SU945156A1 - Process for producing aluminia having phosphonyl surface groups - Google Patents

Process for producing aluminia having phosphonyl surface groups Download PDF

Info

Publication number
SU945156A1
SU945156A1 SU802977634A SU2977634A SU945156A1 SU 945156 A1 SU945156 A1 SU 945156A1 SU 802977634 A SU802977634 A SU 802977634A SU 2977634 A SU2977634 A SU 2977634A SU 945156 A1 SU945156 A1 SU 945156A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
silica
water
hydrolysis
carried out
removal
Prior art date
Application number
SU802977634A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович Богатырев
Вячеслав Валентинович Павлов
Алексей Алексеевич Чуйко
Элеонора Исааковна Синявская
Николай Иванович Липтуга
Леонид Николаевич Марковский
Василий Васильевич Васильев
Original Assignee
Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Экспериментальным Производством При Институте Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского
Институт Органической Химии Ан Усср
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 Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского, Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Экспериментальным Производством При Институте Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского, Институт Органической Химии Ан Усср filed Critical Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского
Priority to SU802977634A priority Critical patent/SU945156A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU945156A1 publication Critical patent/SU945156A1/en

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Description

(Sk) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНЕЗЁМА С ФОСФОНИЛЬНЫМИ ГРУППАМИ НА ПОВЕРХНОСТИ(Sk) METHOD FOR GETTING SILICON WITH PHOSPHONILE GROUPS ON SURFACE

1one

Изобретение относитс  к химической технологии, конкретно к способам получени  кремнезема с фосфонильными группами на поверхности, которые могут найти применение в качестве носит лей металлокомплексных катализаторов .The invention relates to chemical technology, specifically to methods for producing silica with phosphonyl groups on the surface, which can be used as carrying metal complex catalysts.

Известен способ получени  кремнезема с фосфонильными группами на поверхности , который заключаетс  в обработке высушенного при 150 С силикагел  парами РОСЦ и последующего гидролиза парами во ы непрореагировав )ДЫ Н(A known method for producing silica with phosphonyl groups on the surface, which consists in treating silica gel dried at 150 ° C with ROCS vapors and subsequent hydrolysis with vapors without being reacted) DOES (

Ьг щих Р-С1-св зейPs-C1 connections

Однако полученный таким способом продукт гидролитически неустойчив, так как фосфонильные группы легко отмываютс  водой.However, the product thus obtained is hydrolytically unstable, since the phosphonyl groups are easily washed with water.

Известен способ получени  кремнезема , содержащего фосфонильные группы , св занные с поверхностью кремнезема посредством св зей .A known method for producing silica containing phosphonyl groups is bonded to the surface of the silica by means of bonds.

Указанный способ многостадиен и включает следующие стадии: обработку кремнезема в газовой фазе или в среде органического растворител  с целью прививки винильных групп к поверхности кремнезема; присоединение к винильным группам п тихлористого фосфора взаимодействием кремнезема при PCI в среде органического растворител ; гидролиз полученного This method is multi-stage and includes the following stages: processing of silica in the gas phase or in an organic solvent to graft vinyl groups to the surface of the silica; joining to the vinyl groups of phosphorus pentachloride by the interaction of silica in an organic solvent environment with PCI; hydrolysis of the obtained

10 соединени  водой и получение конечного продукта - модифицированного кремнезема с фосфонильными,группами на поверхности C lОднако после каждой стадии необхоts димо удал ть побочные продукты реакции и остатки исходных реагентов. Многостадийность затрудн ет технологический процесс, снижает выход целевого продукта реакции.10 compounds with water and obtaining the final product, a modified silica with phosphonyl, groups on the surface. However, after each stage, it is necessary to remove reaction by-products and residues of initial reagents. The multi-step process makes it difficult, reducing the yield of the desired reaction product.

