)-Z-C(=NR)-O-R, Y-C(=O)-Z-C(=O)-O-R, Y-C(=S)-Z-C(=S)-O-R, Y-C(=NR)-Z-C(=NR)-O-R, halógeno-C(=O)-O-R, halógeno-C(=S)-O-R, halógeno-C(=NR)-O-R, halógeno-S(=O)-O-R, halógeno-S(=O)_{2}-O-R, R-O-C(=O)-O-R, R-O-C(=S)-O-R, R-O-C(=NR)-O-R, R-O-S(=O)-O-R, R-O-S(=O)_{2}-O-R, Y-C(=O)-O-R, Y-C(=S)-O-R, Y-C(=NR)-O-R, Y-S(=O)-O-R, Y-S(=O)_{2}-O-R, (X^{6})(X^{7})P(=S)-O-R, (X^{6})(X^{7})P(=O)-O-R, X^{8}-C(=O)-O-R, R-C(=S)-O-R, R-C(=NR)-O-R, R-S-C(=NR)-O-R, R-S-C(=O)-O-R, R-S-C(=S)-O-R, (X^{9})_{2}N-C(=O)-O-R, (X^{9})_{2}N-C(=S)-O-R, R-NR-C(=NR)-O-R, X^{9}-O-C(=S)-O-R, R-S(=O)-O-R, R-S(=O)_{2}-O-R, R-NR-S(=O)_{2}-O-R, R-S-S(=O)_{2}-O-R, R-S-S(=O)-O-R, R-NR-S(=O)-O-R, (R-NR-)_{2}P(=S)-O-R, (R-NR-)_{2}P(=O)-O-R, R-(R-S-)P(=O)-O-R, R-(R-S-)P(=S)-O-R, R-(R-NR-)P(=O)-OR, R-(R-NR-)
P(=S)-O-R, (R-NR-)(R-S-)P(=O)-O-R, (R-O-)(R-NR-)P(=O)-O-R, (R-NR-)(R-S-)P(=S)-O-R, (R-S-)P(=O)(O-R)_{2}, (R-S-)P(=S)(O-R)_{2}, (R-NR-)P(=O)(O-R)_{2}, (R-NR)P(=S)(O-R)_{2}, R-P(=O)(O-R)_{2}, R-P(=S)(O-R)_{2}, (R-S-)(Y)P(=O)-O-R, (R-S-)(Y)P(=S)-O-R, (R-NR-)(Y)P(=O)-O-R, (R-NR-)(Y)P(=S)-O-R, R-(Y)P(=O)-O-R, R-(Y)P(=S)-O-R, P(=O)
(O-R)_{3}, P(=S)(O-R)_{3}, P(NR)(O-R)_{3}, Y-P(=O)(O-R)_{2}, Y-P(=S)(O-R)_{2}, Y-P(NR)(O-R)_{2}, Y_{2}P(=O)-O-R, Y_{2}P(=S)-O-R ó Y_{2}P(NR)-O-R, SiX^{4}_{3-t}X^{5}_{t}-S-R, SiX^{4}_{2}(S-R)_{2}, SiX^{5}-(S-R)_{3}, R-O-C(=O)-Z-C(=O)-S-R, R-O-C(=S)-Z-C(=S)-S-R, R-O-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-R, halógeno-C(=O)-Z-C(=O)-S-R, halógeno-C(=S)-Z-C(=S)-S-R, halógeno-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-R, R-S-C(=O)-Z-C(=O)-S-R, R-S-C(=S)-Z-C(=S)-S-R, R-S-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-R, Y-C(=O)-Z-C(=O)-S-R, Y-C(=S)-Z-C(=S)-S-R, Y-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-R, halógeno-C(=O)-S-R, halógeno-C(=S)-S-R, halógeno-C
(=NR)-S-R, halógeno-S(=O)-S-R, halógeno-S(=O)_{2}-S-R, R-S-C(=O)-S-R, R-S-C(=S)-S-R, R-S-C(=NR)-S-R, R-S-S(=O)-S-R, R-S-S(=O)_{2}-S-R, Y-C(=O)-S-R, Y-C(=S)-S-R, Y-C(=NR)-S-R, Y-S(=O)-S-R, Y-S(=O)_{2}-S-R, (X^{6})(X^{7})P(=S)-S-R, (X^{6})(X^{7})P(=O)-S-R, X^{8}-C(=O)-S-R, R-C(=S)-S-R, R-C(=NR)-S-R, (X^{9})_{2}N-C(=O)-S-R, (X^{9})_{2}N-C(=S)-S-R, R-NR-C(=NR)-S-R, X^{9}-O-C(=S)-S-R, R-S(=O)-S-R, R-S(=O)_{2}-S-R, R-NR-S(=O)_{2}-S-R, R-NR-S(=O)-S-R, (R-NR-)_{2}P(=S)-S-R, (R-NR-)_{2}P(=O)-S-R, R-(R-O-)P(=O)-S-R, R-(R-O-)P(=S)-S-R, R-(R-NR-)P(=O)-S-R, R-(R-NR-)P(=S)-S-R,(R-O-)(R-NR-)P(=O)-S-R, (R-O-)(R-NR-)P(=S)-S-R, (R-O-)P(=O)(S-R)_{2}, (R-O-)P(=S)(S-R)_{2}, (R-S-)P(=O)(S-R)_{2}, (R-NR-)P(=O)(S-R)_{2}, (R-NR-)P(=S)(S-R)_{2}, R-P(=O)(S-R)_{2}, R-P(=S)(S-R)_{2}, (R-O-)(Y)P(=O)-S-R, (R-O-)(Y)P(=S)-S-R, (R-NR-)(Y)P(=O)-S-R, (R-NR-)(Y)P(=S)-S-R, R-(Y)P(=O)-S-R, R-(Y)P(=S)-S-R, P(=O)(S-R)_{3}, P(=S)(S-R)_{3}, P(NR)(S-R)_{3}, Y-P(=O)(S-R)_{2}, Y-P(=S)(S-R)_{2}, Y-P(NR)(S-R)_{2}, Y_{2}P(=O)-S-R, Y_{2}P(=S)-S-R ó Y_{2}P(NR)-S-R, teniendo R, Y, Z, X^{4}, X^{5}, X^{6}, X^{7}, X^{8}, X^{9} y t los significados antes indicados y siendo s = 1 ó 2.
Como cloruros de ácidos orgánicos o inorgánicos se pueden emplear de manera preferida cloruros de ácidos carboxílicos, cloruros de ácidos dicarboxílicos, dicloruros de ácidos dicarboxílicos, compuestos halogenados de fósforo, de manera especialmente preferida P(=O)Cl_{3} o P(=S)Cl_{3}, o unos compuestos orgánicos de silicio halogenados de la fórmula X^{4}X^{5}X^{4}SiCl, X^{4}X^{5}X^{4}SiBr, X^{4}X^{5}SiCl_{2}, X^{4}X^{5}SiBr_{2}, X^{4}SiCl_{3} ó X^{4}SiBr_{3}, de manera especialmente preferida Me_{3}SiCl, C_{3}H_{7}SiCl_{3}, C_{4}H_{9}-SiCl_{3}, C_{8}H_{17}-SiCl_{3} ó C_{16}H_{33}SiCl_{3}.
La reacción se puede efectuar en presencia de una base auxiliar en el seno de un disolvente apropiado.
Como base auxilar se pueden emplear, por ejemplo, unas aminas, de manera preferida unas aminas sustituidas con dialquilo, de manera especialmente preferida unas aminas sustituidas con trialquilo.
Como disolventes se pueden emplear unos disolventes no próticos. Como disolventes no próticos se pueden emplear ciertos alcanos, de manera preferida pentano, ciclohexano o heptano, compuestos aromáticos o compuestos aromáticos sustituidos, de manera preferida benceno, tolueno, xileno o mesitileno.
Ejemplos de compuestos orgánicos de silicio de la fórmula (II) pueden ser:
HS-CH_{2}-Si(-O-CH_{2}-CH_{2}-)_{3}N,
HS-CH_{2}-CH_{2}-Si(-O-CH_{2}-CH_{2}-)_{3}N,
HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(-O-CH_{2}-CH_{2}-)_{3}N,
HS-CH_{2}-CH(CH_{3})-CH_{2}-Si(-O-CH_{2}-CH_{2}-)_{3}N,
HS-CH_{2}-Si(-O-CH(CH_{3})-CH_{2}-)_{3}N,
HS-CH_{2}-CH_{2}-Si(-O-CH(CH_{3})-CH_{2}-)_{3}N,
HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(-O-CH(CH_{3})-CH_{2}-)_{3}N ó
HS-CH_{2}-CH(CH_{3})-CH_{2}-Si(-O-CH(CH_{3})-CH_{2}-)_{3}N.
Los compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (II) se pueden preparar haciendo reaccionar unos compuestos de la fórmula general (III)
23
en que u\geq2, con metales alcalinos, metales alcalino-térreos o con compuestos hidruros de los mismos, con la finalidad de formar compuestos de la fórmula general metal alcalino-S-G-Si(O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3})_{3}N o respectivamente N(CX^{1}X^{3}-CX^{1}X^{3}-O)_{3}Si-G-S-metal alcalino térreo-S-G-Si(O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3})_{3}N.
Un objeto adicional del invento es un procedimiento para la preparación de los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento, que está caracterizado porque un compuesto de la fórmula general (IV),
(IV)Q(-SH)
en la que Q tiene el significado antes indicado, se hace reaccionar por adición con un compuesto orgánico de silicio, que contiene por lo menos un enlace doble (=), de la fórmula general (V)
\hskip1.2cm
24
realizándose que X^{1}, X^{2} y X^{3} tienen los significados antes indicados y -CX^{1}X^{2}-CHX^{2}-G^{1} ó HCX^{1}X^{2}-CX^{2}(-)-G^{1} son iguales a G.
