Карборанилметилорганогидроксисиланы для синтеза термостойких полимеров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<1690020 е.;;; 1, -., "сий

„4-,я о - . Ь 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 280277 (21) 2456509/23-04 (51)М. Кл.

С 07 F 7/18

С 08 G 77/00 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по дезам изобретений и открытий (53) УДК 547. 245. ; 07 (088.8) Опубликовано 051 079. Бюллетень Йо 37

Дата опубликования описания 083.079 (72) Авторы изобретения

К.A. Андрианов, Б.А. Измайлов, В.Н. Калинин, Л.И. Захаркин .и О.М. Зурлова

Ордена Ленина институт элементоорганических соединений (71) ЗаяВИтЕЛИ AH СССР и Научный Совет по синтетическим материалам при Президиуме AH СССР (54) КАРБОРАНИЛМЕТИЛОРГАНОГИДРОКСИСИЛАНЫ

ДЛЯ СИНТЕЗА ТЕРМОСТОЙКИХ ПОЛИМЕРОВ

В Я

1 1

-п0 SJ Вралю C gi — pn

I 1

R R

ll

Я uR -одоианобые илирозные-CHg ОН

СН3 СН1

R =Í; -6.-СН|-СВ аН аС-СН;41-ОН)

1 I ,Cli3 СН3 -SJ — СЯт — CB 1() Н1О С-R

6Н

Изобретение относится. к новым карборансодержащим функциональным кремнийорганическим соединениям, имеющим жтиленовую группировку между карборановым ядром и атомом кремни с реакционноспособными гидроксильными группами, конкретно к карборанилметихЬрганогидроксисиланам общей формулы

1

ЕС В1оНю-СН2- gJ-ОЕ (Х) й"

SOe Х Н С14;СНУ=С(СН3); С6Н CHggJ-{Ù;

КН

В " = Н; СНэ; СН, = С (СНэ); С, Н которые могут быть использованы в качестве мономеров для синтеза термостойких полимеров.

И эв ес т ны к арб ора нс одержащи е гидроксиланы общей формулы где R = Снз, Сон, fl) .

Однако в этих соединениях и в полимерах на их основе связь кремния с карборановым ядром легко расщепляется при действии щелочных и кислых агентов. Это приводит к образованию карборана и не содержащего бор олиго2р органосилоксана (2) .

Целью изобретения является увеличение стойкости к действию кислот и щелочей термостойк их полимеров .

Укаэанная цель достигается соеди-

25 нениями формулы (I ), используемыми для синтеза термостойких полимеров.

Полимеры, полученные на основе заявляемых соединений, стойки к действию кислот и щелочей и имеют температуру начала разложения 425 С .

690020

Соединения формулы (I) получают путем гидролиза карборанилметилхлорсила нов при к омна т ной темпера туре в среде органического растворителя, например ацетона или эфира, в присутствии бикарбоната натрия.

К арбора нилметилгидрокс ис ила вы общей формулы (I), образующиеся с 6095Ъ вы<одом, представляют собой белые кристаллические вещества или бесцветные вязкие жидкости, хорошо растворимые в эфире или ацетоне. Молекулярные массы продуктов формулы (I) находятся в пределах 230-623. Их строение было док а за но данными элементного анализа, данными молекулярных масс, определенных эбулиоскоплческим методом в растворе ацетона, и данными ИК-спектров.

В ИК-спектрах (сняты на приборе

UR-10 в таблетк ах с EBr, Г1аСР, LiF) продуктов Формулы (I) имеютс я харак- 20 терные полосы в алентных к олеба ний для

В-Н и С-Н связей карборана в области

2600 и 3080-3060 см, соответственно; Si-ОН, Si-О-Si св язей в области

3600-3350 и 1040 см, соответствен- 25 но; а также деформационных колебаний„

Si-СН связей в области 1245-1240 см.

Пример 1. В колбу с мешалкой и капелькой воронкой загружают

0,85 г (0,01 моль)бикарбоната натрия gQ в виде 5Ъ-ного водного раствора и при перемешивании добавляют при комнатной температуре 2,5 г (0,01 моль) о-к арбора нилметил (диметил) хлорсилана в 5 мл ацетона(эфира) . Затем масля- 35 нистый слой экстрагируют эфиром, сушат сульфатом натрия, фильтруют, отгоняют эфир, остаток перекристаллизовывают в петрол Ъйном эфире (гексане) и получают 2,0 г (86Ъ) о-карбора" О нилметил(диметил) гидроксисилана в виде белых кристаллов с т.пл. 96-97 С.

Найдено,Ъ: С 25,8; H 8,5;

Si 12,51; В 46,9; ОН 6,6; мол.масса 230, С5-Н„Я -, В„О„

3 45

Вычислено,Ъ: С 25,83; Н 8,67;

Si 12,08; В 46,52 jr ОН 7,31; мол.масса 232,4.