Целью изобретени   вл етс  упрощение способа получени  кремнезема с фосфонильными группами, на поверхности.The aim of the invention is to simplify the process for producing silica with phosphonyl groups on the surface.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что кремнезем обрабатывают в газовой фазе или в среде органического растворител  кремнийорганическим соединением - дихлорангидридом диметилхлорсилилметилфосфоновой кислоты с последующим гидролизом образующегос  продукта водой.This goal is achieved in that the silica is treated in the gas phase or in the medium of an organic solvent with a silicon-organic compound - dimethylchlorosilylmethylphosphonic acid dichlorohydride, followed by hydrolysis of the resulting product with water.

Кроме того, при обработке в среде органического растворител  процесс провод т при температуре от до температуры кипени  растворител .In addition, when processing in the medium of an organic solvent, the process is carried out at a temperature from to the boiling point of the solvent.

Причем при обработке в газоЕзой фазе процесс провод т в изолированной системе при 150-200°С.Moreover, when processing in the gaseous phase, the process is carried out in an isolated system at 150–200 ° C.

В качестве растворителей используют толуол либо его-смеси с более пол рными растворител ми (пиридин, диоксан) при. содержании последних ДО 25% по объему от смеси растворителей .Toluene or its mixtures with more polar solvents (pyridine, dioxane) are used as solvents. content of the last up to 25% by volume of the mixture of solvents.

Полученный после обработки в жидкой или в газовой фазе продукт гидролизуют водой дл  превращени  хлорангидрида в фосфоновуюкислоту и удалени  побочных продуктов реакции. В результате на поверхности кремнезема образуютс  гидролитически стабильные кислые фосфонильные группировки, привитые к поверхности через св зьThe product obtained after treatment in the liquid or in the gas phase is hydrolyzed with water to convert the acid chloride to phosphonic acid and remove the reaction by-products. As a result, hydrolytically stable acid phosphonyl groups are grafted onto the surface through a bond.

Si-с:Si-s:

На стадии обработки кремнезема дихлорангидридом диметилхлорсилилметилфосфоновой кислоты в жидкой или в газовой фазе процесс протекает по двум направлени м:.At the stage of silica processing with dimethylchloro silylmethylphosphonic acid dichloride in the liquid or in the gas phase, the process proceeds in two directions:

а) поверхностные силанольные группы кремнезема взаимодействуют с группами модификатора с образованием привитого соединени a) silica surface silanol groups interact with modifier groups to form a grafted compound

V О V o

Я 1 сеI am 1 se

SiO-SiCH.pSiO-SiCH.p

I си, еI si e

б поверхностные силанольные группы кремнезема взаимодействуют с группами- Ci.-P S. модификатора с образованием привитого соединени b surface silanol groups of silica interact with groups of Ci.-P S. modifier to form a grafted compound

io-|i-cH,sr-S io- | i-cH, sr-S

ОABOUT

|| се ь|| this

На следующей стадии при гидролизе модифицированного кремнезема водой или водно-ацетоновой смесью происходит гидролиз св зей Р-С1 (и образование привитой фосфоновой кислоты), а также гидролиз св зей Si-ОР -, в результате чего на поверхности восстанавливаетс  группа Si ОН. Гидролизованный модификатор удал етс  вместе с водой или с водно-ацетоновой смесью при фильтровании. А. Проведение процесса в газовойAt the next stage, hydrolysis of the modified silica with water or an aqueous acetone mixture results in hydrolysis of P-C1 bonds (and formation of grafted phosphonic acid), as well as hydrolysis of Si-OR - bonds, as a result of which the Si OH group is reduced on the surface. The hydrolyzed modifier is removed along with the water or with the water-acetone mixture during filtration. A. Carrying out the process in gas

фазе.phase.