La reacción por adición puede ser iniciada o catalizada por radicales. La reacción por adición se puede acelerar y/o regular por medio de luz UV (ultravioleta).
Unos compuestos preferidos de la fórmula general (IV) Q(-SH) pueden ser unos ácidos tiocarboxílicos de la fórmula general X^{8}-C(=O)-SH. Preferidos ácidos tiocarboxílicos pueden ser unos compuestos X^{8}-C(=O)-SH con X^{8} igual a alquilo de (C_{3}-C_{24}), de manera especialmente preferida alquilo de (C_{7}-C_{24}), de manera muy especialmente preferida alquilo de (C_{11}-C_{17}), aralquilo, de manera preferida tolilo, o arilo, de manera preferida fenilo. Unos compuestos orgánicos de silicio preferidos de la fórmula general (V) pueden ser
CH_{2}=CH-CH_{2}-Si(O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3})_{3}N,
CH_{2}=CH-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3})_{3}N,
CH(CH_{3})=CH-CH_{2}-Si(O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3})_{3}N ó
CH_{2}=CH-Si(O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3})_{3}N, de manera muy especialmente preferida CH_{2}=CH-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N,
CH_{2}=CH-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N,
CH(CH_{3})=CH-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N ó CH_{2}=CH-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N.
Un objeto adicional del invento es un procedimiento para la preparación de los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento, que está caracterizado porque se hace reaccionar un compuesto de la fórmula general (VI)
(VI)Q(-S-X^{10})
realizándose que Q y X^{10} tienen los significados antes mencionados, con un compuesto de la fórmula general (VII)
(VII)halógeno-G-Si(O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3})_{3}N
realizándose que G, X^{1}, X^{2} y X^{3} tienen los significados antes mencionados.
Halógenos preferidos pueden ser Cl, Br e I.
De manera preferida, los compuestos de la fórmula general (VI) pueden ser iguales a Q-(S-metal alcalino) y los compuestos de la fórmula general (VII) pueden ser iguales a Cl-G-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N. De manera muy especialmente preferida, los compuestos de la fórmula general (VI) X^{8}-C(O)-S-metal alcalino ó
R-C(S)-S-metal alcalino se pueden hacer reaccionar con los compuestos de la fórmula general (VII)
Cl-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, Cl-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N,
Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N,
Cl-CH_{2}-CH(CH_{3})-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N ó
Cl-CH(CH_{3})-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N.
\newpage
La preparación del compuesto de la fórmula general (VI) Q(-S-X^{10}) o respectivamente la reacción del mismo con los compuestos de la fórmula general (VII)
halógeno-G-Si(O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3})_{3}N se puede llevar a cabo mediante una catálisis de transferencia de fases.
Un objeto adicional del invento es un procedimiento para la preparación de los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento, que está caracterizado porque por lo menos un silano de las fórmulas generales VIII - XI,
Q-[S-G-Si(alcoxi)_{3}]
(VIII)
(alcoxi)_{3}Si-G-S-C(=O)-Z-C(=O)-S-G-Si(alcoxi)_{3}
(IX)
(alcoxi)_{3}Si-G-S-C(=S)-Z-C(=S)-S-G-Si(alcoxi)_{3}
(X)
(alcoxi)_{3}Si-G-S-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-G-Si(alcoxi)_{3}
(XI)
en las que G, Q y Z tienen los significados antes mencionados y los alcoxi son, independientemente unos de otros, alcoxi de (C_{1}-C_{24}) de manera preferida metoxi, etoxi o propoxi,
se hace reaccionar con unos compuestos de la fórmula general XII,
(XII)(HO-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3}-)_{3}N
en la que X^{1}, X^{2} y X^{3} tienen los significados antes mencionados, mediando separación de (alcoxi)-H, y el (alcoxi)-H se separa de la mezcla de reacción.
La reacción se puede realizar con catálisis o sin catálisis. El (alcoxi)-H se puede separar continua o discontinuamente con respecto de la mezcla de reacción.
Ejemplos de compuestos de la fórmula general XII pueden ser: trietanol-amina, triisopropanol-amina y [HO-CH(fenil)CH_{2}]_{3}N.
Un bajo contenido de agua de los compuestos utilizados de la fórmula general XII puede repercutir favorablemente sobre la composición y las propiedades del produto de los compuestos conformes al invento. De manera preferida, los compuestos de la fórmula XII pueden tener un contenido de agua de menos que 1% en peso, de manera especialmente preferida de menos que 0,5% en peso, de manera muy especialmente preferida de menos que 0,3% en peso, de manera extraordinariamente preferida de menos que 0,2% en peso.
La reacción se puede llevar a cabo en el seno de unos típicos disolventes orgánicos con un punto de ebullición de menos que 200ºC, de manera preferida de menos que 160ºC, de manera especialmente preferida de menos que 130ºC, de manera muy especialmente preferida de menos que 100ºC.
Una reacción en ausencia de disolventes orgánicos puede ser preferida.
Uno de los compuestos de partida se puede presentar en forma de una masa fundida, una suspensión o una solución.
Uno o varios de los productos de reacción se pueden presentar en forma de una masa fundida, una suspensión o una solución.
La reacción en ausencia de disolventes orgánicos puede ser preferida, debido al rendimiento más alto, que se consigue, con respecto a las reacciones en el seno de disolventes.
La reacción en ausencia de disolventes orgánicos puede ser preferida, debido a la pureza más alta, que se consigue, de los productos obtenidos, con respecto a las reacciones en el seno de disolventes orgánicos.
La reacción en ausencia de disolventes orgánicos puede ser preferida debido a la ausencia de trazas de disolventes en los productos obtenidos.
La reacción en ausencia de disolventes orgánicos puede ser preferida debido a la minimización de los compuestos orgánicos volátiles (en inglés "volatile organic compounds" = VOC) en los productos obtenidos.
La reacción en ausencia de disolventes orgánicos puede ser preferida con respecto a la reacción en el seno de disolventes orgánicos, debido a la renuncia a una etapa de desecación de técnica de procedimiento, para la eliminación de trazas del disolvente.
Como catalizador, en el caso del procedimiento conforme al invento, se pueden emplear unos catalizadores exentos de metales o que contienen metales.
Como catalizadores que contienen metales se pueden emplear unos compuestos de metales de los grupos 3º-7º, y de los grupos 13º-14º del sistema periódico de los elementos y/o del grupo de los lantánidos.
Como catalizadores que contienen metales se pueden emplear ciertos compuestos de metales de transición.
Los catalizadores que contienen metales pueden ser unos compuestos de metales, tales como, por ejemplo, cloruros de metales, óxidos de metales, oxicloruros de metales, sulfuros de metales, sulfocloruros de metales, alcoholatos de metales, tiolatos de metales, oxialcoholatos de metales, amiduros de metales, imiduros de metales o compuestos de metales de transición con ligandos enlazados múltiplemente.
