- 期刊
A New Method for the Synthesis of 3-hydrazinopropyl Trimethoxysilane
Uus meetod 3-hüdrasinopropüültrimetoksüsilaani sünteesiks
摘要
On välja töötatud uus sünteesimeetod 3-hüdrasinopropüültrimetoksüsilaani (HPTMS) valmistamiseks. HPTMS on uudne hüdrasinofunktsionaalne pindade silüülimisreagent. Antud ühendil on mitmeid hüdrasinorühmast tulenevaid eeliseid, võrreldes analoogilise ja palju rakendust leidnud 3-aminopropüültrietoksüsilaaniga (APTES). Näiteks aldehüüdlinkimise korral moodustub molekulide sidumisel HPTMS-iga modifitseeritud pinnale hüdrasiinist hüdrasoon. Tekkinud struktuurid on stabiilsemad ja seetõttu kasutatavad laiemas pH vahemikus, kui sidumisel üle aminorühma saadavad imiinid. Lisaks sellele jääb hüdrasinorühma korral pärast immobiliseerimist alles üks vaba NH-rühm, mille abil saab elektrondonoorsete või -aktseptoorsete asendusrühmade ja steerika kaudu mõjutada struktuuri reaktsioonivõimet. HPTMS-i sünteesistrateegia valikul lähtuti sarnasusest APTES-iga, mida nagu teisigi aminoalkoksüsilaane on sünteesitud vastava amiini hüdrosilüülimisel sobivate alkoksüsilaanidega. Käesolevas artiklis on kirjeldatud HPTMS-i sünteesimeetodit, mis põhineb allüülhüdrasiini katalüütilisel hüdrosilüülimisel trimetoksüsilaaniga. Probleemid selle sünteesimeetodi juures on tingitud nõudest kasutada veevaba allüülhüdrasiini, et vältida trimetoksüsilaani hüdrolüüsumist. Trimetoksüsilaani hüdrolüüsi tulemusena saadakse soovitud produkti asemel mitmesugustest polüsiloksaanidest koosnev sade. Hüdrasiinid nagu amiinidki moodustavad aluselisuse tõttu üsna püsivaid hüdraate. Antud uurimuse raames võrreldi erinevaid kuivatusmeetodeid allüülhüdrasiinhüdraadist veevaba allüülhüdrasiini saamiseks. Leiti, et allüülhüdrasiin moodustab veega väga püsiva hüdraadi, mille lõhkumiseks ei piisa töötlemisest traditsiooniliste kuivatavate reagentidega, näiteks NaOH, CaH2, BaO ja molekulaarsõelad. Probleemi lahendusena töötati välja HPTMS-i sünteesimeetod, kus lähteainena kasutatakse siiski allüülhüdrasiinhüdraati, kuid kõrvalreaktsioonina kulgeva trimetoksüsilaani hüdrolüüsi mõju sünteesi lõpptulemusele on allasurutud. Allüülhüdrasiinhüdraadile lisatakse toatemperatuuril liias trimetoksüsilaani, osa trimetoksüsilaanist hüdrolüüsub allüülhüdrasiini hüdraatvee toimel. Selle tulemusena genereeritakse segusse veevaba allüülhüdrasiin, mis kuumutamisel reageerib katalüsaatori (PtO2) mõjul allesjäänud trimetoksüsilaaniga ja moodustub HPTMS. Saadud ühendi struktuur tõestati, kasutades erinevaid nüüdisaegseid analüüsimeetodeid, nagu FTIR, NMR, GC-MS ja HRMS. Kokkuvõtteks võib öelda, et väljatöötatud meetod HPTMS-i sünteesiks on lihtne ja efektiivne. Uurimistöö edasine eesmärk on ühendi praktiline rakendamine erinevate SiO2 pindade modifitseerimiseks.
關鍵字
無資料並列摘要
A new method for the synthesis of 3-hydrazinopropyl trimethoxysilane is proposed. The method is relatively simple and is based on hydrosilylation like the synthesis of analogous aminosilanes. For drying allylhydrazine hydrate a new efficient silyl hydride base method is proposed. The product, a new hydrazino-ormosil (organically modified silicate), can be applied in chemical modification of SiO2 surfaces, thus offering an alternative to aminosilane modification, which is widely applied in several surface coating technologies.
延伸閱讀
- Piiskop, S., Hagu, H., Järv, J., Salmar, S., & Tuulmets, A. (2007). Ultraheliefektid estri hüdrolüüsile alkoholi-veesegudes. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences.Chemistry, 56(4), 199-206. https://www.airitilibrary.com/Article/Detail?DocID=14060124-200712-201011080032-201011080032-199-206
- AЛEKCAHДP EГOPOB（2006）。Iz istorii izutšenija udmurtskoj frazeologii。Linguistica Uralica，42(3)，208-212。https://www.airitilibrary.com/Article/Detail?DocID=17367506-200609-201011030003-201011030003-208-212
- Cerpakovska, D., Kalnins, M., Tupureina, V., & Dzene, A. (2009). Eri paberiliikide iseloomustus biolagunevate polümeerkomposiitide armeerimiseks. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 58(1), 40-44. https://www.airitilibrary.com/Article/Detail?DocID=17367530-200903-201011080044-201011080044-40-44
- Paju, J., Pehk, T., & Christjanson, P. (2009). Fenooli ja formaldehüüdi reaktsioonil saadud polükondensaatide struktuurist. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 58(1), 45-52. https://www.airitilibrary.com/Article/Detail?DocID=17367530-200903-201011080044-201011080044-45-52
- Heinloo, J. (2009). Vedelike liikumise süsteemkirjeldus. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 58(3), 184-189. https://www.airitilibrary.com/Article/Detail?DocID=17367530-200909-201011080046-201011080046-184-189