RU2483085C1 - Polyboron-phenyl siloxanes and method for production thereof - Google Patents

Polyboron-phenyl siloxanes and method for production thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2483085C1
RU2483085C1 RU2012103835/04A RU2012103835A RU2483085C1 RU 2483085 C1 RU2483085 C1 RU 2483085C1 RU 2012103835/04 A RU2012103835/04 A RU 2012103835/04A RU 2012103835 A RU2012103835 A RU 2012103835A RU 2483085 C1 RU2483085 C1 RU 2483085C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pbfs
synthesis
carried out
phsio
boric acid
Prior art date
Application number
RU2012103835/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Павлович Шапкин
Алевтина Анатольевна Капустина
Виталий Викторович Либанов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет"
Priority to RU2012103835/04A priority Critical patent/RU2483085C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2483085C1 publication Critical patent/RU2483085C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: disclosed are polyboron-phenyl siloxanes of general formula [(C6H5SiO1.5)x(BO1.5)]n, which contain repeating units:
Figure 00000005
, where x ranges 2.0 to 3.6; n≥17. Disclosed also is a method of producing said polyboron-phenyl siloxanes, involving reaction of an organosilicon compound with boric acid, characterised by that the organosilicon compound used is polyphenyl siloxane, and synthesis of end products is carried out by mechanochemical activation of a mixture of polyphenyl siloxane and boric acid in molar ratio Si/B from 1:1 to 3:1, frequency of mechanochemical activation of 10 Hz, ratio of the mass of the nozzle to the mass of the payload equal to 1.8, and activation time of 1-5 minutes, followed by separation of the formed polyboron-phenyl siloxanes.
EFFECT: obtaining novel polyboron-phenyl siloxanes with a given ratio and a cheap, environmentally friendly and fast method for production thereof is provided.
9 cl, 9 dwg, 1 tbl, 14 ex

Description

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к химии борсодержащих кремнийорганических соединений и способу их получения; полиборфенилсилоксаны находят широкое применение в различных отраслях промышленности.The invention relates to the chemistry of organosilicon compounds, and in particular to the chemistry of boron-containing organosilicon compounds and the method for their preparation; polyborphenylsiloxanes are widely used in various industries.

Повышенный интерес к полиборфенилсилоксанам (ПБФС) обусловлен перспективами практического использования этих соединений, т.к. введение бора в структуру полиорганосилоксанов существенно меняет их свойства.The increased interest in polyborphenylsiloxanes (PBFS) is due to the prospects for the practical use of these compounds, because the introduction of boron into the structure of polyorganosiloxanes significantly changes their properties.

Из уровня техники известно применение ПБФС в качестве модификаторов традиционных полимеров с целью повышения их эксплуатационных характеристик; при получении антикоррозионных покрытий; они входят в состав теплостойких клеев; используются в качестве связующего для синтетических смол и отверждающего реагента для эпоксидных смол. Введение в силоксановую цепь атомов бора способствует повышению термостойкости и прочности полимеров с сохранением высоких диэлектрических показателей. Такие электроизоляционные материалы, являясь механически прочными и устойчивыми к холоду и воде, выдерживают нагревание на воздухе до 400°С.From the prior art it is known the use of PBFS as modifiers of traditional polymers in order to increase their operational characteristics; upon receipt of anti-corrosion coatings; they are part of heat-resistant adhesives; are used as a binder for synthetic resins and a curing agent for epoxies. The introduction of boron atoms into the siloxane chain enhances the heat resistance and strength of polymers while maintaining high dielectric properties. Such electrical insulating materials, being mechanically strong and resistant to cold and water, can withstand heating in air up to 400 ° C.

Из уровня техники известны различные способы получения ПБФС, которые можно разделить на две группы:The prior art various methods for producing PBFS, which can be divided into two groups:

1. Синтез ПБФС осуществляется в гомогенной среде с использованием органических растворителей.1. The synthesis of PBFS is carried out in a homogeneous environment using organic solvents.

Известен, например, способ получения борсилоксановых полимеров [патент US №4152509, опубл. 01.05.1979], в соответствии с которым три моль дифенилдихлорсилана и смесь двух моль борной кислоты в бензоле перемешивают в течение 24 часов в атмосфере азота при температуре 90°С. Полученный раствор нейтрализуют карбонатом натрия, органический слой отделяют от водного, сушат и отгоняют бензол. Образовавшийся белый осадок в течение часа нагревают в атмосфере азота при температуре 400°С до образования полимера. Получают продукт с общей формулой [(Ph2SiO)BO1,5]n и молекулярной массой от 500 до 10000.Known, for example, a method of producing borsiloxane polymers [US patent No. 4152509, publ. 05/01/1979], in accordance with which three moles of diphenyldichlorosilane and a mixture of two moles of boric acid in benzene are stirred for 24 hours in a nitrogen atmosphere at a temperature of 90 ° C. The resulting solution was neutralized with sodium carbonate, the organic layer was separated from the aqueous layer, dried and benzene was distilled off. The resulting white precipitate is heated for one hour under nitrogen at 400 ° C until a polymer forms. Get the product with the General formula [(Ph 2 SiO) BO 1,5 ] n and a molecular weight of from 500 to 10000.

Известен способ получения полиборсилоксанов, характеризующихся следующими формулами [US 2011/0021736, опубл. 27.01.2011 г.]:A known method of producing polyborsiloxanes characterized by the following formulas [US 2011/0021736, publ. January 27, 2011]:

(ViMe2SiO0,5)0,7(BO1,5)0,25(SiO2)0,05,(ViMe 2 SiO 0.5 ) 0.7 (BO 1.5 ) 0.25 (SiO 2 ) 0.05 ,

(BO1,5)0,15(MeSiO)0,55(PhSiO1,5)0,3,(BO 1.5 ) 0.15 (MeSiO) 0.55 (PhSiO 1.5 ) 0.3 ,

(PhBO)0,15(PhBO0,5(OH))0,03(PhSiO1,5)0,31(PhSiO(OH))0,51 и другие.(PhBO) 0.15 (PhBO 0.5 (OH)) 0.03 (PhSiO 1.5 ) 0.31 (PhSiO (OH)) 0.51 and others.

Согласно данному способу к триметилборату прибавляют при перемешивании смесь из хлорида железа (III) и диметилдихлорсилана в атмосфере азота при 50°С в течение 1 часа. Затем к полученному промежуточному продукту прибавляют растворы галогеналкил(арил)силанов в толуоле с последующим гидролизом полученных соединений.According to this method, a mixture of iron (III) chloride and dimethyldichlorosilane in a nitrogen atmosphere at 50 ° C. is added to trimethyl borate with stirring for 1 hour. Then, solutions of haloalkyl (aryl) silanes in toluene are added to the obtained intermediate product, followed by hydrolysis of the obtained compounds.