Por ejemplo, como compuestos de metales se pueden emplear halogenuros, amiduros o alcoholatos de los elementos del 3^{er} grupo principal (M^{3+} = B, Al, Ga, In, Tl: M^{3+}(OMe)_{3}, M^{3+}(OEt)_{3}, M^{3+}(OC_{3}H_{7})_{3}, M^{3+}(OC_{4}H_{9})_{3}),
halogenuros, óxidos, sulfuros, imiduros, alcoholatos, amiduros, tiolatos y unas combinaciones de las mencionadas clases de sustituyentes con unos ligandos enlazados múltiplemente a ciertos compuestos de los elementos del grupo de los lantánidos (tierras raras, con un número atómico de 58 a 71 en el sistema periódico de los elementos),
halogenuros, óxidos, sulfuros, imiduros, alcoholatos, amiduros, tiolatos y unas combinaciones de las mencionadas clases de sustituyentes con unos ligandos enlazados múltiplemente a ciertos compuestos del conjunto de los elementos del 3^{er} grupo secundario (M^{3+} = Sc, Y, La: M^{3+}(OMe)_{3}, M^{3+}(OEt)_{3}, M^{3+}(OC_{3}H_{7})_{3}, M^{3+}(OC_{4}H_{9})_{3}, cpM^{3+}(Cl)_{2}, cp cpM^{3+}(OMe)_{2}, cpM^{3+}(OEt)_{2}, cpM^{3+} (NMe_{2})_{2} con cp = ciclopentadienilo),
halogenuros, sulfuros, amiduros, tiolatos o alcoholatos de los elementos del 4º grupo principal (M^{4+} = Si, Ge, Sn, Pb: M^{4+}(OMe)_{4}, M^{4+}(OEt)_{4}, M^{4+}(OC_{3}H_{7})_{4}, M^{4+}(OC_{4}H_{9})_{4}; M^{2+ }= Sn, Pb: M^{2+}(OMe)_{2}, M^{2+}(OEt)_{2}, M^{2+}(OC_{3}H_{7})_{2}, M^{2+}(OC_{4}H_{9})_{2}), dilaurato de estaño, diacetato de estaño, Sn(OBu)_{2},
halogenuros, óxidos, sulfuros, imiduros, alcoholatos, amiduros, tiolatos y unas combinaciones de las mencionadas clases de sustituyentes con unos ligandos enlazados múltiplemente a ciertos compuestos de los elementos del 4º grupo secundario (M^{4+}= Ti, Zr, Hf: M^{4+}(F)_{4}, M^{4+(}Cl)_{4}, M^{4+}(Br)_{4}, M^{4+}(I)_{4}, M^{4+}(OMe)_{4}, M^{4+}(OEt)_{4}, M^{4+}(OC_{3}H_{7})_{4}, M^{4+}(OC_{4}H_{9})_{4}, cp_{2}Ti(Cl)_{2}, cp_{2}Zr(Cl)_{2}, cp_{2}Hf(Cl)_{2}, cp_{2}Ti(OMe)_{2}, cp_{2}Zr(OMe)_{2}, cp_{2}Hf(OMe)_{2}, cpTi(Cl)_{3}, cpZr(Cl)_{3}, cpHf(Cl)_{3}, cpTi(OMe)_{3}, cpZr(OMe)_{3}, cpHf(OMe)_{3}, M^{4+}(NMe_{2})_{4}, M^{4+}(NEt_{2})_{4}, M^{4+}(NHC_{4}H_{9})_{4}),
halogenuros, óxidos, sulfuros, imiduros, alcoholatos, amiduros, tiolatos y unas combinaciones de las mencionadas clases de sustituyentes con unos ligandos enlazados múltiplemente a ciertos compuestos de los elementos del 5º grupo secundario (M^{5+}, M^{4+} ó M^{3+} = V, Nb, Ta: M^{5+}(OMe)_{5}, M^{5+}(OEt)_{5}, M^{5+}(OC_{3}H_{7})_{5}, M^{5+}(OC_{4}H_{9})_{5}, M^{3+}O(OMe)_{3}, M^{3+}O(OEt)_{3}, M^{3+}O(OC_{3}H_{7})_{3}, M^{3+}O(OC_{4}H_{9})_{3}, cpV(OMe)_{4}, cpNb(OMe)_{3}, cpTa(OMe)_{3}, cpV(OMe)_{2}, cpNb(OMe)_{3}, cpTa(OMe)_{3}),
halogenuros, óxidos, sulfuros, imiduros, alcoholatos, amiduros, tiolatos y unas combinaciones de las mencionadas clases de sustituyentes con unos ligandos enlazados múltiplemente a ciertos compuestos de los elementos del 6º grupo secundario (M^{6+}, M^{5+} ó M^{4+} = Cr, Mo, W: M^{6+}(OMe)6, M^{6+}(OEt)_{6}, M^{6+}(OC_{3}H_{7})_{6}, M^{6+}(OC_{4}H_{9})_{6}, M^{6+}O
(OMe)_{4}, M^{6+}O(OEt)_{4}, M^{6+}O(OC_{3}H_{7})_{4}, M^{6+}O(OC_{4}H_{9})_{4}, M^{6+}O_{2}(OMe)_{2}, M^{6+}O_{2}(OEt)_{2}, M^{6+}O_{2}(OC_{3}H_{7})_{2}, M^{6+}O_{2}(OC_{4}
H_{9})_{2}, M^{6+}O_{2}(OSiMe_{3})_{2}),
o halogenuros, óxidos, sulfuros, imiduros, alcoholatos, amiduros, tiolatos y unas combinaciones de las mencionadas clases de sustituyentes con unos ligandos enlazados múltiplemente a ciertos compuestos de los elementos del 7º grupo secundario (M^{7+}, M^{6+}, M^{5+} ó M^{4+} = Mn, Re: M^{7+}O(OMe)_{5}, M^{7+}O(OEt)_{5}, M^{7+}O(OC_{3}H_{7})_{5}, M^{7+}O(OC_{4}H_{9})_{5}, M^{7+}O_{2}(OMe)_{3}, M^{7+}O_{2}(OEt)_{3}, M^{7+}O_{2}(OC_{3}H_{7})_{3}, M^{7+}O_{2}(OC_{4}H_{9})_{3}, M^{7+}O_{2}(OSiMe_{3})_{3}, M^{7+}O_{3}(OSiMe_{3}), M^{7+}O_{3}(CH_{3})).
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Los compuestos de metales y de metales de transición pueden poseer un sitio de coordinación libre junto al metal.
Como catalizadores se pueden utilizar también ciertos compuestos de metales o de metales de transición, que son formados mediante la adición de agua a ciertos compuestos hidrolizables de metales o de metales de transición.
Por ejemplo, como catalizadores que contienen metales se pueden emplear alcóxidos de titanio.
En una forma especial de realización, como catalizadores se pueden emplear ciertos titanatos, tales como, por ejemplo, ortotitanato de tetra-n-butilo, ortotitanato de tetraetilo, ortotitanato de tetra-n-propilo u ortotitanato de tetra-iso-propilo.
Como catalizadores exentos de metales se pueden emplear ciertos ácidos orgánicos.
Como ácidos orgánicos se pueden emplear, por ejemplo, ácido trifluoroacético, ácido trifluorometano-sulfónico, ácido p-tolueno-sulfónico, compuestos de trialquil-amonio R_{3}NH^{+}X^{-}, o ciertas bases, tales como, por ejemplo, trialquil-aminas NR_{3}.
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El procedimiento conforme al invento se puede llevar a cabo a la presión normal o a una presión reducida, de manera preferida comprendida entre 1 y 600 mbar, de manera especialmente preferida entre 5 y 400 mbar, de manera muy especialmente preferida entre 5 y 200 mbar.
El procedimiento conforme al invento se puede llevar a cabo en el intervalo de temperaturas comprendidas entre 50ºC y 200ºC, de manera preferida entre 70ºC y 180ºC, de manera especialmente preferida entre 90ºC y 150ºC.
A la mezcla de reacción se le pueden añadir, antes de o durante la reacción, ciertas sustancias que favorecen el transporte de agua fuera del producto mediante la formación de unas mezclas azeotrópicas. Las correspondientes sustancias pueden ser unos compuestos alifáticos cíclicos o de cadena lineal, unos compuestos aromáticos, unos compuestos aromáticos - alifáticos mixtos, éteres, alcoholes o ácidos. Por ejemplo, se pueden emplear hexano, ciclohexano, benceno, tolueno, etanol, propanol, iso-propanol, butanol, etilenglicol, tetrahidrofurano, dioxano, ácido fórmico, ácido acético, acetato de etilo o dimetil-formamida.
La reacción se puede llevar a cabo de un modo continuo o discontinuo.
En el caso del procedimiento conforme al invento, antes de, durante o después de la reacción, a la mezcla de reacción se le pueden añadir ciertos aditivos. Los aditivos pueden ser añadidos de manera preferida antes de la reacción. Los aditivos pueden disminuir un desdoblamiento electrófilo o nucleófilo del enlace Q-S en la fórmula I.
Para la evitación de reacciones de condensación puede ser ventajoso el hecho de llevar a cabo la reacción en un entorno exento de agua, idealmente en una atmósfera de un gas inerte.
Los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento se pueden utilizar como agentes mediadores de adhesión entre materiales inorgánicos (por ejemplo fibras de vidrio, metales, materiales de carga oxídicos, ácidos silícicos) y polímeros orgánicos (por ejemplo, materiales termoestables (= duroplásticos), termoplásticos, elastómeros) o respectivamente como agentes de reticulación y agentes modificadores de las superficies. Los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento se pueden utilizar como reactivos de acoplamiento en unas mezclas cargadas de cauchos, por ejemplo, para superficies de rodadura de cubiertas de neumáticos.
Otro objeto adicional del invento son unas mezclas de cauchos, que están caracterizadas porque ellas contienen un caucho, un material de carga, tal como, por ejemplo, un ácido silícico precipitado, eventualmente otros agentes auxiliares para cauchos adicionales, así como por lo menos uno de los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento de la fórmula general (I).
Los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento de la fórmula general (I) se pueden emplear en unas proporciones de 0,1 a 50% en peso, de manera preferida de 0,1 a 25% en peso, de manera especialmente preferida de 1 a 20% en peso, referidas a la proporción del caucho empleado.
La adición de los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento de la fórmula general (I), así como la adición de los materiales de carga se puede efectuar a unas temperaturas de la masa de 100 a 200ºC. Sin embargo, ésta también se puede efectuar a unas temperaturas más bajas, de 40 a 100ºC, por ejemplo, en común con otros agentes auxiliares adicionales para cauchos.
Los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento pueden ser añadidos al proceso de mezcladura tanto en una forma pura como también extendidos sobre un soporte orgánico o inorgánico inerte, así como después de haber reaccionado previamente con un soporte orgánico o inorgánico. Unos preferidos materiales de soporte pueden ser ácidos silícicos precipitados o pirógenos, ceras, materiales termoplásticos, silicatos naturales o sintéticos, óxidos naturales o sintéticos, de manera preferida óxido de aluminio, o negros de carbono. Por lo demás, los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento pueden ser añadidos al proceso de mezcladura también después de haber reaccionado previamente con el material de carga que se ha de emplear.
Los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento pueden ser añadidos al proceso de mezcladura en un estado mezclado físicamente con una sustancia orgánica o con una mezcla de sustancias orgánicas. La sustancia orgánica o la mezcla de sustancias orgánicas puede contener polímeros u oligómeros. Los polímeros u oligómeros pueden ser unos polímeros u oligómeros que contienen heteroátomos, por ejemplo, un copolímero de etileno y alcohol vinílico, un copolímero de etileno y acetato de vinilo, un poli(acetato de vinilo) o/y poli(alcoholes vinílicos). Los polímeros u oligómeros pueden ser unos materiales elastómeros saturados o insaturados, de manera preferida un SBR (caucho de estireno y butadieno) en emulsión o/y un SBR en solución. El punto de fusión de la mezcla de compuestos orgánicos de silicio conformes al invento y de un material orgánico o de una mezcla de materiales orgánicos puede estar comprendido entre 50 y 200ºC, de manera preferida entre 70 y 180ºC, de manera especialmente preferida entre 70 y 150ºC, de manera muy especialmente preferida entre 70 y 130ºC, de manera extraordinariamente preferida entre 90 y 110ºC. La sustancia orgánica o la mezcla de sustancias orgánicas puede contener por lo menos una cera olefínica y/o ácidos carboxílicos de cadena larga.