Пример 1. Силикагель марки :КСК в количестве 100 г, высушенный при 250 С в течение i ч, загружают в лабораторный реактор, снабженныйExample 1. Silica gel brand: KSK in the amount of 100 g, dried at 250 C for i h, is loaded into a laboratory reactor equipped with

5 электрообогревателем, туда же ввод т 10 г дихлорангидрида диметилхлорсилилметилфосфоновой кислоты и охлаждают реактор жидким азотом. Вакуумируют реактор до 0,5-0,05 мм рт.ст.5 by an electric heater, 10 g of dimethylchloroxy-methylmethylphosphonic acid dichloride are introduced thereto and the reactor is cooled with liquid nitrogen. Vacuum the reactor to 0.5-0.05 mm Hg.

0 и герметизируют систему. Реакцию провод т при 150°С в парах модификатора в течение 2 ч. После охлаждени  реактора модифицированный силикагель выгружают в стакан, где провод т гидроЛИЗ в 10.0 мл дистиллированной воды при перемешивании в течение 1 ч. Силикагель отфильтровывают и сушат при 120 С в течение 2 ч. Содержание фосфора в полученном образце составл ет0 and seal the system. The reaction is carried out at 150 ° C in modifier vapors for 2 hours. After cooling the reactor, the modified silica gel is discharged into a beaker, where hydrolysis is carried out in 10.0 ml of distilled water with stirring for 1 h. The silica gel is filtered and dried at 120 C for 2 h. The phosphorus content in the resulting sample is

0 0,71 мас.%.0 0.71 wt.%.

П мер 2. Силикагель марки АСКГ в количестве lOOiO г, высушенный при в течение 3 ч, загружа . ют в реактор, туда же ввод т 12 г дихлоран гидрида диметилхлорсилилметилфосфоновой кислоты и охлаждают реактор, жидким азотом. Вакуумируют реактор до 0,5 мМ рт.сТ. и герметизируют систему. Реакцию провод т Т ч при 200 С, затем реактор охлаждают , силикагель выгружают и провод т гидролиз в 1000 мл дистиллированной воды при периодическом перемешивании . Затем силикагель отфильтровывают и высушивают при 110 С. Содержание фосфора в.полученном образце составл ет 0,60 мас..Measure 2. ASKG silica gel in the amount of lOOiO g, dried for 3 hours, loading. 12 g of dimethylchloro silylmethylphosphonic acid dichloride hydride are introduced into the reactor, and the reactor is cooled with liquid nitrogen. Vacuum the reactor to 0.5 mM Hg. and seal the system. The reaction is carried out for T h at 200 ° C, then the reactor is cooled, the silica gel is discharged and hydrolysis is carried out in 1000 ml of distilled water with occasional stirring. Then the silica gel is filtered off and dried at 110 C. The phosphorus content in the sample obtained is 0.60% by weight.

Б. Проведение процесса в среде органического растворител .B. Carrying out the process in the environment of an organic solvent.

Пример 3. В лабораторный реактор, снабженный мешалкой, загружают 5,0 г пирогенного кремнезема марки А-300, 100 мл толуола и перемешивают до получени  гомогенной сус . пензии. Ввод т при перемешиванииExample 3. In a laboratory reactor equipped with a stirrer, 5.0 g of pyrogenic silica grade A-300, 100 ml of toluene was charged and mixed until a homogeneous suspension was obtained. pensions. Injected with mixing

5 0,77 г модификатора в виде раствора в 10 мл толуола. Реакцию провод т в течение 6 ч при . Затем образец промывают толуолом и удал ют избыток5 0.77 g of the modifier in the form of a solution in 10 ml of toluene. The reaction is carried out for 6 hours at. The sample is then washed with toluene and the excess is removed.

толуола сушкой на воздухе. Модифицированный кремнезем обрабатывают 150 мл водно-ацетоновой смеси (10:1) в течение 1 ч при периодическом перемешивании . Осадок декантируют, отфильтровывают и сушат при 110°С. Содержание фосфора в полученном образце составл ет 0,8 мас..toluene by air drying. The modified silica is treated with 150 ml of a water-acetone mixture (10: 1) for 1 h with occasional stirring. The precipitate is decanted, filtered and dried at 110 ° C. The phosphorus content in the resulting sample is 0.8 wt.