В изобретении [патент US 6784270, опубл. 31.08.2004 г.] описан способ получения полиборсилоксанов взаимодействием полиацетиленсилоксана с борной кислотой в различных молярных соотношениях в среде тетрагидрофурана.In the invention [patent US 6784270, publ. 08/31/2004] a method for producing polyborsiloxanes by the interaction of polyacetylenesiloxane with boric acid in various molar ratios in tetrahydrofuran medium is described.

Недостатками этих способов являются высокая температура и длительность синтеза, необходимость использования инертной атмосферы (например, азота), использование органических растворителей (в том числе легковоспламеняющихся и токсичных), получение соединений с низким содержанием бора из-за побочных процессов гидролиза борсилоксановой связи.The disadvantages of these methods are the high temperature and duration of the synthesis, the need to use an inert atmosphere (for example, nitrogen), the use of organic solvents (including flammable and toxic), the preparation of compounds with a low boron content due to side processes of hydrolysis of the borsiloxane bond.

2. Способы получения ПБФС в гетерогенной среде, с последующим извлечением борсодержащих кремнийорганических соединений.2. Methods for producing PBFS in a heterogeneous medium, followed by extraction of boron-containing organosilicon compounds.

Преимуществами данной группы способов являются простота и малое время их осуществления, отсутствие растворителей на стадии синтеза.The advantages of this group of methods are simplicity and short time of their implementation, the absence of solvents at the stage of synthesis.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу получения ПБФС по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является способ получения полибордифенилсилоксанов, в котором эти соединения получают взаимодействием дифенилсиландиола и борной кислоты, взятых в молярном соотношении Si/B, равном от 1:2 до 2:3 [патент US №4228270, опубл. 14.10.1980 г.]. Синтез осуществляют в отсутствие растворителя при температуре от 80 до 140°С. При этом смесь дифенилсиландиола и борной кислоты в заданном соотношении растирают в агатовой ступке и перемешивают; смесь помещают в колбу, нагревают в течение 20 мин до 100°С и поддерживают эту температуру в течение двух часов. Получают твердый продукт белого цвета со следующими структурными фрагментами: (-OBX-O-Si(Ph)2-O-Si(Ph)2-O-)n, где X - водород или -Si(Ph)2O(H) группа, и средней молекулярной массой от 500 до 5000.The closest analogue to the claimed method for producing PBFS according to the set of essential features and the achieved result is a method for producing polybordiphenylsiloxanes, in which these compounds are obtained by the interaction of diphenylsilanediol and boric acid, taken in a molar ratio of Si / B equal to from 1: 2 to 2: 3 [patent US No. 4228270, publ. 10/14/1980]. The synthesis is carried out in the absence of solvent at a temperature of from 80 to 140 ° C. The mixture of diphenylsilanediol and boric acid in a predetermined ratio is triturated in an agate mortar and mixed; the mixture is placed in a flask, heated for 20 minutes to 100 ° C and maintained at this temperature for two hours. A white solid product is obtained with the following structural fragments: (-OBX-O-Si (Ph) 2 -O-Si (Ph) 2 -O-) n, where X is hydrogen or -Si (Ph) 2 O (H) group, and an average molecular weight of from 500 to 5000.

Синтез полибордифенилсилоксанов в соответствии с прототипом основан на реакции дегидратации:The synthesis of polybordiphenylsiloxanes in accordance with the prototype is based on the dehydration reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Ph - фенил.where Ph is phenyl.

Аналогичный продукт был получен в твердой фазе в атмосфере азота при температуре от 250 до 400°С.A similar product was obtained in the solid phase in a nitrogen atmosphere at a temperature of from 250 to 400 ° C.

Несмотря на то что синтез ведут в отсутствие растворителей, у данного способа есть ряд недостатков: дороговизна исходного дифенилсиландиола, высокие температуры синтеза, длительность процесса, использование атмосферы азота. Перечисленные недостатки снижают технологичность и экономичность метода.Despite the fact that the synthesis is carried out in the absence of solvents, this method has several disadvantages: the high cost of the starting diphenylsilanediol, high synthesis temperatures, the duration of the process, and the use of a nitrogen atmosphere. These disadvantages reduce the manufacturability and efficiency of the method.

Задачей заявляемого изобретения являются расширение ассортимента ПБФС посредством синтеза новых борсодержащих кремнийорганических соединений, а также разработка способа их получения.The task of the invention is to expand the range of PBFS through the synthesis of new boron-containing organosilicon compounds, as well as the development of a method for their preparation.

Поставленная задача решается синтезом новых ПБФС с различным соотношением Si/B - получены новые борсодержащие кремнийорганические соединения состава:The problem is solved by the synthesis of new PBFS with different Si / B ratios - new boron-containing organosilicon compounds are obtained:

[(PhSiO1,5)2,0BO1,5]n; [(PhSiO1,5)2,1BO1,5]n; [(PhSiO1,5)2,2BO1,5]n;[(PhSiO 1.5 ) 2.0 BO 1.5 ] n ; [(PhSiO 1.5 ) 2.1 BO 1.5 ] n ; [(PhSiO 1.5 ) 2.2 BO 1.5 ] n ;

[(PhSiO1,5)2,3BO1,5]n; [(PhSiO1,5)3,2BO1,5]n; [(PhSiO1,5)3,4BO1,5]n;[(PhSiO 1.5 ) 2.3 BO 1.5 ] n ; [(PhSiO 1.5 ) 3.2 BO 1.5 ] n ; [(PhSiO 1.5 ) 3.4 BO 1.5 ] n ;

[(PhSiO1,5)3,6BO1,5]n,[(PhSiO 1.5 ) 3.6 BO 1.5 ] n ,

где Ph - C6H5, n≥17.where Ph is C 6 H 5 , n≥17.

Поставленная задача также решается предлагаемым экологичным и более экономичным способом получения ПБФС, включающим взаимодействие полифенилсилоксана (ПФС) и борной кислоты в условиях механохимической активации.The problem is also solved by the proposed environmentally friendly and more economical way to obtain PBFS, including the interaction of polyphenylsiloxane (PPS) and boric acid under conditions of mechanochemical activation.

Поставленная задача оптимальным образом решается предварительным получением ПФС по стандартной методике и последующей механохимической реакцией взаимодействия между полифенилсилоксаном и борной кислотой при исходном мольном соотношении Si/B, варьируемом от 1:1 до 3:1, времени активации 1-5 минут и частоте механохимической активации 10 Гц. Синтез ПБФС осуществляется при комнатной температуре, в отсутствие растворителей при соотношении массы насадки к массе полезной загрузки в синтезах 1,8.The problem is solved in the optimal way by preliminary obtaining PPS according to the standard method and the subsequent mechanochemical reaction of the interaction between polyphenylsiloxane and boric acid with an initial Si / B molar ratio varying from 1: 1 to 3: 1, activation time 1-5 minutes, and frequency of mechanochemical activation 10 Hz The synthesis of PBFS is carried out at room temperature, in the absence of solvents, with a ratio of the mass of the nozzle to the mass of the payload in the syntheses of 1.8.

