Синтез (триметоксисилил) пропилпроизводных циклических имидов дикарбоновых кислот и полисилсесквиоксанов на их основе
ВВЕДЕНИЕ
Силсесквиоксаны представляют собой семейство кремнийорганических соединений с брутто-формулой (RSiO1,5)n, где R может быть как водородом, так и неорганическими или органическими заместителями. Они стали объектом интенсивных исследований, в результате которых были выявлены их интересные свойства, в том числе термическая, механическая, химическая и физическая стабильность, гидрофобность, низкая диэлектрическая проницаемость, отсутствие токсичности [1], что привело к широкому спектру применений, таких как защитные покрытия, изолирующие слои, аэрокосмические материалы, прекурсоры в качестве керамики, фоторезисторы, носители катализаторов и многих других. Название происходит от латинского префикса ”sesqui”, который означает полтора, что обозначает количество атомов кислорода на молекулярную единицу.
Содержание
1.ВВЕДЕНИЕ6
2.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР9
2.1.Образование силоксановых соединений9
2.1.1.Различные олиго- и полисилоксаны9
2.1.2.Реакционная способность сила – функциональных групп10
2.1.3.Образование силоксановых связей10
2.2.Олиго- и полисилсесквиоксаны12
2.2.1.Синтез лестничных олигосилсесквиоксанов14
2.2.1.1.Бициклические лестничные силоксаны15
2.2.1.2.Трициклические лестничные силоксаны16
2.2.1.3.Пентациклические лестничные силоксаны17
2.2.1.4.Гептациклические лестничные силоксаны18
2.2.1.5.Нонациклические лестничные силоксаны19
2.2.2.Синтез лестничных полисилсесквиоксанов20
2.3.Свойства лестничных силоксанов23
2.3.1.Спектральные характеристики23
2.3.2.Термические свойства25
2.4.Возможные области применения25
3.ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ27
3.1.Синтез кремнийорганических мономеров – (триметоксилсилил)пропилпроизводных циклических имидов дикарбоновых кислот и их спектроскопические характеристики.28
3.2.Синтез (силсесквиоксанил)пропилпроизводных циклических имидов дикарбоновых кислот и их характеристика.35
3.2.1.Динамическое рассеяние света45
3.2.2.Термическая стабильность46
3.2.3.Рентгенофазовый анализ (РФА)48
4.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ50
4.1.Характеристика50
4.2.Материалы52
4.3.Синтез натриевой соли пирролидин-2,5-диона52
4.4.Синтез натриевой соли 1H-изоиндол-1,3(2H) диона53
4.5.Синтез 1-[3-(триметоксисилил)пропил]пирролидин-2,5-диона53
4.6.Синтез 2-[3-(триметоксисилил)пропил]-1H-изоиндол-1,3(2H)-диона54
4.7.Синтез 1-[3-(cилсесквиоксанил)пропил]пирролидин-2,5-диона54
4.8.Синтез 2-[3-(cилсесквиоксанил)пропил]-1Н-изоиндол-1,3(2Н)-диона 56
ВЫВОДЫ57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ58
ПРИЛОЖЕНИЕ А62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Baney R.H. и др. Silsesquioxanes // Chem. Rev. 1995. Т. 95, № 5. С. 1409–1430.
2.Cordes D.B., Lickiss P.D., Rataboul F. Recent Developments in the Chemistry of Cubic Polyhedral Oligosilsesquioxanes // Chem. Rev. 2010. Т. 110, № 4. С. 2081–2173.
3.Kickelbick G. Silsesquioxanes. 2013. С. 1–28.
4.Unno M., Suto A., Matsumoto T. Laddersiloxanes — silsesquioxanes with defined ladder structure // Russ. Chem. Rev. 2013. Т. 82, № 4. С. 289–302.
5.Santy S. Synthesis and Characterization of Polyfunctional Polyhedral Silsesquioxane Cages. The University of Michigan, 2011. 182 с.
6.Brown J.F. и др. DOUBLE CHAIN POLYMERS OF PHENYLSILSESQUIOXANE // J. Am. Chem. Soc. 1960. Т. 82, № 23. С. 6194–6195.
7.Abe Y., Gunji T. Oligo- and polysiloxanes // Prog. Polym. Sci. 2004. Т. 29, № 3. С. 149–182.
8.Unno M., Suto A., Matsumoto H. Pentacyclic Laddersiloxane // J. Am. Chem. Soc. 2002. Т. 124, № 8. С. 1574–1575.
9.Seki H., Abe Y., Gunji T. Stereochemistry of the reaction of cis,trans,cis-2,4,6,8-tetraisocyanato-2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane with triphenylsilanol and 1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane-1,3-diol // J. Organomet. Chem. 2011. Т. 696, № 4. С. 846–851.
10.Unno M., Chang S., Matsumoto H. cis - trans - cis -Tetrabromotetramethylcyclotetrasiloxane: a Versatile Precursor of Ladder Silsesquioxanes // Bull. Chem. Soc. Jpn. 2005. Т. 78, № 6. С. 1105–1109.
11.Unno M. и др. Oligocyclic Ladder Polysiloxanes: Alternative Synthesis by Oxidation // Organometallics. 2005. Т. 24, № 4. С. 765–768.
12.Chang S. и др. Synthesis and characterization of heptacyclic laddersiloxanes and ladder polysilsesquioxane // Appl. Organomet. Chem. 2010. Т. 24, № 3. С. 241–246.
13.Unno M., Matsumoto T., Matsumoto H. Nonacyclic Ladder Silsesquioxanes and Spectral Features of Ladder Polysilsesquioxanes // Int. J. Polym. Sci. 2012. Т. 2012. С. 1–4.
14.Seki H. и др. Synthesis and structure of ladder polymethylsilsesquioxanes from sila-functio
Напротив, лестничные полисилсесквиоксаны могут быть покрыты прозрачной, стеклообразной пленкой на стеклянных или металлических подложках. Лестничные полисилсесквиоксаны обладают отличной пленкообразующей способностью, оптической прозрачностью, термостабильностью и высокой стойкостью к лазерному воздействию, а также хорошими механическими свойствами. Следовательно, лестничные полисилсесквиоксаны могут быть хорошими кандидатами для защитного покрытия оптических кристаллов и линз или функциональных пленочных материалов.
Возможными потенциальными применениями лестничных полисилсесквиоксанов являются: высокоэффектичные защитные покрытия, такие как изолирующие и термостойкие покрытия; материалы для создания новых органо-неорганических материалов