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Como materiales de carga, para las mezclas de cauchos conformes al invento se pueden emplear los siguientes materiales de carga:
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Negros de carbono: los negros de carbono, que se han de utilizar en este contexto, pueden ser producidos según los procedimientos del negro de carbono de llama, en horno, gaseoso o térmico. Los negros de carbono pueden tener una superficie específica según BET de 20 a 200 m^{2}/g. Los negros de carbono eventualmente pueden ser también dopados, tal como por ejemplo con Si.
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Ácidos silícicos amorfos, producidos, por ejemplo, por precipitación de soluciones de silicatos (ácidos silícicos precipitados) o por hidrólisis ígnea de halogenuros de silicio (ácidos silícicos pirógenos). Los ácidos silícicos amorfos pueden tener una superficie específica de 5 a 1.000 m^{2}/g, de manera preferida de 20 a 400 m^{2}/g (superficie específica según BET) y un tamaño de partículas primarias de 10 a 400 nm. Los ácidos silícicos pueden presentarse eventualmente también como unos óxidos mixtos con otros óxidos de metales, tales como los óxidos de Al, Mg, Ca, Ba, Zn y titanio.
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Silicatos sintéticos, tales como silicato de aluminio o silicatos de metales alcalino-térreos, por ejemplo, silicato de magnesio o silicato de calcio. Los silicatos sintéticos pueden tener unas superficies específicas según BET de 20 a 400 m^{2}/g y unos diámetros de partículas primarias de 10 a 400 nm.
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Óxidos e hidróxidos de aluminio sintéticos o naturales.
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Silicatos naturales, tales como caolín y otros ácidos silícicos que se presentan en la naturaleza.
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Fibras de vidrio y productos de fibras de vidrio (esterillas, cordones) o microesferas de vidrio.
De manera preferida, se pueden emplear unos ácidos silícicos amorfos, producidos mediante precipitación de soluciones de silicatos (ácidos silícicos precipitados), con unas superficies específicas según BET de 20 a 400 m^{2}/g en unas cantidades de 5 a 150 partes en peso, en cada caso referidas a 100 partes del caucho.
Los materiales de carga mencionados se pueden emplear a solas o en mezcla. En una forma de realización especialmente preferida del procedimiento, para la producción de las mezclas se pueden emplear también de 10 a 150 partes en peso de unos materiales de carga claros, eventualmente en común con 0 a 100 partes en peso de un negro de carbono, así como con 1 a 20 partes en peso de uno de los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento, en cada caso referidas a 100 partes en peso del caucho.
Para la producción de las mezclas de cauchos conformes al invento, junto a un caucho natural, se adecuan también ciertos cauchos sintéticos. Unos preferidos cauchos sintéticos se describen, por ejemplo, en la obra de W. Hofmann, Kautschuktechnologie (Tecnología de los cauchos), editorial Genter Verlag, Stuttgart 1980. Ellos comprenden, entre otros componentes,
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un polibutadieno (BR),
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un poliisopreno (IR),
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copolímeros de estireno y butadieno, por ejemplo un SBR en emulsión (E-SBR) o un SBR en solución (L-SBR), de manera preferida con un contenido de estireno de 1 a 60% en peso, de manera especialmente preferida de 2 a 50% en peso, referido al polímero total,
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un cloropreno (CR),
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copolímeros de isobutileno e isopreno (IIR),
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copolímeros de butadieno y acrilonitrilo, de manera preferida con unos contenidos de acrilonitrilo de 5 a 60% en peso, de manera especialmente preferida de 10 a 50% en peso, referidos al polímero total (NBR),
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un caucho NBR parcial o totalmente hidrogenado (HNBR)
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copolímeros de etileno, propileno y un dieno (EPDM) ó
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los cauchos antes mencionados, que poseen adicionalmente ciertos grupos funcionales, tales como, por ejemplo, grupos carboxi, silanol o epoxi, por ejemplo, un NR epoxidado, un NBR funcionalizado con carboxi o un SBR funcionalizado con un silanol (-SiOH) o respectivamente con un siloxi(-Si-OR),
así como ciertas mezclas de estos cauchos. Para la producción de superficies PKW de rodadura de cubiertas de neumáticos son interesantes en particular unos cauchos L-SBR (SBR en solución) polimerizados aniónicamente, con una temperatura de transición vítrea situada por encima de -50ºC, así como sus mezclas con cauchos diénicos.
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Los materiales vulcanizados de cauchos conformes al invento pueden contener otras agentes auxiliares para cauchos, tales como agentes aceleradores de la reacción, agentes protectores contra el envejecimiento, agentes estabilizadores térmicos, agentes fotoprotectores, agentes protectores contra el ozono, agentes auxiliares de la elaboración, agentes plastificantes, agentes conferidores de pegajosidad (en inglés "tackifier"), agentes de expansión, colorantes, pigmentos, ceras, agentes extendedores, ácidos orgánicos, agentes retardadores, óxidos metálicos así como agentes activadores, tales como difenil-guanidina, trietanol-amina, un poli(etilenglicol), un poli(etilenglicol) terminado con alcoxi alquil-O-(CH_{2}-CH_{2}-O)_{yI}-H con y^{I} = 2-25, de manera preferida y^{I} = 2-15, de manera especialmente preferida y^{I} = 3-10, de manera muy especialmente preferida y^{I} = 3-6, ó hexanotriol, que son conocidos para la industria de los cauchos.
La vulcanización de las mezclas de cauchos conformes al invento se puede llevar a cabo sin ninguna adición de agentes activadores nitrogenados, tales como por ejemplo guanidinas y aminas. En una forma de realización preferida, el material vulcanizado de caucho puede estar exento de derivados de guanidina.
Los agentes auxiliares para cauchos se pueden emplear en unas cantidades usuales, que se orientan, entre otras cosas, a la finalidad de utilización. Las proporciones usuales pueden ser por ejemplo unas proporciones de 0,1 a 50% en peso, referidas al caucho. Como agentes reticulantes se pueden emplear azufre o unas sustancias donantes de azufre. Las mezclas de cauchos conformes al invento pueden contener, además de esto, unos agentes aceleradores de la vulcanización. Ejemplos de apropiados agentes aceleradores de la vulcanización pueden ser mercapto-benzotiazoles, sulfenamidas, guanidinas, tiurames, ditiocarbamatos, tioureas y tiocarbonatos. Los agentes aceleradores de la vulcanización y el azufre se pueden emplear en unas proporciones de 0,1 a 10% en peso, de manera preferida de 0,1 a 5% en peso, referidas al caucho.
La vulcanización de las mezclas conformes al invento se puede llevar a cabo a unas temperaturas de 100 a 200ºC, de manera preferida de 130 a 180ºC, eventualmente bajo una presión de 10 a 200 bares. La mezcladura de los cauchos con el material de carga, eventualmente con agentes auxiliares para cauchos y con el compuesto orgánico de silicio conforme al invento, se puede llevar a cabo en unos conocidos equipos mezcladores, tales como rodillos, cilindros, mezcladores internos y extrusoras mezcladoras.
Las mezclas de cauchos conformes al invento se pueden utilizar para la producción de cuerpos moldeados, por ejemplo para la producción de neumáticos, superficies de rodadura de cubiertas de neumáticos, envolturas para cables, mangueras, correas de transmisión, cintas transportadoras, revestimientos de rodillos y cilindros, cubiertas de neumáticos, suelas de calzados, anillos de estanqueidad y elementos de amortiguación y aislamiento.
Los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento tienen la ventaja de que no se libera ningún alcohol fácilmente volátil, que es normalmente metanol o etanol, en el caso de la hidrólisis de los enlaces Si-O-R y, al mismo tiempo, la reactividad frente al material de carga inorgánico y al polímero orgánico sigue siendo alta. Las propiedades para la elaboración de las mezclas en bruto y las propiedades dinámicas de los materiales vulcanizados proporcionan en total un cuadro de valores muy bueno y equilibrado.
Ejemplos
El HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N utilizado se sintetiza a partir del HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{3})_{3} con trietanolamina en presencia de Ti(OBu)_{4} a unas temperaturas de 110-130ºC, a una presión reducida y en un período de tiempo de reacción de 180-360 min, mediante una transesterificación en sustancia.
El HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N contiene, según sea la calidad del HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{3})_{3} utilizado, entre 1 y 6% en peso de Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N.
El Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{3})_{3} está contenido como componente secundario en el HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{3})_{3} utilizado y se convierte químicamente en las condiciones de reacción para dar Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N.
Ejemplo de comparación 1
Preparación de CH_{3}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
A una solución de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno se le añaden 38,5 g de trietil-amina a 0ºC. La mezcla se agita durante 10 min a 0ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre -5ºC y 0ºC, 29,4 g de cloruro de ácido acético. Después de haber agitado durante 60 min a una temperatura comprendida entre 0ºC y la temperatura ambiente, la suspensión resultante se calienta durante 3 h a 80ºC. A continuación, se filtra la suspensión, la torta del filtro se lava con tolueno, los materiales filtrados, que se han obtenido, se reúnen y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 114 g de un producto viscoso. El producto contiene, según los análisis de RMN (resonancia magnética nuclear), 87% en moles de CH_{3}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, 9% en moles de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 3% en moles de Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, referidos a los componentes que contienen silicio.
Ejemplo 1 Preparación de C_{7}H_{15}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
A una solución de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno se le añaden 40,6 g de trietil-amina a 0ºC. La mezcla se agita durante 10 min a 0ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre -5ºC y 0ºC, 65,3 g de cloruro de ácido octanoico. Después de haber agitado durante 60 min a una temperatura comprendida entre 0ºC y la temperatura ambiente, la suspensión resultante se filtra, la torta del filtro se lava, los materiales filtrados que se han obtenido se reúnen y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 141,6 g de un producto viscoso. El producto contiene, según los análisis de RMN, 93% en moles de C_{7}H_{15}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, 5% en moles de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 2% en moles de Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, referidos a los componentes que contienen silicio.