Таким образом, техническим результатом заявляемого изобретения является разработка экологичного, экономичного и быстрого способа получения ранее не известных кремнийорганических борсодержащих соединений заданного состава.Thus, the technical result of the claimed invention is the development of an environmentally friendly, economical and quick method for producing previously unknown organosilicon boron compounds of a given composition.

Анализ продуктов реакции различными физико-химическими методами показал, что в ходе механохимического синтеза взаимодействие ПФС и борной кислоты, вероятно, происходит по следующей схеме:An analysis of the reaction products by various physicochemical methods showed that during the mechanochemical synthesis, the interaction of PPS and boric acid probably occurs according to the following scheme:

x(C6H5SiO1,5)n+nH3BO3→[(C6H5SiO1.5)x(BO1.5)]n+1.5nH2O,x (C 6 H 5 SiO 1,5 ) n + nH 3 BO 3 → [(C 6 H 5 SiO 1.5 ) x (BO 1.5 )] n + 1.5nH 2 O,

где х - от 2,0 до 3,6; n≥17.where x is from 2.0 to 3.6; n≥17.

Способ синтеза новых ПБФС осуществляют следующим образом. Первоначально по известной методике [Андрианов К.А., Хананашвили Л.М. Технология элементоорганических мономеров и полимеров. - М.: Химия, 1973. - 400 с.] получают полифенилсилоксан. Далее осуществляют твердофазный синтез ПБФС; для этого в планетарную мономельницу «Pulverisette 6» помещают заданные количества ПФС и борной кислоты, причем исходное молярное соотношение Si/B варьируют от 1:1 до 3:1. Механохимическую активацию проводят при частоте 10 Гц, времени активации от 1 до 5 минут и соотношении массы насадки к массе полезной загрузки в синтезах 1,8.The method of synthesis of new PBFS is as follows. Initially, according to a known method [Andrianov K.A., Khananashvili L.M. Technology of organoelement monomers and polymers. - M .: Chemistry, 1973. - 400 S.] get polyphenylsiloxane. Next, solid-state synthesis of PBFS is carried out; for this purpose, the specified amounts of PPS and boric acid are placed in the Pulverisette 6 planetary mill mill, with the initial Si / B molar ratio varying from 1: 1 to 3: 1. Mechanochemical activation is carried out at a frequency of 10 Hz, the activation time from 1 to 5 minutes and the ratio of the mass of the nozzle to the mass of the payload in the synthesis of 1.8.

Полученные продукты представляют собой порошки серого цвета, из которых извлекают целевые ПБФС, используя их хорошую растворимость в органических растворителях, в частности толуоле. Экстракцию проводят в аппарате Сокслета; об окончании экстракции судят по прекращению уменьшения массы растворимой фракции. Далее из растворимой фракции отгоняют растворитель, сушат вначале на воздухе в течение 2-х часов, а затем в вакуумном шкафу при температуре 75°С до постоянной массы.The resulting products are gray powders from which the desired PBFS is recovered using their good solubility in organic solvents, in particular toluene. Extraction is carried out in a Soxhlet apparatus; the end of the extraction is judged by the termination of the reduction in the mass of the soluble fraction. Next, the solvent is distilled off from the soluble fraction, first dried in air for 2 hours, and then in a vacuum oven at a temperature of 75 ° C to constant weight.

Получены новые полимерные продукты, хорошо растворимые в органических растворителях и представляющие собой стеклообразные вещества белого и бледно-желтого цвета с молекулярной массой ≥5000, структурной формулой фрагментов полиборфенилсилоксанов:New polymer products are obtained that are readily soluble in organic solvents and are glassy substances of white and pale yellow color with a molecular weight of ≥5000, and the structural formula of fragments of polyphenylsiloxanes:

Figure 00000002
Figure 00000002

Общая формула полученных по заявляемому изобретению ПБФС - [(C6H5SiO1,5)х(ВО1,5)]n, где х - от 2,0 до 3,6; n≥17.The General formula obtained according to the claimed invention PBFS - [(C 6 H 5 SiO 1,5 ) x (BO 1,5 )] n , where x is from 2.0 to 3.6; n≥17.

Figure 00000003
Figure 00000003

Полученные новые кремнийорганические борсодержащие соединения исследованы методами ИК-спектроскопии, гельпроникающей хроматографии, а также посредством рентгенофазового и элементного анализа; данные исследований представлены на фиг.1-9 и в таблице.The resulting new organosilicon boron compounds were studied by IR spectroscopy, gel permeation chromatography, and also by means of x-ray phase and elemental analysis; research data are presented in figures 1-9 and in the table.

ИК-спектры записывали на спектрометре HEWLETT PACKARD Series 1110 MSD в области 4000-400 см-1 в бромиде калия.IR spectra were recorded on a HEWLETT PACKARD Series 1110 MSD spectrometer in the region of 4000-400 cm -1 in potassium bromide.

Рентгенофазовый анализ проводили на приборе Bruker-AXS "D8" Advanced.X-ray phase analysis was performed on a Bruker-AXS "D8" Advanced instrument.

Гельпроникающую хроматографию проводили на колонке длиной 980 мм, диаметром 12 мм, заполненной сополимером полистирола и 4% дивинилбензола при диаметре зерен 0,08-1 мм и скорости потока 1 мл/мин; элюентом служил толуол.Gel permeation chromatography was performed on a column 980 mm long, 12 mm in diameter, filled with a copolymer of polystyrene and 4% divinylbenzene with a grain diameter of 0.08-1 mm and a flow rate of 1 ml / min; toluene served as eluent.

Данные гельпроникающей хроматографии (фигура 1) свидетельствуют о том, что полученные вещества являются полимерами, т.к. в состав растворимых фракций синтезов 2-14 не входят низкомолекулярные соединения; молекулярная масса полученных полимеров составляет >5000.Data gel permeation chromatography (figure 1) indicate that the resulting substances are polymers, because the composition of the soluble fractions of syntheses 2-14 do not include low molecular weight compounds; the molecular weight of the obtained polymers is> 5000.

