RU2487901C1 - Фенолорганосилоксаны и способ их получения - Google Patents

Фенолорганосилоксаны и способ их получения Download PDF

Info

Publication number
RU2487901C1
RU2487901C1 RU2012129698A RU2012129698A RU2487901C1 RU 2487901 C1 RU2487901 C1 RU 2487901C1 RU 2012129698 A RU2012129698 A RU 2012129698A RU 2012129698 A RU2012129698 A RU 2012129698A RU 2487901 C1 RU2487901 C1 RU 2487901C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phthalimidine
temperature
reaction
solvent
mol
Prior art date
Application number
RU2012129698A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Михайлович Райгородский
Дмитрий Олегович Анашкин
Виктор Михайлович Копылов
Владимир Александрович Ковязин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Пента-91"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Пента-91" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Пента-91"
Application granted granted Critical
Publication of RU2487901C1 publication Critical patent/RU2487901C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к химии и технологии получения карбофункциональных силоксансодержащих фенолов с реакционно-способными гидроксифенильными группами. Предложены новые фенолорганосилоксаны, содержащие фталимидиновую структуру общей формулы (I), где R - силоксановый заместитель. Предложен также способ их получения взаимодействием 2-аллил-3,3-бис-(4- оксифенил)фталимидина с соответсвующими гидридсилоксанами в органических растворителях при мольном соотношении реагентов (1-8,8):(1-1,1) соответственно под действием платинового катализатора (1-50 мг на 1 кг реакционной смеси) при температуре 70-90°С, с последующей отгонкой растворителя при 90°С и остаточном давлении 2 мм рт.ст. Технический результат - предложенные соединения могут быть получены технологически простым способом из доступного сырья и могут использоваться в качестве исходных соединений для синтеза кремнийорганических сополимеров разного строения, а также в качестве модификаторов для различных полимеров. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 9 пр.