Пример Ц, Аэросил А-300 в количестве 5 г тщательно перемешивают со 100 мл толуола. Не прекраща  перемешивани  ввод т 0,77 г раствора модификатора в 10 мл толуола и нагревают смесь в течение 2 ч при температуре кипени  толуола. Кремнезем отфильтровывают и сушат от остатков толуола при . Осадок перемешивают в 250 мл водно-ацетоновой смеси (9:1) в течение 1 ч, декантируют, отфильтровывают и сушат при 110 С. Содержание фосфора в полученном образце составл ет 0,98.Example C, Aerosil A-300 in the amount of 5 g is thoroughly mixed with 100 ml of toluene. While stirring continues, 0.77 g of the solution of the modifier in 10 ml of toluene is introduced and the mixture is heated for 2 hours at the boiling point of toluene. The silica is filtered off and dried from residues of toluene at. The precipitate is stirred in 250 ml of an aqueous-acetone mixture (9: 1) for 1 h, decanted, filtered and dried at 110 C. The phosphorus content in the obtained sample is 0.98.

Пример 5- Аэросил-А-300 в количестве 5 г тщательно перемешивают со 100 мл толуольно-диоксановой смеси (3:1). Ввод т при перемешивании 0,77 г модификатора и нагревают смесь в течение 2 ч при температуре кипени  растворител . Кремнезем отфильтровывают и сушат от остатка раст ворител  при 20С, после чего перемеУслови  синтезаExample 5- 5 g Aerosil-A-300 are thoroughly mixed with 100 ml of a toluene-dioxane mixture (3: 1). 0.77 g of modifier is added with stirring and the mixture is heated for 2 hours at the boiling point of the solvent. Silica is filtered off and dried from the solvent residue at 20 ° C, after which the synthesis conditions

Аэросил А-ЗОО в кип щем толуоле об забатываетс  в течение 3 чAerosil A-ZOO, in boiling toluene, rolls in for 3 hours.

Расход дихлорангидрида диметилхлорсилилмет илфосфоновой кислоты 0,7 ммол  на 1 г SiOo Из данных, приведенных в таблице следует, что на первой стад1.;и синтеза модификатов практическ полностью хемосорбируетс  на поверхности кремнезема и не удал етс  с нее при промывшивают с 250 мл водно-ацетоновой смеси (9:1) в течение 1 ч, декантируют, отфильтровывают и сушат при . Содержание фосфора в полученном образце составл ет 0,39 мас.%.The consumption of dimethyl chloro-silyl-methyl-ylphosphonic acid dichloride is 0.7 mmol per 1 g of SiOo From the data in the table it follows that in the first stage1 and the synthesis of modifiers it is almost completely chemisorbed on the surface of silica and is not removed from it with 250 ml of water-acetone mixture (9: 1) for 1 h, decanted, filtered and dried at. The phosphorus content in the resulting sample is 0.39% by weight.

Пример 6. Аэросил А-300 в количестве 5 г тщательно перемешиваю со 100 .ил толуольно-пиридиновой смеси (3:1). Ввод т при перемешивании раствор 0,77 г модификатора в 10 мл толуола и нагревают смесь 2 ч притемпературе кипени  растворител . Кремнезем отфильтровывают и сушат от остатка растворителей при 20°С. Образец промывают в 250 мл водно-ацетоновой смеси (9:1) в течение 1 ч, декан тируют, отфильтровывают и сушат при 110°С. Содержание фосфора в полученном образце 0,37 мас..Example 6. Aerosil A-300 in the amount of 5 g is thoroughly mixed with a 100.yl toluene-pyridine mixture (3: 1). With stirring, a solution of 0.77 g of the modifier in 10 ml of toluene is introduced and the mixture is heated for 2 hours at the boiling point of the solvent. The silica is filtered off and dried from the residue of solvents at 20 ° C. The sample is washed in 250 ml of an aqueous-acetone mixture (9: 1) for 1 h, decanted, filtered and dried at 110 ° C. The phosphorus content in the resulting sample is 0.37 wt.