Структуру и строение синтезированных полимеров подтверждают данные ИК-спектроскопии, элементного и рентгенофазового анализа. ИК-спектры растворимых фракций всех синтезов (примеры 2-14) содержат сигналы в области 1430 см-1, соответствующие колебанию связи Si - C6H5 в силоксанах и 1130 см-1, соответствующие колебанию связи Si - С6Н5 в силсесквиоксанах (фиг.2, 4, 6, 8). Полоса в области 1000-1100 см-1 соответствует колебаниям связи Si-О-Si (фиг.2, 4, 6, 8). Связь >В-O во фрагменте В-O-Si проявляется в области 1360 см-1, при этом характеристическая полоса становится более интенсивной с увеличением содержания бора в полиборфенилсилоксанах от 0,3 до 4,1 (примеры 2-7, 9-14, фиг.2, 4, 6, 8). Кроме того, в ИК-спектрах присутствуют полосы, соответствующие валентным колебаниям связей С-Н в области 3100-3000 см-1 и колебаниям связи С=С бензольного ядра в области 1595 см-1. Все экспериментальные данные физико-химических исследований хорошо согласуются с литературными данными.The structure and structure of the synthesized polymers are confirmed by the data of IR spectroscopy, elemental and x-ray phase analysis. The IR spectra of the soluble fractions of all the syntheses (examples 2-14) contain signals in the region of 1430 cm -1 corresponding to the vibration of the Si - C 6 H 5 bond in siloxanes and 1130 cm -1 corresponding to the vibration of the Si - C 6 H 5 bond in silsesquioxanes (figure 2, 4, 6, 8). The band in the region of 1000-1100 cm -1 corresponds to vibrations of the Si-O-Si bond (FIGS. 2, 4, 6, 8). The> B-O bond in the B-O-Si fragment manifests itself in the region of 1360 cm -1 , while the characteristic band becomes more intense with an increase in the boron content in polyborphenylsiloxanes from 0.3 to 4.1 (examples 2-7, 9-14 2, 4, 6, 8). In addition, in the IR spectra there are bands corresponding to stretching vibrations of CH bonds in the region of 3100-3000 cm -1 and vibrations of the C = C bond of the benzene nucleus in the region of 1595 cm -1 . All experimental data of physical and chemical studies are in good agreement with published data.

Сведений об известности новых ПБФС указанного выше состава из уровня техники не выявлено.Information about the popularity of new PBFS of the above composition from the prior art is not revealed.

Экспериментальным путем было установлено, что предлагаемый механохимический способ получения новых ПБФС может быть реализован при различных молярных соотношениях Si/B, разном времени активации и различном соотношении массы насадки к массе полезной нагрузки при частоте механохимической активации 10 Гц и при комнатной температуре.It was experimentally established that the proposed mechanochemical method for producing new PBFS can be implemented at different molar Si / B ratios, different activation times, and different ratios of nozzle mass to payload mass at a mechanochemical activation frequency of 10 Hz and at room temperature.

В примерах (2-7) показано влияние состава синтезированных ПБФС в зависимости от соотношения Si/B. Полученные данные позволяют сделать вывод, что наиболее оптимальным исходным молярным соотношением Si/B является соотношение 2:1. Именно при этом соотношении получаются продукты заданного состава, с достаточно высоким содержанием бора (примеры 5, 6, 7). При исходном молярном соотношении Si/B, равном 1:1, часть борной кислоты не вступает в реакцию; таким образом, происходит нецелесообразное расходование исходной борной кислоты (примеры 2, 3, 4).Examples (2-7) show the effect of the composition of synthesized PBFS depending on the Si / B ratio. The data obtained allow us to conclude that the most optimal initial Si / B molar ratio is 2: 1. It is with this ratio that the products of a given composition are obtained, with a rather high boron content (examples 5, 6, 7). With an initial Si / B molar ratio of 1: 1, part of the boric acid does not react; thus, an inappropriate expenditure of the starting boric acid occurs (examples 2, 3, 4).

Выбор оптимального соотношения массы насадки к массе полезной нагрузки также основывается на экспериментальных результатах. Показано, что изменение данного параметра от 1,8 до 3,04 при одинаковых прочих факторах заявляемого способа синтеза ПБФС приводит к уменьшению содержания бора в полимерной цепи, увеличивая долю не вступившей в реакцию борной кислоты (примеры 12, 13, 14). Согласно литературным данным это может быть связано с частичным разрушением продуктов при увеличении нагрузки (Талашкевич Е.А. Получение полиметаллоорганосилоксанов методом механохимической активации и исследование их свойств. Дисс. на соискание ученой степени кандидата химических наук, Владивосток, 2000 г. - 136 с.).The selection of the optimal ratio of nozzle mass to payload mass is also based on experimental results. It was shown that a change in this parameter from 1.8 to 3.04 with the same other factors of the proposed method for the synthesis of PBFS leads to a decrease in the boron content in the polymer chain, increasing the proportion of unreacted boric acid (examples 12, 13, 14). According to published data, this may be due to partial destruction of products with an increase in load (EA Talashkevich. Preparation of polymetallorganosiloxanes by the method of mechanochemical activation and study of their properties. Diss. For the degree of candidate of chemical sciences, Vladivostok, 2000 - 136 p.) .

Экспериментально определено оптимальное время механохимической активации, а именно 3-5 минут (примеры 3, 4, 6, 7, 10, 11). Увеличение времени активации более 5 минут (до 7 минут) нецелесообразно, т.к. приводит к извлечению бора из полимерной цепи (пример 8).The optimal time of mechanochemical activation was determined experimentally, namely 3-5 minutes (examples 3, 4, 6, 7, 10, 11). An increase in activation time of more than 5 minutes (up to 7 minutes) is impractical because leads to the extraction of boron from the polymer chain (example 8).

Заявляемый механохимический способ получения ПБФС с заданным соотношением Si/B имеет следующие существенные отличительные признаки по сравнению с прототипом:The inventive mechanochemical method for producing PBFS with a given Si / B ratio has the following significant distinguishing features in comparison with the prototype:

- синтез осуществляется в отсутствие растворителей, а именно посредством механохимической активации исходных реагентов при комнатной температуре;- synthesis is carried out in the absence of solvents, namely, by means of mechanochemical activation of the starting reagents at room temperature;

- способ позволяет получить новые, ранее не известные из уровня техники ПБФС с заданным соотношением Si/B;- the method allows to obtain new, previously not known from the prior art PBFS with a given ratio of Si / B;

- существенно сокращается время синтеза;- significantly reduced synthesis time;

- используются доступные и недорогие исходные соединения.- affordable and inexpensive starting compounds are used.

Отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают заявляемому решению новое техническое свойство, заключающееся в интенсификации способа синтеза ПБФС общей формулы [(C6H5SiO1.5)x(BO1.5)]n, где х - от 2,0 до 3,6; n≥17.Distinctive features, together with the known ones, provide the claimed solution with a new technical property, which consists in intensifying the synthesis method of PBFS of the general formula [(C 6 H 5 SiO 1.5 ) x (BO 1.5 )] n , where x is from 2.0 to 3.6; n≥17.

Предлагаемый способ позволяет получить кремнийорганические борсодержащие соединения заданного состава, а также уменьшить время процесса, повысить его экологичность и экономичность вследствие отсутствия необходимости использования органических растворителей, высоких температур и дорогостоящих исходных соединений.The proposed method allows to obtain organosilicon boron compounds of a given composition, as well as to reduce the process time, increase its environmental friendliness and economy due to the lack of the need for organic solvents, high temperatures and expensive starting compounds.

На основании изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявляемого изобретения имеет причинно-следственную связь с достигаемым техническим результатом, а указанные выше отличительные признаки не обнаружены в доступных источниках информации.Based on the foregoing, it can be concluded that the set of essential features of the claimed invention has a causal relationship with the achieved technical result, and the above distinguishing features are not found in available sources of information.

Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается примерами.The possibility of carrying out the claimed invention is confirmed by examples.

Пример 1.Example 1

Получение исходного полифенилсилоксана.Obtaining the original polyphenylsiloxane.

Синтез проводили по известной методике [Андрианов К.А., Хананашвили Л.М. Технология элементоорганических мономеров и полимеров. - М.: Химия, 1973. - 400 с.].The synthesis was carried out according to the known method [Andrianov K.A., Khananashvili L.M. Technology of organoelement monomers and polymers. - M .: Chemistry, 1973. - 400 p.].

Раствор 100.75 г (0.5 моль) фенилтрихлорсилана в 150 мл серного эфира добавляли по каплям к смеси 150 мл серного эфира и 250 мл дистиллированной воды в колбу емкостью 1 л, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником. Синтез вели при постоянном охлаждении колбы до минус 20°С и интенсивном перемешивании в течение одного часа.A solution of 100.75 g (0.5 mol) of phenyltrichlorosilane in 150 ml of sulfuric ether was added dropwise to a mixture of 150 ml of sulfuric ether and 250 ml of distilled water in a 1 L flask equipped with a mechanical stirrer and reflux condenser. The synthesis was carried out with constant cooling of the flask to minus 20 ° C and vigorous stirring for one hour.

Органический эфирный слой отделяли на делительной воронке, промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции и сушили над безводным сульфатом натрия (20 г Na2SO4) в течение суток. Эфир отгоняли при нагревании смеси на водяной бане, а на заключительной стадии создавали разряжение при помощи водоструйного насоса. Продукт сушили в вакуумном шкафу при 80°С.The organic ether layer was separated on a separatory funnel, washed with distilled water until neutral, and dried over anhydrous sodium sulfate (20 g Na 2 SO 4 ) for a day. The ether was distilled off by heating the mixture in a water bath, and at the final stage a vacuum was created using a water-jet pump. The product was dried in a vacuum oven at 80 ° C.

Получено 56,5 г ПФС (86.8%). Идентификация и чистота продукта подтверждена данными элементного и рентгенофазового анализа, данными ИК-спектроскопии. Получен ПФС [C6H5SiO1,5·0.17H2O]n, найдено: Si 21.2%, С 54.5%; вычислено: Si 21.2%, С 54.5%.Received 56.5 g of PPS (86.8%). Identification and purity of the product is confirmed by data of elemental and x-ray phase analysis, data of infrared spectroscopy. Received PPS [C 6 H 5 SiO 1.5 · 0.17H 2 O] n , found: Si 21.2%, C 54.5%; calculated: Si 21.2%, C 54.5%.

В примерах 2-14 использовали предварительно подготовленные толуол и борную кислоту. Для этого толуол предварительно осушали натрием, перегоняли и отбирали фракцию при температурах 110-111°С; борную кислоту перекристаллизовывали из воды (tпл=171°С).In Examples 2-14, pre-prepared toluene and boric acid were used. For this, toluene was preliminarily dried with sodium, distilled and a fraction was taken at temperatures of 110-111 ° С; boric acid was recrystallized from water (t PL = 171 ° C).

Пример 2.Example 2

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)2.1BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 1:1.Synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 2.1 BO 1.5 ] n at a molar ratio Si / B equal to 1: 1.

В планетарную мономельницу "Pulverisette 6" помещали 0.05 моль (6,6 г) полифенилсилоксана и 0.05 моль (3,1 г) борной кислоты. Механохимическую активацию проводили при частоте 10 Гц в течение 1 минуты и соотношении массы насадки к массе полезной загрузки, равном 1.8. Получили порошок серого цвета, из которого экстракцией толуолом в аппарате Сокслета извлекали синтезированный полиборфенилсилоксан. Об окончании экстракции судили по прекращению уменьшения массы нерастворимой фракции. Далее из растворимой фракции отгоняли толуол, сушили на воздухе в течение двух часов, а затем в вакуумном шкафу при температуре 75°С до постоянной массы.0.05 mol (6.6 g) of polyphenylsiloxane and 0.05 mol (3.1 g) of boric acid were placed in the Pulverisette 6 planetary mill. Mechanochemical activation was carried out at a frequency of 10 Hz for 1 minute and the ratio of the mass of the nozzle to the mass of the payload equal to 1.8. A gray powder was obtained, from which the synthesized polyborphenylsiloxane was recovered by toluene extraction in a Soxhlet apparatus. The end of the extraction was judged by the termination of the reduction in mass of the insoluble fraction. Then, toluene was distilled off from the soluble fraction, dried in air for two hours, and then in a vacuum oven at a temperature of 75 ° C to constant weight.

Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)2.1BO1.5]n, где n=21 (Mr=6500); выход целевого продукта составил 6,59 г (67,9%). Плотность ПБФС - 1,23299 г/мл, d1=11,30 Å (2Θ=8,3), d2=4,57 Å (2Θ=19,4). ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 2, 3 соответственно; в таблице приведены данные элементного анализа.Received PBFS with the general formula [(PhSiO 1.5 ) 2.1 BO 1.5 ] n , where n = 21 (Mr = 6500); the yield of the target product was 6.59 g (67.9%). The density of PBFS is 1.23299 g / ml, d 1 = 11.30 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.57 Å (2Θ = 19.4). The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 2, 3, respectively; the table shows the data of elemental analysis.

Пример 3.Example 3

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)2.1BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 1:1, проводили по примеру 2, но при времени активации, равном 3 минуты.The synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 2.1 BO 1.5 ] n at a molar ratio Si / B of 1: 1 was carried out according to Example 2, but with an activation time of 3 minutes.

Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)2.1BO1.5]n, где n=21 (Mr=6500); выход целевого продукта составил 6,83 г (70,4%). Плотность ПБФС - 1,2007 г/мл, d1=11,44 Å (2Θ=8,3), d2=4,64 Å (2Θ=19,0). ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 2, 3, соответственно; в таблице приведены данные элементного анализа полученного ПБФС.Received PBFS with the general formula [(PhSiO 1.5 ) 2.1 BO 1.5 ] n , where n = 21 (Mr = 6500); the yield of the target product was 6.83 g (70.4%). The density of PBFS is 1,2007 g / ml, d 1 = 11.44 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.64 Å (2Θ = 19.0). The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 2, 3, respectively; the table shows the data of elemental analysis of the obtained PBFS.

Пример 4.Example 4

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)2BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 1:1, проводили по примерам 2, 3, но при времени активации, равном 5 минут.The synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 2 BO 1.5 ] n at a molar ratio Si / B of 1: 1 was carried out according to examples 2, 3, but with an activation time of 5 minutes.

Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)2BO1.5]n, где n=17 (Mr=5000); выход целевого продукта составил 6,9 г (71,2%). Плотность ПБФС - 1,1845 г/мл, d1=11,55 Å (2Θ=8,3), d2=4,72 Å (2Θ=18,8). ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 2, 3, соответственно; данные элементного анализа полученного ПБФС представлены в таблице.Received PBFS with the general formula [(PhSiO 1.5 ) 2 BO 1.5 ] n , where n = 17 (Mr = 5000); the yield of the target product was 6.9 g (71.2%). The density of PBFS is 1.1845 g / ml, d 1 = 11.55 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.72 Å (2Θ = 18.8). The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 2, 3, respectively; data of elemental analysis of the obtained PBFS are presented in the table.

Пример 5.Example 5

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)2,3BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 2:1.Synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 2.3 BO 1.5 ] n at a molar ratio Si / B of 2: 1.

Получение целевого продукта проводили по примеру 2, но при соотношении Si/B, равном 2:1. В планетарную мономельницу "Pulverisette 6" помещали 0.05 моль (6,6 г) полифенилсилоксана и 0,025 моль (1,55 г) борной кислоты. Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)2,3BO1.5]n, где n=20 (Mr=6500); выход целевого продукта составил 7,1 г (87,1%). Плотность ПБФС - 1,2807 г/мл, d1=11,55 Å (2Θ=8,3), d2=4,595 Å (2Θ=19,4), d3=3,169 Å (2Θ=28,2). ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 4, 5 соответственно; в таблице приведены данные элементного анализа целевого продукта.Obtaining the target product was carried out as in example 2, but with a Si / B ratio of 2: 1. 0.05 mol (6.6 g) of polyphenylsiloxane and 0.025 mol (1.55 g) of boric acid were placed in the Pulverisette 6 planetary mill. Received PBFS with the general formula [(PhSiO 1.5 ) 2,3 BO 1.5 ] n , where n = 20 (Mr = 6500); the yield of the target product was 7.1 g (87.1%). The density of PBFS is 1.2807 g / ml, d 1 = 11.55 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.595 Å (2Θ = 19.4), d 3 = 3.169 Å (2Θ = 28.2) . The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 4, 5, respectively; the table shows the data of elemental analysis of the target product.

Пример 6.Example 6

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)2,.2BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 2:1, проводили по примеру 5, но при времени активации, равном 3 минутам.The synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 2, .2 BO 1.5 ] n at a Si / B molar ratio of 2: 1 was carried out according to Example 5, but with an activation time of 3 minutes.

Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)2,2BO1.5]n, где n=20 (Mr=6500); выход целевого продукта составил 7,47 г (91,6%). Плотность ПБФС 1,2563 г/мл, d1=11,28 Å (2Θ=8,3), d2=4,599 Å (2Θ=19,4), d3=3,174 Å (2Θ=28,2). ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 4-5 соответственно; в таблице приведены данные элементного анализа синтезированного ПБФС.Received PBFS with the general formula [(PhSiO 1.5 ) 2.2 BO 1.5 ] n , where n = 20 (Mr = 6500); the yield of the target product was 7.47 g (91.6%). The density of PBFS is 1.2563 g / ml, d 1 = 11.28 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.599 Å (2Θ = 19.4), d 3 = 3.174 Å (2Θ = 28.2). The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 4-5, respectively; the table shows the data of elemental analysis of the synthesized PBFS.

Пример 7.Example 7

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)2,2BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 2:1, проводили по примерам 5, 6, но при времени активации, равном 5 минутам.The synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 2.2 BO 1.5 ] n at a molar ratio of Si / B equal to 2: 1 was carried out according to examples 5, 6, but with an activation time of 5 minutes.

Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)2,2BO1.5]n, где n=20 (Mr=6500); выход целевого продукта составил 7,36 г (90,3%). Плотность ПБФС - 1,2422 г/мл, d1=11,00 Å (2Θ=8,3), d2=4,533 Å (2Θ=19,4), d3=3,174 Å (2Θ=28,2). ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 4, 5, соответственно; в таблице приведены данные элементного анализа синтезированного ПБФС.Received PBFS with the general formula [(PhSiO 1.5 ) 2.2 BO 1.5 ] n , where n = 20 (Mr = 6500); the yield of the target product was 7.36 g (90.3%). The density of PBFS is 1.2422 g / ml, d 1 = 11.00 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.533 Å (2Θ = 19.4), d 3 = 3.174 Å (2Θ = 28.2) . The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 4, 5, respectively; the table shows the data of elemental analysis of the synthesized PBFS.

Пример 8.Example 8

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)23,8BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 2:1, проводили по примерам 5, 6, 7, но при времени активации, равном 7 минут.The synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 23.8 BO 1.5 ] n at a molar ratio of Si / B equal to 2: 1 was carried out according to examples 5, 6, 7, but with an activation time of 7 minutes.

Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)23,8BO1.5]n; выход целевого продукта составил 6,78 г (83,1%). Для ПБФС: d1=11,47 Å (2Θ=8,3), d2=4,44 Å (2Θ=19,4). ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 4, 5 соответственно; в таблице приведены данные элементного анализа целевого продукта.Received PBFS with the General formula [(PhSiO 1.5 ) 23.8 BO 1.5 ] n ; the yield of the target product was 6.78 g (83.1%). For PBFS: d 1 = 11.47 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.44 Å (2Θ = 19.4). The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 4, 5, respectively; the table shows the data of elemental analysis of the target product.

Пример 9.Example 9

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)3,6BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 3:1.Synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 3.6 BO 1.5 ] n at a molar ratio Si / B of 3: 1.

Получение целевого продукта проводили по примеру 2, но в планетарную мономельницу "Pulverisette 6" помещали 0.15 моль (19,8 г) полифенилсилоксана и 0,05 моль (3,1 г) борной кислоты; мольное соотношение Si/B составляло 3:1. Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)3,6ВО1.5]n, где n=17 (Mr=8500); выход целевого продукта составил 21.1 г (92,0%). Плотность ПБФС - 1,2557 г/мл, d1=11,73 Å (2Θ=8,3), d2=4,72 Å (2Θ=19,0). ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 6, 7 соответственно; в таблице приведены данные элементного анализа полученного ПБФС.The preparation of the target product was carried out as in Example 2, but 0.15 mol (19.8 g) of polyphenylsiloxane and 0.05 mol (3.1 g) of boric acid were placed in the Pulverisette 6 planetary mill; the molar ratio of Si / B was 3: 1. Received PBFS with the general formula [(PhSiO 1.5 ) 3.6 VO 1.5 ] n , where n = 17 (Mr = 8500); the yield of the target product was 21.1 g (92.0%). The density of PBFS is 1.2557 g / ml, d 1 = 11.73 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.72 Å (2Θ = 19.0). The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 6, 7, respectively; the table shows the data of elemental analysis of the obtained PBFS.