Ejemplo 2 Preparación de C_{11}H_{23}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
A una solución de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno se le añaden 38,5 g de trietil-amina a 0ºC. La mezcla se agita durante 10 min a 0ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre -5ºC y 0ºC, 83,2 g de cloruro de ácido dodecanoico. Después de haber agitado durante 15 h a una temperatura comprendida entre 0ºC y la temperatura ambiente, la suspensión resultante se filtra, la torta del filtro se lava, los materiales filtrados que se han obtenido se reúnen y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 162,4 g de un producto viscoso. El producto contiene, según los análisis de RMN, >86% en moles de C_{11}H_{23}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, 9% en moles de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 3% en moles de Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, referidos a los componentes que contienen silicio.
Ejemplo 3 Preparación de C_{15}H_{31}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
A una solución de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno se le añaden 38,5 g de trietil-amina a 0ºC. La mezcla se agita durante 15 min a 0ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre -10ºC y 0ºC, 104,5 g de cloruro de ácido palmítico. Después de haber agitado durante 18 h a la temperatura ambiente, la suspensión resultante se filtra, la torta del filtro se lava, los materiales filtrados que se han obtenido se reúnen y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 186,3 g de un producto viscoso. El producto contiene, según los análisis de RMN, 88% en moles de C_{15}H_{31}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N,
8% en moles de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 3% en moles de Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, referidos a los componentes que contienen silicio.
Ejemplo 4 Preparación de N(CH_{2}CH_{2}-O)_{3}Si(CH_{2})_{3}S-C(O)-C_{4}H_{8}-C(O)-S(CH_{2})_{3}Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
A una solución de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno se le añaden 40,5 g de trietil-amina a 0ºC. La mezcla se agita durante 15 min a 0ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre -10ºC y 0ºC, 53,5 g de dicloruro de ácido adípico. Después de haber agitado durante 2 h a la temperatura ambiente, la suspensión resultante se calienta durante 2 h a 70ºC. La suspensión, que se ha obtenido, se filtra, la torta del filtro se lava, los materiales filtrados, que se han obtenido, se reúnen y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 98,4 g de un producto viscoso. El producto contiene, según los análisis de RMN, 93% en moles de N(CH_{2}CH_{2}-O)_{3}Si(CH_{2})_{3}S-C(O)-C_{4}H_{8}-C(O)-S(CH_{2})_{3}Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, 2% en moles de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 4% en moles de Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, referidos a los componentes que contienen silicio.
Ejemplo 5 Preparación de N(CH_{2}CH_{2}-O)_{3}Si(CH_{2})_{3}S-C(O)-C_{10}H_{20}-C(O)-S(CH_{2})_{3}Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
A una solución de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno se le añaden 38,5 g de trietil-amina a 0ºC. La mezcla se agita durante 15 min a 0ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre -10ºC y 0ºC, 50,8 g de cloruro de ácido dodecanodioico. Después de haber agitado durante 2 h a la temperatura ambiente, la suspensión resultante se calienta durante 3 h a 70ºC. La suspensión, que se ha obtenido, se enfría, se filtra, la torta del filtro se lava con tolueno, los materiales filtrados, que se han obtenido, se reúnen y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 132,4 g de un producto viscoso. El producto contiene, según los análisis de RMN, 91% en moles de N(CH_{2}CH_{2}-O)_{3}Si(CH_{2})_{3}S-C(O)-C_{10}H_{20}-C(O)-S(CH_{2})_{3}Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N,
2% en moles de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 4% en moles de Cl-CH_{2}-H_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, referidos a los componentes que contienen silicio.
Ejemplo 6 Investigaciones de técnica de cauchos
La receta utilizada para las mezclas de cauchos se indica en la siguiente Tabla 1. En este caso, la unidad phr significa tantos por ciento en peso, referidos a 100 partes del caucho en bruto empleado. Los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento se emplean equimolarmente, es decir, en una cantidad de sustancia igual a la cantidad del silano del Ejemplo 1.
Se investigan los siguientes agentes de acoplamiento:
Mezcla 1: Ejemplo de comparación 1
Mezcla 2: 3-octanoíltio-1-propil-trietoxi-silano, {}\hskip0.4cm nombre comercial: NXT de la entidad General Electric
Mezcla 3: Ejemplo 1
Mezcla 4: Ejemplo 2
Mezcla 5: Ejemplo 3
El procedimiento general para la preparación de mezclas de cauchos y de sus materiales vulcanizados se describe en la obra "Rubber Technology Handbook" [Manual de la tecnología del caucho], W. Hofmann, editorial Hanser 1994.
TABLA 1
25
En el caso del polímero VSL 5025-1 se trata de un copolímero de SBR polimerizado en solución de la entidad Bayer AG, con un contenido de estireno de 25% en peso y un contenido de butadieno de 75% en peso. El copolímero contiene 37,5 phr de un aceite y tiene una viscosidad Mooney (ML 1+4/100ºC) de 50.
En el caso del polímero Buna CB 24 se trata de un cis-1,4-polibutadieno (del tipo de neodimio) de la entidad Bayer AG, con un contenido de cis-1,4 de por lo menos 96% y una viscosidad Mooney de 44 \pm 5.
El Ultrasil 7000 GR es un ácido silícico fácilmente dispersable de la entidad Degussa AG y posee una superficie específica según BET de 170 m^{2}/g.
Como aceite aromático se utiliza el Naftolen ZD de la entidad Chemetall, en el caso de Vulkanox 4020 se trata de un PPD de la entidad Bayer AG y el Protektor G3108 es una cera protectora contra el ozono de la entidad Paramelt B.V.. El Vulkacit CZ (CBS) es un producto comercial de la entidad Bayer AG. El Perkacit TBzTD (tetrasulfuro de tetrabencil-tiuram) es un producto de Flexsys N.V..
Las mezclas de cauchos se preparan en un mezclador interno de acuerdo con la prescripción de mezcladura en la Tabla 2.
TABLA 2
26
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27
28
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En la Tabla 3 se recopilan los métodos para el ensayo de los cauchos
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TABLA 3
29
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La Tabla 4 muestra los resultados del ensayo de técnica de cauchos. Las mezclas se vulcanizan hasta t99% del ensayo de reómetro pero no más que durante 30 min a 165ºC.
TABLA 4
30
Los resultados de la Tabla 4 muestran que, por medio de la prolongación del grupo bloqueador desde acetilo pasando por octanoílo hasta palmitilo, se puede disminuir la viscosidad de la mezcla. Al comparar la mezcla 2 con la mezcla 3 se muestra que mediante la modificación del silano se disminuye asimismo la viscosidad. Por consiguiente, los silanos conformes al invento se distinguen por una mejor elaborabilidad con respecto a la del estado de la técnica.
Al considerar los resultados de la vulcanización se puede reconocer, que tanto el rebote de bola como también la acumulación de calor de las mezclas 3, 4 y 5 se mejoran manifiestamente con los silanos conformes al invento con respecto a los de las mezclas 1 y 2.
Por consiguiente, se muestra que, exclusivamente mediante la combinación de la modificación del grupo de acoplamiento activo frente al ácido silícico y el bloqueo simultáneo del grupo de azufre, se pueden establecer unas ventajas tanto en cuanto a la elaborabilidad, como también en cuanto al comportamiento dinámico.
Tanto el más alto rebote de bola como también la más baja acumulación de calor apuntan a que unas superficies de rodadura de cubiertas de neumáticos con los silanos conformes al invento conducen a una más baja resistencia a la rodadura y por consiguiente a un consumo más bajo de combustible. Además, la acumulación dinámica de calor es más pequeña, lo que aumenta la longevidad de la cubierta de neumático. Por lo tanto, con los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento se pueden mejorar la elaborabilidad de la mezcla de cauchos y al mismo tiempo el comportamiento dinámico.
Adicionalmente, los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento se distinguen por el hecho de que no se libera ningún alcohol volátil durante la mezcladura.
Ejemplo 7 Preparación de C_{4}H_{9}-NH-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
En un matraz, bajo un gas protector, a 25ºC, se reúnen 70 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 44,5 g de O=C=N-C_{4}H_{9} (de la entidad Sigma-Aldrich) en 100 g de tolueno (Seccosolv) y se agita durante 24 h. A continuación, se agita durante 5 h a 60ºC. La solución obtenida se libera de los componentes volátiles en el evaporador rotatorio a 80ºC en vacío. Se obtienen 100 g de un aceite viscoso, oscuro, de color anaranjado.
Ejemplo 8 Preparación de C_{8}H_{17}-NH-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
En un matraz, bajo un gas protector, a 25ºC, se reúnen 40 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 25 g de O=C=N-C_{8}H_{17} (de la entidad Sigma-Aldrich) en 100 g de tolueno (Seccosolv) y se agita durante 24 h. A continuación, se agita durante 5 h a 60ºC. La solución obtenida se libera de los componentes volátiles en el evaporador rotatorio a 80ºC en vacío. Se obtienen 65 g de un aceite viscoso, de color amarillo.
Ejemplo 9 Preparación de C_{6}H_{5}-NH-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
En un matraz, bajo un gas protector, a 25ºC, se reúnen 75 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 55 g de O=C=N-C_{6}H_{5} (de la entidad VWR) en 100 g de tolueno (Seccosolv) y se agita durante 48 h. Se forma un precipitado incoloro. La suspensión obtenida se filtra y la torta del filtro se lava con 500 ml de pentano. A continuación, la torta del filtro se seca a 80-90ºC en vacío. Se obtienen 110 g de un material sólido incoloro.
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Ejemplo 10 Preparación de C_{4}H_{9}-NH-C(S)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
En un matraz, bajo un gas protector, a 25ºC, se reúnen 70 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 50 g de S=C=N-C_{4}H_{9} (de la entidad KMF-Laborchemie) en 100 g de tolueno (Seccosolv) y se agita durante 48 h. A continuación, se agita durante 5 h a 60ºC. La solución obtenida se libera de los componentes volátiles en el evaporador rotatorio a 80ºC en vacío. Se obtienen 102 g de un aceite viscoso, de color pardo anaranjado.