В таблице представлены результаты определени  содержани  фосфора в образце кремнезема на различных эта,пах проведени  синтеза. Удаление остатков непрореагировавшего модификатора проводитс  путем отмывки толуолом , удаление модификатора, св занного с поверхностью гидролитическим нестабильными группами Si-0-P, проводитс  одновременно с гидролизом групп РОС при промывке водно-аЦетоновой смесью.The table presents the results of determining the phosphorus content in a sample of silica on various levels of synthesis. Removal of unreacted modifier residues is carried out by washing with toluene, removal of the modifier bound to the surface by hydrolytic unstable Si-0-P groups is carried out simultaneously with hydrolysis of the DEW groups when washing with a water – Cetone mixture.

Содержание фосфора в модифицированном кремнеземе после отмывки растворител ми на различных стади х синтеза , %The phosphorus content in the modified silica after washing with solvents at various stages of the synthesis,%

1,951.95

0,990.99

Claims (2)

0,95 ке толуолом. Последующа  обработка водно-ацетоновой смесью (9:1) приводит к гидролизу образовавшихс  св зей х51-0-Р и к удалению продуктов гидролиза . Посто нство содержани  фосфо79 pa в образце после повторной промывки водно-ацетоновой смесью подтверждает достаточную полноту удалению продуктов гидролиза уже после первой операции промывки водно ацетоновой смесью Оставшийс  на поверхности кремнезема фосфор св зан с поверхностью кремнезема гидролитически устойчивой св зью 51-OSi-СН РЕ, образующейс  в процессе модифицировани . Предлагаемый метод модификации кремнезема прост в технологическом отношении и содержит всего две стадии обработки. Процесс проводитс  на обыч ном оборудовании, причем удаление побочных продуктов происходит одновременно с -1 дролизом. Полученный таким образом продукт обладает повышенными кислотными свойствами и может быть использован в качестве носител  металлокомплексного катализатора, Формула изобретени  1. Способ получени  кремнезёма с фосфонильными группами на поверхности обработкой его в газовой фазе или в среде органического.растворите68 л  кремнийсрдержащим соединением с последующим гидролизом полученного продукта водой, отличающ-ийс   тем, , с целью упрощени  способа, в качестве кремнийсодержащего соединени  используют дихлорангидрид диметилхлорсилилметилфосфоновой кислоты. . 2. Способ по п. 1,отличающ и и с   тем, что обработку в растворе провод т при температуре от 20°С до температурв кипени  растворител  . 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с,  тем, что .обработку в пазовой фазе провод т при 150-200 С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Волкова А.Н. Малыгин А.А. Кольцов С. И. Алеско.вский В.. Б. Исследование реакции оксихлорида фосфора с гидратированным кремнеземом.-Журнал Общей Химии, 1973, т. 43, с.724728 . 0.95 ke toluene. The subsequent treatment with a water-acetone mixture (9: 1) leads to the hydrolysis of the formed x51-0-P bonds and to the removal of the hydrolysis products. The content of phospho79 pa in the sample after repeated washing with the water-acetone mixture confirms the sufficient completeness of the removal of the hydrolysis products after the first washing operation with the water-acetone mixture. in the process of modifying. The proposed method of modifying silica is technologically simple and contains only two stages of processing. The process is carried out on conventional equipment, with the removal of by-products occurring at the same time as -1. The product thus obtained possesses enhanced acidic properties and can be used as a carrier of a metal complex catalyst. Claim 1. The method of producing silica with phosphonyl groups on the surface by treating it in the gas phase or in an organic medium. Dissolving the silicon compound with subsequent hydrolysis of the obtained product with water , in order to simplify the process, dimethyl chloro or or dichloride is used as the silicon-containing compound methylphosphonic acid. . 2. The method according to claim 1, wherein the solution treatment is carried out at a temperature of from 20 ° C to the boiling point of the solvent. 3. The method according to claim 1, which is based on the fact that the processing in the slot phase is carried out at 150-200 C. Sources of information taken into account during the examination 1. A.Volkova . Malygin A.A. Koltsov S.I. Alesko.vsky V. .. B. Study of the Reaction of Phosphorus Oxychloride with Hydrated Silica.-Journal of General Chemistry, 1973, V. 43, p.724728. 2.Павлик Г.Е. Поверхностные химические соединени  с кислыми функциональными группами на кремнеземах. Автореф. канд. дис. ИФХ АН УССР, 1968 (прототип).2. Pavlik G.E. Surface chemical compounds with acidic functional groups on silica. Author. Cand. dis. IFH AN USSR, 1968 (prototype).
SU802977634A 1980-08-25 1980-08-25 Process for producing aluminia having phosphonyl surface groups SU945156A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802977634A SU945156A1 (en) 1980-08-25 1980-08-25 Process for producing aluminia having phosphonyl surface groups