Description

Предлагаемое изобретение относится к химии и технологии получения карбофункциональных силоксансодержащих фенолов (далее фенолорганосилоксаны) с реакционноспособными гидроксифенильными групппами, которые широко используются в качестве исходных мономеров и олигомеров для синтеза кремнийорганических сополимеров разного строения, а также модификаторов для различных полимеров.
Кремнийорганические фенолы со связью Si-арил известны с 50-х годов прошлого века, впервые полученые Спайером из галоидфенокси-силилхлорсиланов и хлорсиланов металлоорганическим синтезом, с последующим гидролизом продуктов реакции до целевых кремний-органических фенолов [J. Amer. Chem. Soc., 1952, 74, p.1003]. Такой металлоорганический синтез имеет ряд недостатков: процесс многостадийный и требует использования активных металлов. Затем такие же фенолы были синтезированы Спайером с сотр. [J. Amer. Chem. Soc., 1956, 78, р.2278] реакцией гидросилилирования алкенилфенолов гидридсиланами в присутствии платинохлористоводородной кислоты в качестве катализатора. Впоследствии метод был распространен на синтез фенолорганосилоксанов из непредельных оганических фенолов или их силиловых эфиров и гидридорганосилоксанов [пат. Франции 1387338, 1965; пат. Германии 1694306, 1969; пат. США 3819744, 1974; пат. РФ 2211845, 2001].
Известно также получение фенолорганосилоксанов путем внутримолекулярного гидросилилирования винилфеноксисилангидридов вначале до циклических продуктов, при гидролизе которых образуются целевые Кремнийорганические фенолы. [В.Ф.Миронов и др., Журн. общ. химии., 1971, 41, №10, с.2470]
Задача настоящего изобретения - синтез новых кремнийорганических фенолов технологически простым способом на основе доступного сырья.
Поставленная задача решена тем, что в результате проведенных нами исследований получены новые фенолорганосилоксаны, содержащие фталимидиновую структуру и соответствующие общей химической формуле:
Figure 00000001
,
где
Figure 00000002
;
Figure 00000003
;
Figure 00000004
;
Figure 00000005
;
Figure 00000006
, где m=1-8, n=1-30;
Figure 00000007
, где R' - фенил или трифторпропил, p=0-30, q=0-50.
Приведенные нами фенолорганосилоксаны имеют линейную или разветвленную структуру, содержат силоксановую группировку и включают разное количество и расположение реакционноспособных феноксигрупп (две, четыре и более). Это дает возможность использовать их в качестве исходных для синтеза блок-сополимеров, модификаторов, отвердителей органических смол и компаундов.
Часть заявленных фенолорганосилоксанов содержит у атома кремния реакционноспособные этоксигруппы, которые в процессе гидролиза позволяют получать полициклические продукты (полисилсесквиоксаны с фенольными группами).
Предложенные нами фенолорганосилоксаны исследованы методом ЯМР-спектроскопии, их состав подтвержден результатами элементного анализа (см. примеры). По результатам 1Н-ЯМР анализов, новые соединения имеют химические сдвиги протонов, подтверждающие строение целевых фенолорганосилоксанов.
Разработан также способ получения фенолорганосилоксанов путем взаимодействия 2-аллил-3,3-бис-(4-оксифенил)фталимидина /далее N-аллилфталимидин фенолфталеина/ с гидридорганосилоксанами следующих структурных формул:
где
Figure 00000002
;
Figure 00000003
;
Figure 00000004
;
Figure 00000005
;
Figure 00000006
, где m=1-8, n=1-30;
Figure 00000008
, R' - фенил или трифторпропил, p=0-30, q=0-50.
Процесс проводят в органическом растворителе при температуре реакционной смеси 70-90°С под действием платинового катализатора (Спайера или Карстеда), добавляемого в количестве 1-50 мг на 1 кг реакционной смеси, при мольном соотношении N-аллилфталимидина фенолфталеина к гидридсилоксану в пределах (1-8,8):(1-1,1) соответственно, с последующей отгонкой растворителя при 90°С и остаточном давлении 2 мм рт.ст.
Схема реакции:
Figure 00000009
,
где
Figure 00000002
;
Figure 00000003
;
Figure 00000004
;
Figure 00000005
;
Figure 00000006
, где m=1-8, n=1-30;
Figure 00000010
, где R' - фенил или трифторпропил, p=0-30, q=0-50.
Предлагаемый способ базируется на доступных исходных соединениях: 2-аллил-3,3-бис-(4-оксифенил)фталимидине и гидрид органосилоксанах.
Выход целевых продуктов превышает 90 мас.%.
Пример 1