Ejemplo 11 Preparación de C_{8}H_{17}-NH-C(S)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
En un matraz bajo un gas protector, a 25ºC, se reúnen 30 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 25 g de S=C=N-C_{8}H_{17} (de la entidad KMF-Laborchemie) en 100 g de tolueno (Seccosolv) y se agita durante 24 h. A continuación, se agita durante 5 h a 60ºC. La solución obtenida se libera de los componentes volátiles en el evaporador rotatorio a 80ºC en vacío. Se obtienen 55 g de un aceite viscoso, de color anaranjado amarillento.
Ejemplo 12 Preparación de C_{6}H_{5}-NH-C(S)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
En un matraz, bajo un gas protector, a 25ºC, se reúnen 75 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N y 50 g de S=C=N-C_{6}H_{5} (de la entidad VWR) en 100 g de tolueno (Seccosolv) y se agita durante 48 h. Se forma un precipitado de color ceroso, que tampoco se disuelve en 235 g adicionales de tolueno. A continuación, se agita durante 5 h a 60ºC. La suspensión obtenida se filtra y la torta del filtro se lava con 700 ml de pentano. A continuación, la torta del filtro se seca a 80-90ºC en vacío. Se obtienen 100 g de un material sólido incoloro.
Ejemplo 13 Preparación de Me_{3}Si-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
A una solución enfriada de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno (Seccosolv) se le añaden 44,5 g de trietil-amina a 1ºC. La mezcla se agita durante 10 min a 3-6ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre 1ºC y 10ºC, 47,8 g de cloruro de trimetil-sililo. Después de haber agitado durante 60 min, la suspensión resultante se calienta durante 5 h a 70ºC, a continuación se enfría y luego se filtra. La torta del filtro se lava, se reúnen los materiales filtrados que se han obtenido y se elimina el disolvente en el evaporador rotatorio. Se obtienen 129 g de un producto viscoso de color anaranjado.
Ejemplo 14 Preparación de C_{16}H_{33}Si-[S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N]_{3}
A una solución enfriada de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno (Seccosolv) se le añaden 44,5 g de trietil-amina a 0ºC. La mezcla se agita durante 10 min a 2-4ºC. A la mezcla, a una temperatura comprendida entre 2ºC y 10ºC, se le añaden gota a gota 46,8 g de C_{16}H_{33}SiCl_{3}. Después de haber agitado durante 60 min, la suspensión resultante se calienta durante 5 h a 70ºC, a continuación se enfría y luego se filtra. La torta del filtro se lava, se reúnen los materiales filtrados que se han obtenido y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 130 g de un producto viscoso de color anaranjado.
Ejemplo 15 Preparación de C_{6}H_{5}-(C=O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH(CH_{3})-CH_{2})_{3}N
A una solución enfriada de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH(CH_{3})-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno (Seccosolv) se le añaden 36 g de trietil-amina a 2ºC. La mezcla se agita durante 10 min a 2-4ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre 2ºC y 10ºC, 49,2 g de cloruro de ácido benzoico. Después de haber agitado durante 60 min, la suspensión resultante se calienta durante 5 h a 65ºC, a continuación se enfría y luego se filtra. La torta del filtro se lava, se reúnen los materiales filtrados que se han obtenido y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 138 g de un producto viscoso de color anaranjado.
Ejemplo 16 Preparación de C_{7}H_{15}-(C=O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH(CH_{3})-CH_{2})_{3}N
A una solución enfriada de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH(CH_{3})-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno (Seccosolv) se le añaden 35,4 g de trietil-amina a 3ºC. La mezcla se agita durante 10 min a 2-4ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre 2ºC y 10ºC, 56,9 g de cloruro de ácido octanoico. Después de haber agitado durante 60 min, la suspensión resultante se calienta durante 5 h a 65-70ºC, a continuación se enfría y luego se filtra. La torta del filtro se lava, se reúnen los materiales filtrados que se han obtenido y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 150 g de un producto viscoso de color anaranjado.
Ejemplo 17 Preparación de C_{11}H_{23}-(C=O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH(CH_{3})-CH_{2})_{3}N
A una solución enfriada de 100 g de HS-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH(CH_{3})-CH_{2})_{3}N en 1.000 ml de tolueno (Seccosolv) se le añaden 35,4 g de trietil-amina a 3ºC. La mezcla se agita durante 10 min a 2-4ºC. A la mezcla se le añaden gota a gota, a una temperatura comprendida entre 2ºC y 10ºC, 76,6 g de cloruro de ácido dodecanoico. Después de haber agitado durante 60 min, la suspensión resultante se calienta durante 5 h a 68-72ºC, a continuación se enfría y luego se filtra. La torta del filtro se lava, se reúnen los materiales filtrados que se han obtenido y el disolvente se elimina en el evaporador rotatorio. Se obtienen 163 g de un producto viscoso de color anaranjado.
Ejemplo 18 Investigaciones de técnica de cauchos
La receta utilizada para las mezclas de cauchos se indica en la siguiente Tabla 5. En este caso, la unidad phr significa partes en peso, referidas a 100 partes del caucho en bruto empleado. Los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento se emplean equimolarmente, es decir, en una cantidad de sustancia igual a la cantidad del silano del Ejemplo de comparación 1.
Las mezclas de cauchos se preparan en un mezclador interno correspondientemente a la prescripción de mezcladura en la Tabla 6. En la Tabla 3 se recopilan los métodos para el ensayo de los cauchos.
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TABLA 5
31
TABLA 6
32
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33
34
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En la Tabla 7 se recopilan los resultados de las investigaciones de técnica de cauchos.
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TABLA 7
35
Tal como se puede reconocer con ayuda de los resultados, las mezclas 7 a 9 con los compuestos orgánicos de silicio conformes al invento muestran una viscosidad más baja y por consiguiente unas mejores propiedades de elaboración. Al mismo tiempo, ellas poseen también una acumulación de calor y una deformación permanente pequeñas, y por consiguiente, unas ventajosas propiedades dinámicas.
Ejemplo 19 Preparación de C_{7}H_{15}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
En un equipo, bajo un gas protector, a 25ºC, se reúnen 100 g de octanotioato de S-[3-(trietoxisilil)propilo] [nº de CAS 220727-26-4], 41 g de trietanol-amina (de BASF AG) y 1 g de NaOH y se calienta a 130ºC. A continuación, se agita durante 3 h a 130ºC y a 50-200 mbar y el etanol, que se libera, se elimina por destilación. Se obtienen 125 g del producto.
Ejemplo 20 Preparación de C_{6}H_{5}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
En un matraz, bajo un gas protector, a 25ºC, se reúnen 91 g de Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, 50 g de ácido tiobenzoico y 250 g de DMF seca. A la mezcla se le añaden gota a gota 36,5 g de trietil-amina y la solución obtenida se agita durante 120 min a la temperatura ambiente y, a continuación, durante 240 min a 140ºC. Se enfría y se añaden 300 ml de tolueno seco. El material precipitado se separa mediante filtración, se lava con tolueno y el material filtrado se libera en el evaporador rotarorio, siempre y cuando que esto sea posible, con respecto del disolvente. Se obtienen 142 g de un producto viscoso, de color rojo oscuro.
Ejemplo 21 Preparación de C_{6}H_{5}-C(O)-S-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N
En un matraz, bajo un gas protector, a 25ºC, se reúnen 91 g de Cl-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-Si(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}N, 50 g de ácido tiobenzoico y 300 g de tolueno seco. A la mezcla se le añaden gota a gota 36,5 g de trietil-amina y la solución obtenida se agita durante 120 min a la temperatura ambiente y a continuación durante 240 min a 108ºC. La suspensión se enfría, el material precipitado se separa mediante filtración, se lava con tolueno y el material filtrado se libera del disolvente en el evaporador rotarorio. Se obtienen 127 g de un producto viscoso, de color rojo oscuro.