Пример 2. Аналогично приме ру 1 из 3,6 г (0,01 моль) 1,7-бис (диметилхлорсилилметил)-м-карборана получают 2,72 г (85Ъ) 1,7-бис(диметилгидрок сис илилметил ) -м-к арб срана в. виде белых кристаллов с т.пл. 9596 С . 55 Найдено,Ъ: С 30,2; Н 8,9;

Si 17,3; В 33,9; ОН 10,0; мол. масса 320.

Св Н2В ЯЗ.вВ1о О

Вычислено,Ъ: С 29,97; Н 8,80; gg

Si 17,52; В 33,72; OH 10,6у мол. масса 320,6.

Пример 3. В прибор, описанный в примере 1, загружают 8 мл дистиллированной воды H при перемешива- g$ нии добавляют 3, 6 г (О, 01 моль) 1, 7бис (диметилхлорсилилметил) -м-к ар-. борана в 5 мл ацетона (эфира) . После проведения операций, описанных в примере 1, выделяют 2,96 r (95Ъ) маслообразного продукта с п > 1,5560.

Найдено,Ъ: С 31,1; Н 8,8;

Si 17,9; В 35,2; ОН 5,2; мол, масса 630, С 6 Н Я1 Вг Оз

Вычислено,Ъ: С,30,83; Н 8,73;

Si 18,03; В 34,69; ОН 5(45; мол.масса 623,2., Пример 4. Аналогично примеру 3 из 2,72 r (0,01 моль) о-карборанилметил (метил) дихлорсилана получают

2, 0 r (89 Ъ) 1, 3- (о-к арборанилметил)-1, З-дигидрокси-1, 3-диметил-дисилоксана в виде маслообразного продукта с n 1,5442.

Найдено,%: С 20,9; Н 7,5; .

Si 12,2; В 47,3; ОН 7,2.

Пример 5. Аналогично примеру 1 из 3,5 r (0,01 моль) 1-фенил-2-метилдихлорсилилметил-о-карборана получают 1,86 г (60Ъ) 1-фенил-2-метил гидр ок с ис илилметил-о-к арб ора на в виде белых кристаллов с т.пл. 114115 С.

Найдено,Ъ: С 39,0; Н 7,3;

Si 8 59; В 33,88; OH 10,0; мол.масса 314.

С о Н S>q В о О g

Вычислено, Ъ: С 38,68; Н 7,14;.

Si 9,04; В 34,81; OH 10,85; мол.масса 310, 5.

Пример 6. Аналогично примеру 3 из 2,92 r (0,01 моль) мкарборанилметилтрихлорсилана получают 2,04 г (90Ъ) 1,1, 3, З-тетрагидрокси-1, 3-(м-карборанилметил)-дисилоксана в виде белых кристаллов с т.пл. 128-126 С.

Найдено, Ъ: С 15,34; Н 6,49;

Si 11,68; В 45,2; OH 11,7; мол.масса 450,0.

С Н 9 Я В о О

Вычислено, Ъ: С 15,84; Н 6,651

Si 12,35; В 47,54; ОН 14,95; мол.масса 454,7.

Пример 7. Аналогично примеру 3 из 3,7 г (0,01 моль) 1-Фенил-2-трихлорсилилметил-о-карборана получают 2,66 r (88Ъ) 1,1;3,3-тетрагидрокси-1,3-(фенил-о-карборанилметил)—

-дисилоксана в виде белых кристаллов с т.пл. 135-136 С.

Найдено,%: С 36,4; Н 6,7; Si 9,0;

В 35,4у ОН 9,8; мол.масса 610,0.

С18 НзвЯ1 В2оОу

Вьчислено, Ъ: С 35, 62; Н 6, 31;

Si 9,25; В 35,62; ОН 11,2; мол.масса 606,9.

Формула изобретения

Карборанилметилорганогидроксисиланы общей Формулы

690020 б

1 г ю% о — СБг-ßi- 0 !

° 1 где 1 =И 04; С#2=С (Щ);

Составитель О. Минаева

Редактор С. Лазарева Техред З.Фанта Корректор Г. Назарова

Заказ 5904/21

Тираж 513 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Я

4 Рt. H2 3i — OH;

I Н

t (lf

R и л — одиианвбые ипи разные — Щ; ОН> сн % н !

Я =е Й dn2 СВц)н 0 С 12 S Он

1

Q5

®3

ОН

@ нг йзц нщ С- R

СН

ОН

-4-,— „, „,„, 1

ОН

R — Н СНз; СН С (CHg ); С Н5. для синтеза термостойких полимеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Papetti S., Heying Т.? ., 15 Inorg. Chem.. 1964, 3, 1448.

2. Королько В.В. и Милешкевич В.П.

Сб. Исследования в области физики и химии каучуков и резин . Л., 1975, с. 106.