Пример 10.Example 10

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)3,2BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 3:1, проводили по примеру 9, но при времени активации, равном 3 минутам. Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)3,2BO1.5]n, где n=19 (Mr=8500); выход целевого продукта составил 21,48 г (93,8%). Плотность ПБФС - 1,2327 г/мл, d1=11,62 Å (2Θ=8,3), d2=4,66 Å (2Θ=19,0); ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 6, 7 соответственно; в таблице приведены данные элементного анализа.The synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 3.2 BO 1.5 ] n at a molar ratio Si / B of 3: 1 was carried out according to example 9, but with an activation time of 3 minutes. Received PBFS with the general formula [(PhSiO 1.5 ) 3.2 BO 1.5 ] n , where n = 19 (Mr = 8500); the yield of the target product was 21.48 g (93.8%). The density of PBFS is 1.2327 g / ml, d 1 = 11.62 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.66 Å (2Θ = 19.0); The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 6, 7, respectively; the table shows the data of elemental analysis.

Пример 11.Example 11

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)3,4BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 3:1, проводили по примерам 9, 10, но при времени активации, равном 5 минутам. Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)3,4BO1.5]n, где n=18 (Mr=8500); выход целевого продукта составил 21.2 г (92,5%). Плотность ПБФС - 1,2630 г/мл, d1=11,72 Å (2Θ=8,3), d2=4,44 Å (2Θ=19,0); ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 6, 7, соответственно; в таблице приведены данные элементного анализа.The synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 3.4 BO 1.5 ] n at a molar ratio Si / B of 3: 1 was carried out according to examples 9, 10, but with an activation time of 5 minutes. Received PBFS with the general formula [(PhSiO 1.5 ) 3.4 BO 1.5 ] n , where n = 18 (Mr = 8500); the yield of the target product was 21.2 g (92.5%). The density of PBFS is 1.2630 g / ml, d 1 = 11.72 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.44 ((2Θ = 19.0); The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 6, 7, respectively; the table shows the data of elemental analysis.

Механохимический синтез ПБФС, описанный в примерах 12-14, проводили аналогично примерам 5-7, т.е. при соотношении Si/B, равном 2:1, но соотношение массы насадки к массе полезной загрузки составляло 3,04.The mechanochemical synthesis of PBFS described in examples 12-14 was carried out analogously to examples 5-7, i.e. with a Si / B ratio of 2: 1, but the ratio of nozzle mass to payload mass was 3.04.

Пример 12.Example 12

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)8,5BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 2:1, и времени активации, равном 1 минуте.Synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 8.5 BO 1.5 ] n at a Si / B molar ratio of 2: 1 and an activation time of 1 minute.

Синтез целевого продукта осуществляли аналогично примеру 5, т.е. при мольном соотношении Si/B, равном 2:1, времени активации, равном 1 минуте; но соотношение массы насадки к массе полезной загрузки составляло 3,04. Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)8,5BO1.5]n; выход целевого продукта составил 6,77 г (83,1%). Плотность ПБФС - 1,0217 г/мл, d1=11,33 Å (2Θ=8,3), d2=4,6680 Å (2Θ=19,4); ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 8, 9, соответственно; данные элементного анализа приведены в таблице.The synthesis of the target product was carried out analogously to example 5, i.e. with a molar ratio of Si / B equal to 2: 1, activation time equal to 1 minute; but the ratio of nozzle mass to payload mass was 3.04. Received PBFS with the General formula [(PhSiO 1.5 ) 8.5 BO 1.5 ] n ; the yield of the target product was 6.77 g (83.1%). The density of PBFS is 1.0217 g / ml, d 1 = 11.33 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.6680 Å (2Θ = 19.4); The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 8, 9, respectively; elemental analysis data are given in the table.

Пример 13.Example 13

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)28,3BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 2:1, и времени активации, равном 3 минутам.Synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 28.3 BO 1.5 ] n at a Si / B molar ratio of 2: 1 and an activation time of 3 minutes.

Синтез целевого продукта осуществляли аналогично примеру 12, но время активации равнялось 3 минутам. Получено соединение состава [(PhSiO1.5)28,3BO1.5]n; выход целевого продукта составил 4,99 г (61,18%); плотность ПБФС - 0,7236 г/мл, d1=11,77 Å (2Θ=8,3), d2=4,6312 Å (2Θ=19,4); ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 8, 9, соответственно; данные элементного анализа целевого продукта приведены в таблице.The synthesis of the target product was carried out analogously to example 12, but the activation time was 3 minutes. A compound of the composition [(PhSiO 1.5 ) 28.3 BO 1.5 ] n ; the yield of the target product was 4.99 g (61.18%); the density of PBFS is 0.7236 g / ml, d 1 = 11.77 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.6312 Å (2Θ = 19.4); The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 8, 9, respectively; the data of elemental analysis of the target product are given in the table.

Пример 14.Example 14

Синтез полиборфенилсилоксана [(PhSiO1.5)24,3BO1.5]n при мольном соотношении Si/B, равном 2:1, и времени активации, равном 5 минутам.Synthesis of polyborphenylsiloxane [(PhSiO 1.5 ) 24.3 BO 1.5 ] n at a Si / B molar ratio of 2: 1 and an activation time of 5 minutes.

Синтез целевого продукта осуществляли аналогично примерам 12, 13, но время механохимической активации составляло 5 минут. Получили ПБФС с общей формулой [(PhSiO1.5)24,3BO1.5]n; выход целевого продукта составил 5,92 г (72,7%); плотность ПБФС -1,2557 г/мл, d1=11,83 Å (2Θ=8,3), d2=4,5917 Å (2Θ=19,4); ИК-спектр и рентгенофазовый анализ представлены на фигурах 8, 9, соответственно; данные элементного состава приведены в таблице.The synthesis of the target product was carried out analogously to examples 12, 13, but the time of mechanochemical activation was 5 minutes. Received PBFS with the General formula [(PhSiO 1.5 ) 24.3 BO 1.5 ] n ; the yield of the target product was 5.92 g (72.7%); the density of PBFS is -1.2557 g / ml, d 1 = 11.83 Å (2Θ = 8.3), d 2 = 4.5917 Å (2Θ = 19.4); The IR spectrum and x-ray phase analysis are presented in figures 8, 9, respectively; elemental composition data are given in the table.