Claims (9)

  1. \global\parskip0.900000\baselineskip
    1. Compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I),
    (I)Q-[S-G-Si(-O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3}-)_{3}N]
    en la que Q es igual a
    SiX^{4}_{3-t}X^{5}_{t}-, con t = 0, 1 ó 2, Y-C(=O)-Z-C(=O)-, Y-C(=S)-Z-C(=S)-, Y-C(=NR)-Z-C(=NR)-, Y-C(=O)-, Y-C(=S)-, Y-C(=NR)-, Y-S(=O)-, Y-S(=O)_{2}-, (X^{6})(X^{7})P(=S)-, (X^{6})(X^{7})P(=O)-, X^{8}-C(=O)-, R-C(=S)-, R-C(=NR)-, R-S-C(=NR)-, R-S-C(=O)-, R-S-C(=S)-, (X^{9})_{2}N-C(=O)-, (X^{9})_{2}N-C(=S)-, R-NR-C(=NR)-,(X^{8})_{2}N-C(=O)-, (X^{8})_{2}N-C(=S)-, (X^{8})HN-C(=O)-, (X^{8})NH-C(=S)-, R-O-C(=O)-, X^{9}-O-C(=S)-, R-O-C(=NR)-, R-S(=O)-, R-S(=O)_{2}-,R-O-S(=O)_{2}-, R-NR-S(=O)_{2}-, R-S-S(=O)_{2}-, R-S-S(=O)-, R-O-S(=O)-, R-NR-S(=O)-, (R-S-)_{2}P(=O)-, (R-S-)_{2}P(=S)-, (R-NR-)_{2}P(=S)-,
    (R-NR-)_{2}P(=O)-, R-(R-S-)P(=O)-, R-(R-O-)P(=O)-, R-(R-S-)P(=S)-, R-(R-O-)P(=S)-, R-(R-NR-)P(=O)-, R-(R-NR-)
    P(=S)-, (R-NR-)(R-S-)P(=O)-,(R-O-)(R-NR-)P(=O)-, (R-O-)(R-S-)P(=O)-, (R-O-)(R-S-)P(=S)-, (R-NR-)(R-S-)P
    (=S)-, (R-O-)(R-NR-)P(=S)-,(R-O-)(Y)P(=O)-, (R-O-)(Y)P(=S)-, (R-S-)(Y)P(=O)-, (R-S)(Y)P(=S)-, (R-NR-)(Y)P
    (=O)-, (R-NR-)(Y)P(=S)-, R-(Y)P(=O)-, R-(Y)P(=S)-, Y_{2}P(=O)-, Y_{2}P(=S)- ó Y_{2}P(NR)-,
    los R son, iguales o diferentes, hidrógeno (H), una cadena de hidrocarburo de (C_{1}-C_{24}) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
    un grupo arilo de (C_{6}-C_{24}) sin sustituir o sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-,
    o un grupo aralquilo de (C_{7}-C_{24}) sin sustituir o sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-,
    los Y son iguales o diferentes y son
    [-S-G-Si(-O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3}-)_{3}N],
    los G son iguales o diferentes y,
    para Q igual a C_{6}H_{5}-C(=O)-,
    G es una cadena de hidrocarburo de (C_{3}-C_{30}) con dos enlaces, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, eventualmente las cadenas de hidrocarburos pueden contener unas porciones insaturadas o pueden estar sustituidas con éstas, y,
    para todos los otros Q
    G es una cadena de hidrocarburo de (C_{3}-C_{20}) con dos enlaces, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, eventualmente las cadenas de hidrocarburos pueden contener unas porciones insaturadas o pueden estar sustituidas con éstas
    Z es una cadena de hidrocarburo de (C_{1}-C_{24}) con dos enlaces, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, eventualmente las cadenas de hidrocarburos pueden contener unas porciones insaturadas o pueden estar sustituidas con éstas, o es una cadena de hidrocarburo saturada o insaturada, alifática o aromática, con dos enlaces, funcionalizada con por lo menos dos grupos NH,
    X^{1}, X^{2} y X^{3} significan, en cada caso independientemente unos de otros, hidrógeno (-H), alquilo de (C_{1}-C_{16}) o arilo,
    X^{4} y X^{5} son, en cada caso independientemente uno de otro, hidrógeno (-H), una cadena de hidrocarburo de (C_{1}-C_{24}) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
    un grupo alcoxi de (C_{1}-C_{18}), un grupo arilo,
    un grupo alquil-éter O-(CR^{I}_{2}-CR^{I}_{2})-O-Alk o alquil-poliéter O-(CR^{I}_{2}-CR^{I}_{2}O)_{Y}-Alk, con y = 2-25,
    los R^{I} son, independientemente unos de otros, H o un grupo alquilo,
    Alk es una cadena de alquilo con 1-30 átomos de carbono de (C_{1}-C_{30}), saturada o insaturada, lineal o ramificada,
    un grupo aralquilo,
    un halógeno,
    un radical Alk-(COO),
    o significan Y,
    \global\parskip1.000000\baselineskip
    X^{6} y X^{7} significan, independientemente uno de otro, hidrógeno (-H), -OH, -SH, una cadena de hidrocarburo de (C_{1}-C_{24}) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
    un grupo alcoxi de (C_{4}-C_{24}) un grupo arilo,
    un grupo alquil-éter O-(CR^{I}_{2}-CR^{I}_{2})-O-Alk o un grupo alquil-poliéter O-(CR^{I}_{2}-CR^{I}_{2}O)_{y}-Alk,
    un grupo aralquilo,
    un halógeno o
    un radical Alk-(COO),
    los X^{8} son iguales o diferentes y significan hidrógeno (H), una cadena de hidrocarburo de (C_{2}-C_{24}) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
    un grupo arilo de (C_{6}-C_{24}) sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-,
    un grupo arilo de (C_{6}-C_{24}) sin sustituir o
    un grupo aralquilo de (C_{7}-C_{24}) sin sustituir o sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-,
    los X^{9} son iguales o diferentes y significan hidrógeno (H), una cadena de hidrocarburo de (C_{4}-C_{24}) con un enlace, saturada o insaturada, sustituida o sin sustituir, sin ramificar, cíclica o ramificada,
    un grupo arilo de (C_{6}-C_{24}) sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-,
    un grupo arilo de (C_{7}-C_{24}) sin sustituir o
    un grupo aralquilo de (C_{7}-C_{24}) sin sustituir o sustituido con -NH_{2}, HS-, Cl-, Br-.
    \vskip1.000000\baselineskip
  2. 2. Compuestos orgánicos de silicio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque son extendidos o respectivamente mezclados sobre un soporte orgánico o inorgánico, inerte, o se han hecho reaccionar previamente con un soporte orgánico o inorgánico.
  3. 3. Procedimiento para la preparación de compuestos orgánicos de silicio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un compuesto orgánico de silicio de la fórmula general (II)
    36
    en la que R, Y, Z, X^{4}, X^{5}, X^{6}, X^{7}, X^{8}, X^{9} y t tienen los mismos significados que en la fórmula (I) y X^{10} es igual a H, un metal alcalino, un metal alcalino-térreo o un catión de amonio, se hace reaccionar con por lo menos un compuesto escogido entre el conjunto que se compone de
    37
    370
    SiX^{4}_{3-t}X^{5}_{t}-halógeno, halógeno-C(=O)-Z-C(=O)-halógeno, halógeno-C(=S)-Z-C(=S)-halógeno, halógeno-C
    (=NR)-Z-C(=NR)-halógeno, Y-C(=O)-Z-C(=O)-halógeno, Y-C(=S)-Z-C(=S)-halógeno, Y-C(=NR)-Z-C(=NR)-halógeno, halógeno-C(=O)-halógeno, halógeno-C(=S)-halógeno, halógeno-C(=NR)-halógeno, halógeno-S(=O)-halógeno, halógeno-S(=O)_{2}-halógeno, Y-C(=O)-halógeno, Y-C(=S)-halógeno, Y-C(=NR)-halógeno, Y-S(=O)-halógeno, Y-S(=O)_{2}-halógeno, (X^{6})(X^{7})P(=S)-halógeno,(X^{6})(X^{7})P(=O)-halógeno, X^{8}-C(=O)-halógeno, R-C(=S)-halógeno, R-C
    (=NR)-halógeno, R-S-C(=NR)-halógeno, R-S-C(=O)-halógeno, R-S-C(=S)-halógeno, (X^{9})_{2}N-C(=O)-halógeno, (X^{9})_{2}
    N-C(=S)-halógeno, R-NR-C(=NR)-halógeno, R-O-C(=O)-halógeno, X^{9}-O-C(=S)-halógeno, R-O-C(=NR)-halógeno, R-S(=O)-halógeno, R-S(=O)_{2}-halógeno, R-O-S(=O)_{2}-halógeno, R-NR-S(=O)_{2}-halógeno, R-S-S(=O)_{2}-halógeno, R-S-S(=O)-halógeno, R-O-S(=O)-halógeno, R-NR-S(=O)-halógeno, (R-S-)_{2}P(=O)-halógeno, (R-S-)_{2}P(=S)-halógeno, (R-NR-)_{2}P(=S)-halógeno, (R-NR)_{2}P(=O)-halógeno, R-(R-S-)P(=O)-halógeno, R-(R-O)P(=O)-halógeno, R-(R-S-)P(=S)-halógeno, R-(R-O)P(=S)-halógeno, R-(R-NR-)P(=O)-halógeno, R-(R-NR)P(=S)-halógeno, (R-NR-)(R-S-)P(=O)-halógeno, (R-O-)(R-NR-)P(=O)-halógeno, (R-O-)(R-S-)P(=O)-halógeno, (R-O-)(R-S)P(=S)-halógeno, (R-NR-)(R-S-)
