Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов

Классы МПК:C07F7/10 содержащие азот 
C07C267/00 Карбодиимиды
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-02-27
публикация патента:

Предлагаемое изобретение относится к области синтеза кремнийорганических олигомеров карбодиимидной структуры, которые являются общепринятыми прекурсорами при получении пористых керамических материалов. Предложен способ получения олигоорганосилилкарбодиимидов поликонденсацией 2,5-3,0-кратного избытка N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида с органохлорсиланами в присутствии катализатора. Технический результат - исчерпывающее связывание концевых атомов хлора в удаляемые на стадии обезлетучивания пиролизата при нагревании в вакууме продукты. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области получения кремнефункциональных органических соединений общей формулы (I)

способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015

Карбодиимиды (I) являются общепринятыми прекурсорами при получении пористых керамических материалов с жестко определенной группой атомов Si-N-C-N, обеспечивающие управляемый процесс стадийного перехода форполимер - полимер сетчатой структуры - деорганилированный пиролизат способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 - продукты финишной керамизации (кальцинирования) до безоксидной пористой керамики, сохраняющей в структуре композита карбодиимидные способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 и изомерные цианамидные способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 группировки [Riedel, R. Non-oxide silicon-based ceramics from novel silicon polymers / R. Riedel, A. Kienzle, M. Frieb in book Applications of organometallic chemistry in the preparation and processing of advanced materials [Ed. J.F. Harrod, R.M. Line. - France]. Nato asi Series, Ser.E: Appl.Sci. - Vol.297. - Kluwer Acad. PubL, Dordrecht / Boston / London, 1995. - P.155-171].

Качество образующихся смесей карбида, нитрида и карбонитрида определяет и качество изделий на их основе. Для обеспечения высокого уровня технических показателей безоксидных порошков процесс на всех стадиях технологического передела ведут в атмосфере инертного газа и, что не менее важно, стремятся максимально полно исключить из процесса примеси хлора, который может привноситься со стадии неидеального по полноте процесса каталитического пересилилирования исходного N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида диорганодихлорсиланами.

Известен способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов путем поликонденсации N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида с органохлорсиланами в присутствии катализатора [Riedel, R. The first crystalline solids in the ternary Si-C-N system / R. Riedel, A. Greiner, G. Mieche // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 1997. - V.36. - № 6. - P.603-606].

способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015

Недостатком этого метода является: длительность и необходимость удаления концевых атомов хлора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полиорганосилилкарбодиимидов путем поликонденсации N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида с кремнийорганическими соединениями - органохлорсиланами - в присутствии катализатора и органосилазанов.

способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015

[Колесникова, А.Б. Синтез и модификация полисилилкарбодиимидов / А.Б. Колесникова, М.Ю. Митрофанов, Е.А. Грузинова, A.M. Музафаров // Высокомолекулярные соединения. - Серия А. - 2007. - Т.49. - № 9. - С.1628-1634].

Недостатком данного метода является длительность процесса и необходимость удаления концевых атомов хлора органосилазанами.

Техническим результатом настоящего изобретения является сокращение стадий синтеза и исключение образования концевых атомов хлора в конечном олигоорганокарбодиимидосилане.

Технический результат достигается путем поликонденсации N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида с органохлорсиланами при нагревании в присутствии катализатора до прекращения выделения низкомолекулярных продуктов и последующим вакуумированием. Процесс проводят с 2,5-3,0-кратным избытком N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида.

способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015

Пример 1

В колбу, снабженную термометром, головкой полной конденсации и непрерывной подачей азота, загрузили 57,2 г (0,31 моля) N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида и 15,5 г (0,12 моля) диметилдихлорисилана. Реакционную массу нагревали до прекращения выделения триметилхлорсилана, вакуумировали для полного удаления низкокипящих продуктов и выделяли олигодиметилсилилкарбодиимид. ИК-спектр (способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 , см-1): 2140-2180 (C=N). Спектр ЯМР 1 H, способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 , м.д.: 0,21 (с, 32Н, SiCH3). Найдено, %: С 41.13; Н 5.21; N 23.82; Cl 0. M 544. C19H32 N10S16. Вычислено, %: С 40.10; Н 5.70; N 24.62. M 596.