Получение N-[3-(1,1,3,3,3-пентаметилдисилоксан)пропил] фталимидина фенолфталеина структурной формулы:
Figure 00000011
В реакционную колбу загружают 7,148 г (0,02 моль) N-аллилфталимидина фенолфталеина, 3,264 (0,022 моль) 1,1,3,3,3-пентаметилдисилоксана, 20 мл диоксана, 1,3 мг катализатора Карстеда. Реакционную массу при температуре 70°С перемешивают в течение 4 часов. Контроль за ходом реакции осуществляют методом Чугаева-Церевитинова. Растворитель и избыток гидридсилоксана отгоняют на роторном испарителе при температуре 90°С и давлении 2 мм рт.ст. Получают 9,6 г фенолорганосилоксана I с выходом 95 мас.%.
Продукт реакции - белое порошкообразное вещество, растворимое в ацетоне, ДМСО, диоксане, этиловом спирте. Строение и состав соединения I подтверждены и охарактеризованы методами ЯМР-спектроскопии в дейтеро-ацетоне и элементного анализа (см. рис.1).
Сигналы протонов на ЯМР спектре соединения I в дейтеро-ацетоне - Н1:7,03-7,06; Н2:6,79-6,82; Н3:7,70-7,72; Н4:7,48-7.52; Н5:7,40-7,44; Н6:7,36-7,38; Н7:3,33-3,38; Н8:0,92; Н9:0,26; Н10:-0,12; Н11:-0,01; Н12:8,45.
Состав в мас.%, вычислено/найдено: С 66,49/66,30; Н 6,98/6,90; N 2,77/2,90; Si 11,11/11,30
Пример 2
Получение N-[3-(1,1,1,3,5,5,5-гептаметилтрисилоксан)пропил]-фталимидина фенолфталеина структурной формулы:
Figure 00000012
В реакционную колбу загружают 7,148 г (0,02 моль) N-аллилфталимидина фенолфталеина, 4,851 (0,022 моль) 1,1,1,3,5,5,5-гептаметилтрисилоксана, 20 мл диоксана, 1,3 мг катализатора Карстеда. Реакционную массу при температуре 80°С перемешивают в течение 3 часов. Ход реакции контролируют методом Чугаева-Церевитинова. Растворитель и избыток гидридсилоксана отгоняют на роторном испарителе при температуре 90°С и давлении 2 мм рт.ст. Получают 12,45 г бисфенолсилоксана II с выходом 94 мас.%.
Продукт реакции - белое порошкообразное вещество, растворимое в ацетоне, ДМСО, диоксане, этиловом спирте, метиленхлориде и хлороформе. Строение и состав соединения II подтверждены и охарактеризованы методами ЯМР-спектроскопии в дейтеро-ДМСО и элементного анализа.
Сигналы протонов на ЯМР спектре соединения II в дейтеро-ДМСО - Н1:6,94-6,96; Н2:6,72-6,74; Н3:7,68-7,70; Н4:7,48-7,53; Н5:7,40-7,44; Н6:7,34-7,37; Н7:3,26-3,29; Н8:0,88; Н9:0,15; Н10:-0,01; Н11:-0,18; Н12:9,53.
Состав в мас.%, вычислено/найдено: С 62,13/62,20; Н 7,13/7,24; N 2,42/2,35; Si 14,53/14,45
Пример 3
Получение N-[3-(трис-(триметилсилокси)силан)пропил]фталимидина структурной формулы:
Figure 00000013
В реакционную колбу загружают 7,148 г (0,02 моль) N-аллилфталимидина фенолфталеина, 6,5252 (0,022 моль) трис-триметилсилоксисилана, 20 мл диоксана, 1,3 мг катализатора Карстеда. Реакционную массу при температуре 75°С перемешивают в течение 3 часов. Ход реакции контролируют методом Чугаева-Церевитинова. Растворитель и избыток гидридсилоксана отгоняют на роторном испарителе при температуре 90°С и давлении 2 мм рт.ст. Получают 12,45 г бисфенолсилоксана III с выходом 93 мас.%.
Продукт реакции - белое порошкообразное вещество, хорошо растворимое в ацетоне, ДМСО, диоксане, этиловом спирте. Строение и состав соединения III охарактеризован методом ЯМР-спектроскопии в дейтеро-ДМСО и методом элементного анализа.
Сигналы протонов на ЯМР спектре соединения III в дейтеро-ДМСО -Н1:6,94-6,96; Н2:6,72-6,74; Н3:7,68-7,70; Н4:7,48-7,53; Н5:7,40-7,44; Н6:7,34-7,37; Н7:3,26-3,29; Н8:0,88; Н9:0,15; Н10:-0,20; Н11:9,52.
Состав в мас.%, вычислено/найдено: С 58,76/58,62; Н 7,24/7,29; N 2,14/2,19; Si 17,18/17,25
Пример 4
Получение N-[3-триэтоксисилоксан)пропил]фталимидина структурной формулы:
Figure 00000014
В реакционную колбу загружают 7,148 г (0,02 моль) N-аллилфталимидина фенолфталеина, 3,615 (0,022 моль) триэтоксисилана, 20 мл диоксана, 1,3 мг катализатора Карстеда. Реакционную массу при температуре 80°С перемешивают в течение 4 часов. Ход реакции контролируют методом Чугаева-Церевитинова. Растворитель и избыток гидридсилана отгоняют на роторном испарителе при температуре 90°С и давлении 2 мм рт.ст. Получают 10,90 г бисфенолсилоксана II с выходом 95 мас.%.
Продукт реакции - белое порошкообразное вещество, растворимое в ацетоне, ДМСО, диоксане, этиловом спирте. Строение и состав соединения IV охарактеризовано методом ЯМР-спектроскопии в дейтеро-ДМСО и методом элементного анализа.