Claims (6)

1. Полиборфенилсилоксаны с общей формулой [(C6H5SiO1.5)x(BO1.5)]n, содержащие повторяющиеся звенья формулы:
Figure 00000004

где х - от 2,0 до 3,6; n - ≥17.
1. Polyborphenylsiloxanes with the general formula [(C 6 H 5 SiO 1.5 ) x (BO 1.5 )] n , containing repeating units of the formula:
Figure 00000004

where x is from 2.0 to 3.6; n is ≥17.
2. Способ получения полиборфенилсилоксанов по п.1, включающий взаимодействие кремнийорганического соединения с борной кислотой, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического соединения используют полифенилсилоксан, а синтез целевых продуктов осуществляют механохимической активацией смеси полифенилсилокеана и борной кислоты при молярном соотношении Si/B в интервале от 1:1 до 3:1, частоте механохимической активации 10 Гц, соотношении массы насадки к массе полезной загрузки, равном 1, 8, и времени активации 1-5 мин с последующим выделением образовавшихся полиборфенилсилоксанов.2. The method of producing polybiphenylsiloxanes according to claim 1, comprising reacting an organosilicon compound with boric acid, characterized in that polyphenylsiloxane is used as an organosilicon compound, and the synthesis of the target products is carried out by mechanochemical activation of a mixture of polyphenylsiloxane and boric acid at a Si / B molar ratio in the range from 1: 1 to 3: 1, the frequency of mechanochemical activation of 10 Hz, the ratio of the mass of the nozzle to the mass of the payload equal to 1, 8, and the activation time of 1-5 minutes, followed by isolation polyborphenylsiloxanes formed. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что полифенилсилоксан предварительно синтезируют посредством гидролиза фенилтрихлорсилана и последующей поликонденсации продукта гидролиза.3. The method according to claim 2, characterized in that the polyphenylsiloxane is pre-synthesized by hydrolysis of phenyltrichlorosilane and subsequent polycondensation of the hydrolysis product. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что механохимическую активацию осуществляют при комнатной температуре в отсутствии органических растворителей.4. The method according to claim 2, characterized in that the mechanochemical activation is carried out at room temperature in the absence of organic solvents. 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что разделение полиборфенилсилоксанов и побочных продуктов твердофазной реакции осуществляют путем экстракции целевых продуктов органическим растворителем, в частности толуолом, после чего проводят отгонку растворителя и сушку продуктов до постоянной массы.5. The method according to claim 2, characterized in that the separation of polyborphenylsiloxanes and by-products of the solid-phase reaction is carried out by extraction of the target products with an organic solvent, in particular toluene, after which the solvent is distilled off and the products are dried to constant weight. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что сушку продуктов проводят в начале на воздухе в течение двух часов, а затем в вакуумной шкафу при температуре не выше 75°С. 6. The method according to claim 5, characterized in that the products are dried at the beginning in air for two hours, and then in a vacuum oven at a temperature of no higher than 75 ° C.
RU2012103835/04A 2012-02-03 2012-02-03 Polyboron-phenyl siloxanes and method for production thereof RU2483085C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012103835/04A RU2483085C1 (en) 2012-02-03 2012-02-03 Polyboron-phenyl siloxanes and method for production thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012103835/04A RU2483085C1 (en) 2012-02-03 2012-02-03 Polyboron-phenyl siloxanes and method for production thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2483085C1 true RU2483085C1 (en) 2013-05-27

Family

ID=48791889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012103835/04A RU2483085C1 (en) 2012-02-03 2012-02-03 Polyboron-phenyl siloxanes and method for production thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2483085C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558605C1 (en) * 2014-02-18 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН) Hybrid resin

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU528313A1 (en) * 1974-09-30 1976-09-15 Предприятие П/Я В-8415 The method of obtaining polyorganoborsiloxane
US4152509A (en) * 1976-09-30 1979-05-01 The Foundation: The Research Institute For Special Inorganic Materials Borosiloxane polymers and a method for producing the same
SU367713A1 (en) * 1970-12-14 1979-09-15 Ponomarev A I Method of producing polyheterosiloxanes
US4228270A (en) * 1977-12-14 1980-10-14 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Polyborodiphenylsiloxanes
US6716952B1 (en) * 1999-08-24 2004-04-06 Kaneka Corporation Flame retardant and flame-retardant resin composition containing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU367713A1 (en) * 1970-12-14 1979-09-15 Ponomarev A I Method of producing polyheterosiloxanes
SU528313A1 (en) * 1974-09-30 1976-09-15 Предприятие П/Я В-8415 The method of obtaining polyorganoborsiloxane
US4152509A (en) * 1976-09-30 1979-05-01 The Foundation: The Research Institute For Special Inorganic Materials Borosiloxane polymers and a method for producing the same
US4228270A (en) * 1977-12-14 1980-10-14 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Polyborodiphenylsiloxanes
US6716952B1 (en) * 1999-08-24 2004-04-06 Kaneka Corporation Flame retardant and flame-retardant resin composition containing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558605C1 (en) * 2014-02-18 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН) Hybrid resin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1208105B1 (en) Process for the formation of polyhedral oligomeric silsesquioxanes
TWI754626B (en) High purity trisilylamine, methods of making, and use
WO2022105249A1 (en) Methods for preparing silsesquioxane containing silicon-hydrogen bonds and corresponding polymer thereof
Ye et al. Synthesis of incompletely caged silsesquioxane (T 7-POSS) compounds via a versatile three-step approach
RU2673664C2 (en) Method for cleaving silicon-silicon bonds and/or chlorine-silicon bonds in monosilanes, polysilanes and/or oligosilanes
KR100909215B1 (en) Method of preparing polysilazane compound and polysilazane solution with reducing ammonia substitution of si-h bond
Liu et al. Preparation of polyhedral oligomeric silsesquioxanes containing carboxyl side-chain groups and isolation of a cage-like octamer using clay mineral
EP0669363B1 (en) Process for preparing polyorganosilane
RU2483085C1 (en) Polyboron-phenyl siloxanes and method for production thereof
JP2011516676A (en) Method for salt-free polymerization of silicon-boron-carbon-nitrogen ceramic and precursor compound, RnHal3-nSi-X-BRmHal2-m
US8440850B2 (en) Polyarylacetylenes containing siloxane, silane, and carborane moieties
Ichitani et al. Silyl-carborane hybridized diethynylbenzene–silylene polymers
CN101381463B (en) Polymer with backbone chain having silicon-aromatic bispropargyl ether structure and preparation method thereof
CN103524746A (en) Borazine aryne resin and preparation method thereof
JP6447988B2 (en) Composition containing cyclic siloxane compound, method for producing cyclic siloxane compound, and method for producing siloxane polymer
RU2277106C1 (en) Hydride functional polycyclic organosilicon polymers and a method for preparation thereof
RU2422472C1 (en) Polyphenyldimethyl siloxane binding substances and synthesis method thereof
TWI606055B (en) Alternating phenylene and oxonane structural polymer and its precursor preparation method
CN101585850B (en) Aromatic cyanate ester monomer containing silicon and preparation method thereof
CN108219150B (en) High-temperature-resistant polyalumino-organosiloxane and preparation method thereof
CN109680297B (en) Method for electrochemically preparing boron-containing polysilane
CN100448905C (en) High-polymer molecular hybrid luminescent materials containing 8-hydroxyquinoline metal complex and production thereof
RU2628128C1 (en) Method for producing polymethylphenylsilsesquioxanes
JP2007031327A (en) Perfluoroalkyl silsesquioxane derivative having silanol group and method for producing the same
JP3564536B2 (en) Method for producing polycarbosilane having silylene group

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140204