Пример 2

В колбу, снабженную термометром, головкой полной конденсации и непрерывной подачей азота, загрузили 44,5 г (0,24 моля) N,N'-бис(триметилсилил)карбодиимида и 18,3 г (0,096 моля) метилфенилдихлорсилана. Реакционную массу нагревали до прекращения выделения триметилхлорсилана, вакуумировали для полного удаления низкокипящих продуктов и выделяли олигометилфенилсилилкарбодиимид. ИК-спектр (способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 , см-1): 2140-2180 (C=N). Спектр ЯМР 1 Н, способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 , м.д.: 0,21 (с, 30Н, SiCH3). Найдено, %: С 56.94; Н 5.71; N 16.82; Cl 0. M 803. C39H40 N10S16. Вычислено, %: С 56.62; Н 6.09; N 16.93. М 827.3.

Аналогично были проведены остальные опыты (3-5), где в качестве исходных реагентов использовались метилдихлорсилан, метилвинилдихлорсилан, дифенилдихлорсилан (см. таблицу).

Физико-химические свойства
№ ппИсходный ИК-спектр, Mnвычисл. Брутто-Mnнайден.
способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 органохлорсилан (способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 , см-1) способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015 формула способ получения олигоорганокарбодиимидосиланов, патент № 2434015
1Me2 SiCl2 2140-2180596 C19H 32N10Si6 544
2 MePhSiC2 2140-2180 827.3C39 H50N10Si6 803
3 MeHSiCl2 2140-2180 523C15 H34N10Si6 516
4 MeVinSiCl2 2140-2180 627.1C23 H42N10Si6 618
5 Ph2SiCl 22140-2180 444.6 C26H20N4Si2 465

Данное изобретение найдет применение при получении безхлорных олигоорганокарбодиимидосиланов, которые, в свою очередь, применяются при получении изоляционных покрытий и компонентов высокотемпературных изделий, а также используются при создании наноструктурных композиционных и керамических материалов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения олигоорганосилилкарбодиимидов путем поликонденсации N,N'-бис(триметилсилил)-карбодиимида с органохлорсиланами при нагревании в присутствии катализатора до прекращения выделения низкомолекулярных продуктов и последующим вакуумированием, отличающийся тем, что процесс проводят с 2,5-3,0 кратным избытком N,N'-бис(триметилсилил)-арбодиимида.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2434015

patent-2434015.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07F7/10 содержащие азот 

Патенты РФ в классе C07F7/10:
замещенные (r)-3-(4-метилкарбамоил-3-фторфениламино)-тетрагидро-фуран-3-енкарбоновые кислоты и их эфиры, способ их получения и применения -  патент 2520134 (20.06.2014)
способ получения сорбционного материала на основе силикагеля с иммобилизованной формазановой функциональной группой -  патент 2520099 (20.06.2014)
бисамидные производные и их применение в качестве инсектицидных соединений -  патент 2515966 (20.05.2014)
производные 4,5-дигидро-оксазол-2-ила -  патент 2513086 (20.04.2014)
способ получения 1-этоксисилатрана -  патент 2510628 (10.04.2014)
способ получения отвердителя для среднемолекулярных эпоксидных смол -  патент 2509783 (20.03.2014)
катализатор и способ дисмутации содержащих водород галогенсиланов -  патент 2492924 (20.09.2013)
способ получения полиизоцианатов, содержащих аллофанатные и силановые группы -  патент 2481360 (10.05.2013)
способ получения о-силилуретанов, содержащих диазольные фрагменты -  патент 2462468 (27.09.2012)
способ получения отвердителя низкомолекулярных эпоксидных смол -  патент 2462467 (27.09.2012)

Класс C07C267/00 Карбодиимиды


Наверх