Сигналы протонов на ЯМР спектре соединения IV в дейтеро-ДМСО - Н1:6,94-6,96; Н2:6,72-6,74; Н3: - 7,68-7,70; Н4:7,48-7,53; Н5:7,40-7,44; Н6:7,34-7,37; Н7:3,26-3,29; Н8:1,54; Н9:0,60; Н10:3,71-3,94; Н11:1,24; Н12:9,53.
Состав в мас.%, вычислено/найдено: С 66,77/66,30; Н 6,76/6,62; N 2,68/2,61; Si 5,38/5,40
Пример 5
Получение тетрафенолорганосилоксана структурной формулы:
Figure 00000015
В реакционную колбу загружают 7,148 г (0,02 моль) N-аллилфталимидина фенолфталеина, 1,343 (0,01 моль) 1,1,3,3-тетраметилдисилоксана, 20 мл диоксана, 1,3 мг катализатора Карстеда. Реакционную массу при температуре 85°С перемешивают в течение 4,5 часов. Ход реакции контролируют методом Чугаева-Церевитинова. Растворитель и избыток гидридсилоксана отгоняют на роторном испарителе при температуре 90°С и давлении 2 мм рт.ст. Получают 8,06 г тетрафенолсилоксана V с выходом 95 мас.%.
Продукт реакции - белое порошкообразное вещество, растворимое в ДМСО и диоксане. Строение и состав соединения V охарактеризовано методом ЯМР-спектроскопии в дейтеро-ДМСО и методом элементного анализа.
Сигналы протонов на ЯМР спектре соединения V в дейтеро-ДМСО - Н1:6,91-6,93; Н2:6,70-6,72; Н3:7,65-7,67; Н4:7,51-7,54; Н5:7,41-7,45; Н6:7,36-7,38; Н7:3,22-3,26; Н8:0,70; Н9:0,10; Н10: - 0,25; Н11:9,51.
Состав в мас.%, вычислено/найдено: С 70,72/70,25; Н 6,17/6,10; N 3,30/3,28; Si 6,62/6,50
Пример 6
Получение тетрафенолорганосилоксана структурной формулы:
Figure 00000016
В реакционную колбу загружают 7,148 г (0,02 моль) N-аллилфталимидина, 39,1262 (0,01 моль) α,ω-олигодигидридсилоксана, 20 мл диоксана, 2,0 мг катализатора Карстеда. Реакционную массу при температуре 90°С перемешивают в течение 4 часов. Ход реакции контролируют методом Чугаева-Церевитинова. Растворитель отгоняют на роторном испарителе при температуре 90°С и давлении 2 мм рт.ст. Получают 42,9 г тетрафенолорганосилоксана VI с выходом 93 мас.%.
Продукт реакции - прозрачная, вязкая жидкость. Строение и состав соединения VI охарактеризовано методом ЯМР-спектроскопии в дейтеро-ДМСО и методом элементного анализа.
Сигналы протонов на ЯМР спектре соединения VI в дейтеро-ДМСО - Н1:6,91-6,93; Н2:6,70-6,72; Н3:7,65-7,67; Н4:7,51-7,54; Н5:7,41-7,45; Н6:7,36-7,38; Н7:3,22-3,26; Н8:0,69; Н9:0,10; Н10: - 0,27; Н11:9,51; Н12:0,32.
Пример 7
Получение олигофенолорганосилоксана формулы:
Figure 00000017
В реакционную колбу загружают 31,41 г (0,088 моль) N-аллилфталимидина, 28,54 (0,01 моль) олигогидридсилоксана, 60 мл диоксана, 2,4 мг катализатора Карстеда. Реакционную массу при температуре 90°С перемешивают в течение 6 часов. Ход реакции контролировали методом Чугаева-Церевитинова. Растворитель отгоняют на роторном испарителе при температуре 90°С и давлении 2 мм рт.ст. Получают 54,2 г олигофенолсилоксана VII с выходом 95 мас.%.
Продукт реакции - смолообразная масса. Состав соединения VII охарактеризован методом элементного анализа.
Состав в мас.%, вычислено/найдено: С 52,40/52,20; Н 7,18/7.05; N 2,02/2,10; Si 20,21/20,50
Пример 8
Получение фторсодержащего тетрафенолорганосилоксана структурной формулы:
Figure 00000018
В реакционную колбу загружают 7,148 г (0,02 моль) N-аллилфталимидина, 47,47 (0,01 моль) α,ω-олигодигидридсилоксана, 100 мл тетрагидрофурана, 3,0 мг катализатора Карстеда. Реакционную массу при температуре 85°С перемешивают в течение 4 часов. Ход реакции контролируют методом Чугаева-Церевитинова. Растворитель отгоняют на роторном испарителе при температуре 90°С и давлении 2 мм рт.ст. Получают 49,6 г тетрафенолорганосилоксана VI с выходом 90 мас.%.
Продукт реакции - вязкая жидкость.
Пример 9
Получение тетрафенолорганосилоксана структурной формулы:
Figure 00000019
В реакционную колбу загружают 7,148 г (0,02 моль) N-аллилфталимидина, 64.542 г (0,01 моль) α,ω-олигодигидридсилоксана, 100 мл тетрагидрофурана, 3,0 мг катализатора Карстеда. Реакционную массу при температуре 80°С перемешивают в течение 5 часов. Ход реакции контролируют методом Чугаева-Церевитинова. Растворитель отгоняют на роторном испарителе при температуре 90°С и давлении 2 мм рт.ст. Получают 65,9 г тетрафенолорганосилоксана IX с выходом 92 мас.%.
Продукт реакции - смолообразная масса.