    P(=S)-halógeno, (R-O-)(R-NR)P(=S)-halógeno, (R-O-)P(=O)(O-R)_{2}, (R-O-)P(=S)(O-R)_{2}, (R-S-)P(=O)(O-R)_{2}, (R-S-)P(=S)(O-R)_{2}, (R-NR-)P(=O)(O-R)_{2}, (R-NR-)P(=S)(O-R)_{2}, R-P(=O)(O-R)_{2}, R-P(=S)(O-R)_{2}, (R-O-)(Y)P(=O)-halógeno, (R-O-)(Y)P(=S)-halógeno, (R-S)(Y)P(=O)-halógeno, (R-S-)(Y)P(=S)-halógeno, (R-NR-)(Y)P(=O)-halógeno, (R-NR-)(Y)P(=S)-halógeno, R(Y)P(=O)-halógeno, R-(Y)P(=S)-halógeno, P(=O)(halógeno)_{3}, P(=S)(halógeno)_{3}, P(NR)(halógeno)_{3}, Y-P(=O)(halógeno)_{2}, Y-P(=S)(halógeno)_{2}, Y-P(NR)(halógeno)_{2}, Y_{2}P(=O)-halógeno, Y_{2}P(=S)-halógeno, Y_{2}P(NR)-halógeno, SiX^{4}_{3-t}X^{5}_{t}-O-R, SiX^{4}_{2}-(O-R)_{2}, SiX^{5}-(O-R)_{3}, R-O-C(=O)-Z-C(=O)-O-R, R-O-C(=S)-Z-C(=S)-O-R, R-O-C(=NR)-Z-C(=NR)-O-R, halógeno-C(=O)-Z-C(=O)-O-R, halógeno-C(=S)-Z-C(=S)-O-R, halógeno-C(=NR)-Z-C(=NR)-O-R, R-O-C(=O)-Z-C(=O)-O-R, R-O-C(=S)-Z-C(=S)-O-R, R-O-C(=NR)-Z-C(=NR)-O-R, Y-C(=O)-Z-C(=O)-O-R, Y-C(=S)-Z-C(=S)-O-R, Y-C(=NR)-Z-C(=NR)-O-R, halógeno-C(=O)-O-R, halógeno-C(=S)-O-R, halógeno-C(=NR)-O-R, halógeno-S(=O)-O-R, halógeno-S(=O)_{2}-O-R, R-O-C(=O)-O-R, R-O-C(=S)-O-R, R-O-C(=NR)-O-R, R-O-S(=O)-O-R, R-O-S(=O)_{2}-O-R, Y-C(=O)-O-R, Y-C(=S)-O-R, Y-C(=NR)-O-R, Y-S(=O)-O-R, Y-S(=O)_{2}-O-R, (X^{6})(X^{7})P(=S)-O-R, (X^{6})(X^{7})P(=O)-O-R, X^{8}-C(=O)-O-R, R-C(=S)-O-R, R-C(=NR)-O-R, R-S-C(=NR)-O-R, R-S-C(=O)-O-R, R-S-C(=S)-O-R, (X^{9})_{2}N-C(=O)-O-R, (X^{9})_{2}N-C(=S)-O-R, R-NR-C(=NR)-O-R, X^{9}-O-C(=S)-O-R, R-S(=O)-O-R, R-S(=O)_{2}-O-R, R-NR-S(=O)_{2}-O-R, R-S-S(=O)_{2}-O-R, R-S-S(=O)-O-R, R-NR-S(=O)-O-R, (R-NR-)_{2}P(=S)-O-R, (R-NR-)_{2}P(=O)-O-R, R-(R-S-)P(=O)-O-R, R-(R-S-)P(=S)-O-R, R-(R-NR-)P(=O)-O-R, R-(R-NR-)
    P(=S)-O-R, (R-NR-)(R-S-)P(=O)-O-R, (R-O-)(R-NR-)P(=O)-O-R, (R-NR-)(R-S-)P(=S)-O-R, (R-S-)P(=O)(O-R)_{2}, (R-S-)P(=S)(O-R)_{2}, (R-NR-)P(=O)(O-R)_{2}, (R-NR)P(=S)(O-R)_{2}, R-P(=O)(O-R)_{2}, R-P(=S)(O-R)_{2}, (R-S-)(Y)P(=O)-O-R, (R-S-)(Y)P(=S)-O-R, (R-NR-)(Y)P(=O)-O-R, (R-NR-)(Y)P(=S)-O-R, R-(Y)P(=O)-O-R, R-(Y)P(=S)-O-R, P(=O)
    (O-R)_{3}, P(=S)(O-R)_{3}, P(NR)(O-R)_{3}, Y-P(=O)(O-R)_{2}, Y-P(=S)(O-R)_{2}, Y-P(NR)(O-R)_{2}, Y_{2}P(=O)-O-R, Y_{2}P(=S)-O-R ó Y_{2}P(NR)-O-R, SiX^{4}_{3-t}X^{5}_{t}-S-R, SiX^{4}_{2}(S-R)_{2}, SiX^{5}-(S-R)_{3}, R-OC(=O)-Z-C(=O)-S-R, R-O-C(=S)-Z-C(=S)-S-R, R-O-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-R, halógeno-C(=O)-Z-C(=O)-S-R, halógeno-C(=S)-Z-C(=S)-S-R, halógeno-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-R, R-S-C(=O)-Z-C(=O)-S-R, R-S-C(=S)-Z-C(=S)-S-R, R-S-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-R, Y-C(=O)-Z-C(=O)-S-R, Y-C(=S)-Z-C(=S)-S-R, Y-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-R, halógeno-C(=O)-S-R, halógeno-C(=S)-S-R, halógeno-C
    (=NR)-S-R, halógeno-S(=O)-S-R, halógeno-S(=O)_{2}-S-R, R-S-C(=O)-S-R, R-S-C(=S)-S-R, R-S-C(=NR)-S-R, R-S-S(=O)-S-R, R-S-S(=O)_{2}-S-R, Y-C(=O)-S-R, Y-C(=S)-S-R, Y-C(=NR)-S-R, Y-S(=O)-S-R, Y-S(=O)_{2}-S-R, (X^{6})(X^{7})P(=S)-S-R, (X^{6})(X^{7})P(=O)-S-R, X^{8}-C(=O)-S-R, R-C(=S)-S-R, R-C(=NR)-S-R, (X^{9})_{2}N-C(=O)-S-R, (X^{9})_{2}N-C(=S)S-R, R-NR-C(=NR)-S-R, X^{9}-O-C(=S)-S-R, R-S(=O)-S-R, R-S(=O)_{2}-S-R, R-NR-S(=O)_{2}-S-R, R-NR-S(=O)-S-R, (R-NR-)_{2}P(=S)-S-R, (R-NR-)_{2}P(=O)-S-R, R-(R-O-)P(=O)-S-R, R-(R-O-)P(=S)-S-R, R-(R-NR-)P(=O)-S-R, R-(R-NR-)P(=S)-S-R,(R-O-)(R-NR-)P(=O)-S-R, (R-O-)(R-NR-)P(=S)-S-R, (R-O-)P(=O)(S-R)_{2}, (R-O-)P(=S)(S-R)_{2}, (R-S-)P(=O)(S-R)_{2}, (R-NR-)P(=O)(S-R)_{2}, (R-NR-)P(=S)(S-R)_{2}, R-P(=O)(S-R)_{2}, R-P(=S)(S-R)_{2}, (R-O-)(Y)P(=O)-S-R, (R-O-)(Y)P(=S)-S-R, (R-NR-)(Y)P(=O)-S-R, (R-NR-)(Y)P(=S)-S-R, R-(Y)P(=O)-S-R, R-(Y)P(=S)-S-R, P(=O)(S-R)_{3}, P(=S)(S-R)_{3}, P(NR)(S-R)_{3}, Y-P(=O)(S-R)_{2}, Y-P(=S)(S-R)_{2}, Y-P(NR)(S-R)_{2}, Y_{2}P(=O)-S-R, Y_{2}P(=S)-S-R ó Y_{2}P(NR)-S-R, teniendo R, Y, Z, X^{4}, X^{5}, X^{6}, X^{7}, X^{8}, X^{9} y t los mismos significados que en la fórmula (I) y s = 1 ó 2.
    \vskip1.000000\baselineskip
  4. 4. Procedimiento para la preparación de los compuestos orgánicos de silicio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un compuesto de la fórmula general (IV),
    (IV)Q(-SH)
    en la que Q tiene el mismo significado que en la fórmula (I), se hace reaccionar por adición con un compuesto orgánico de silicio, que contiene por lo menos un enlace doble (=), de la fórmula general (V)
    \hskip1.2cm
    38
    realizándose que X^{1}, X^{2} y X^{3} tienen los mismos significados que en la fórmula (I), y que CX^{1}X^{2}-CHX^{2}-G^{1} ó HCX^{1}X^{2}-CX^{2}(-)-G^{1} es igual a G.
    \vskip1.000000\baselineskip
  5. 5. Procedimiento para la preparación de los compuestos orgánicos de silicio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un compuesto de la fórmula general (VI)
    (VI)Q(-S-X^{10})
    en la que que Q tiene el mismo significado que en la fórmula (I) y X^{10} tiene el mismo significado que en la fórmula (II), se hace reaccionar con un compuesto de la fórmula general (VII),
    (VII)halógeno-G-Si(O-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3})_{3}N
    realizándose que X^{1}, X^{2}, X^{3} y G tienen los mismos significados que en la fórmula (I).
    \vskip1.000000\baselineskip
  6. 6. Procedimiento para la preparación de compuestos orgánicos de silicio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un silano de las fórmulas generales VIII - XI,
    Q-[S-G-Si(alcoxi)_{3}]
    (VIII)
    (alcoxi)_{3}Si-G-S-C(=O)-Z-C(=O)-S-G-Si(alcoxi)_{3}
    (IX)
    (alcoxi)_{3}Si-G-S-C(=S)-Z-C(=S)-S-G-Si(alcoxi)_{3}
    (X)
    (alcoxi)_{3}Si-G-S-C(=NR)-Z-C(=NR)-S-G-Si(alcoxi)_{3}
    (XI)
    en las que G, Q y Z tienen los mismos significados que en la fórmula (I) y los alcoxi son, independientemente unos de otros, alcoxi de (C_{1}-C_{24}), se hace reaccionar con los compuestos de la fórmula general XII,
    (XII)(HO-CX^{1}X^{2}-CX^{1}X^{3}-)_{3}N
    en la que X^{1}, X^{2} y X^{3} tienen los mismos significados que en la fórmula (I), mediando separación de (alcoxi)-H, y el (alcoxi)-H se separa desde la mezcla de reacción.
    \vskip1.000000\baselineskip
  7. 7. Mezclas de cauchos, caracterizadas porque contienen un caucho, un material de carga, eventualmente otros agentes auxiliares adicionales para cauchos, así como por lo menos un compuesto orgánico de silicio de acuerdo con la reivindicación 1 o 2.
    \newpage
  8. 8. Utilización de unas mezclas de cauchos de acuerdo con la reivindicación 7 para la producción de cuerpos moldeados.
  9. 9. Utilización de unas mezclas de cauchos de acuerdo con la reivindicación 7, para la producción de neumáticos, superficies de rodadura de cubiertas de neumáticos, componentes de cubiertas de neumáticos que contienen cauchos vulcanizados, envolturas para cables, mangueras, correas de transmisión, cintas transportadoras, revestimientos de rodillos, cubiertas de neumáticos, suelas de calzados, anillos de estanqueidad y elementos de amortiguación y aislamiento.
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