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802977634A SU945156A1 (en) 1980-08-25 1980-08-25 Process for producing aluminia having phosphonyl surface groups

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU945156A1 true SU945156A1 (en) 1982-07-23

Family

ID=20916102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802977634A SU945156A1 (en) 1980-08-25 1980-08-25 Process for producing aluminia having phosphonyl surface groups

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU945156A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112912538A (en) * 2018-10-03 2021-06-04 萨索尔(美国)公司 Alumina and method for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112912538A (en) * 2018-10-03 2021-06-04 萨索尔(美国)公司 Alumina and method for producing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4897131B2 (en) High yield hydrosilylation process
EP0035255B1 (en) Process for removing trityl blocking groups from 5'-o trityl nucleosides and oligonucleotides
Letsinger et al. Effects of pendant groups at phosphorus on binding properties of d-ApA analogues
US5262558A (en) Method of making organo-silicon polymers having mono- and tetra-functional siloxane units
KR20010098329A (en) Process for synthesis of silicone resin
JP4591926B2 (en) Material surface modification method
JP2885295B2 (en) Purification method of siloxanes
JPS5920291A (en) Manufacture of alkoxysilane and alkoxy- oxyiminosilane
US2488449A (en) Organo-silicon-phosphorus condensation products
SU945156A1 (en) Process for producing aluminia having phosphonyl surface groups
EP0641799A2 (en) Pristine alkylsiloxanes and method for their preparation
US2955128A (en) Chlorosulfonylalkyl silicon compounds
JPS59152391A (en) Decomposition of organodisiloxane under manufacture of organochlorosilane and organosiloxane and catalyst and fuel additive
JP3055307B2 (en) Hydrolysis method of organochlorosilane
US3454683A (en) Process for the manufacture of neutral polyphosphoric ester anhydrides
US4085133A (en) Preparation of monoperoxyphthalic acid
JPH0370737A (en) Organopolysiloxane and its preparation
US4060536A (en) Method of preparing N,N'-bis-trimethylsilylurea
US6232425B1 (en) Polymerization process for fluorosilicone polymers
JPH1033975A (en) Method for making inorganic powder hydrophobic
US3098866A (en) Process for decolorizing and purifying omicron, omicron-dialkylthiophosphoryl chlorides and thiohosphate condensates formed therefrom
JPS5841896A (en) Decyanoethylation of protected nucleotide
SU919989A1 (en) Yellow phosphorus purification method
JP2551626B2 (en) Method for producing trihydric phenol epoxy resin
JP3486447B2 (en) Method for producing phosphinylcarboxylic acid