Claims (2)

1. Фенолорганосилоксаны, содержащие фталимидиновую структуру, общей формулы
Figure 00000020
,
Figure 00000021
;
Figure 00000022
;
Figure 00000023
;
Figure 00000024
;
где
Figure 00000025

где m=1-8, n=1-30;
Figure 00000026

где R' - фенил или трифторпропил, p=0-30, q=0-50.
2. Способ получения фенолорганосилоксанов, содержащих фталимидиновую структуру, по п.1, характеризующийся тем, что 2- аллил-3,3-бис-(4'-оксифенил) фталимидин подвергают взаимодействию с гидридорганосилоксанами следующих химических формул:
Figure 00000027
;
Figure 00000028
;
Figure 00000029
;
Figure 00000030
;
Figure 00000031

где m=1-8, n=1-30;
Figure 00000032

где R' - фенил или трифторпропил, p=0-30, q=0-50.
в органическом растворителе при температуре реакционной смеси 70-90°С под действием платинового катализатора, добавляемого в количестве 1-50 мг на 1 кг реакционной смеси, при соотношении реагентов в пределах (1,0-8,8):(1,0-1,1) соответственно, с последующей отгонкой растворителя при температуре 90°С и остаточном давлении 2 мм рт.ст.
RU2012129698A 2012-07-16 Фенолорганосилоксаны и способ их получения RU2487901C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2487901C1 true RU2487901C1 (ru) 2013-07-20

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580927C1 (ru) * 2014-10-24 2016-04-10 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Модифицированный кремнийорганическими фрагментами фталонитрильный мономер, способ его получения, связующее на его основе и препрег

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580927C1 (ru) * 2014-10-24 2016-04-10 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Модифицированный кремнийорганическими фрагментами фталонитрильный мономер, способ его получения, связующее на его основе и препрег
WO2016064298A1 (ru) * 2014-10-24 2016-04-28 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Модифицированный кремний органическими фрагментами фталонитрильный мономер
EA032378B1 (ru) * 2014-10-24 2019-05-31 Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "УНИХИМТЕК" (ЗАО НПО "УНИХИМТЕК") Модифицированный кремнийорганическими фрагментами фталонитрильный мономер

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0328397B1 (en) Fluorine-containing organosilicon compound and process for preparing the same
US7880018B2 (en) Epoxy compound and production process of same
JP3414134B2 (ja) N,n−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルシラン化合物及びその製造方法
KR101803591B1 (ko) 실릴기로 보호된 2급 아미노기를 갖는 오르가녹시실란 화합물 및 그의 제조 방법
JP2017014140A (ja) アミノアルキルアルコキシジシロキサン化合物及びその製造方法
JP2005015738A (ja) 官能基を有するシルセスキオキサン誘導体の製造方法およびシルセスキオキサン誘導体
RU2487901C1 (ru) Фенолорганосилоксаны и способ их получения
EP1149837A2 (en) Organosilicon compounds
JP4278725B2 (ja) α,ω−ジハイドロジェンオルガノペンタシロキサンの製造方法
JP3865082B2 (ja) シロキサン化合物およびその製造方法
CA1129431A (en) Process of preparing trialkylsilyl esters of a perfluoroalkane sulfonic acid
JP6690598B2 (ja) イミン構造含有環状有機ケイ素化合物およびその製造方法
JPH082911B2 (ja) 1,3―ビス(p―ヒドロキシベンジル)―1,1,3,3―テトラメチルジシロキサン及びその製造方法
JP6390473B2 (ja) 両末端変性されたシラシクロブタン開環重合物及びその製造方法
JP3915883B2 (ja) 有機ケイ素化合物
EP0488759B1 (en) Thexyl (C1-C4)alkyl dialkoxy silanes; methods of preparation; and uses thereof
JPS6155516B2 (ru)
WO2023053885A1 (ja) アルコキシシリルアルキルアミノプロピル変性ポリシロキサン化合物の製造方法
JPH0446185A (ja) モノハロゲノシランの製造方法
KR20100047809A (ko) 부피가 큰 치환기를 갖는 실록시기 함유 실릴(메트)아크릴레이트 화합물 및 그의 제조 방법
Shamaev et al. Synthesis and some properties of silanes and siloxanes with 5, 5, 6, 6, 7, 7, 7-heptafluoro-4, 4-bis (trifluoromethyl) heptyl substituents
RU2565675C1 (ru) Способ получения метилбензилалкоксисиланов
JP3125655B2 (ja) 環状エーテル基を有する有機ケイ素化合物及びその製造方法
RU2101286C1 (ru) Метил(гексафторалкил)дихлорсиланы для получения термо- и маслобензостойких фторсодержащих силоксановых полимеров
JP3124910B2 (ja) シクロトリシロキサン及びその製造方法