трусики женские украина

На головну

 Дослідження можливостей синтезу фенілселіконатов натрію, що містять у своєму складі атом кобальту - Хімія

Міністерство освіти і науки Російської Федерації

Федеральне державне автономне освітня установа

Далекосхідний Федеральний Університет

Інститут хімії та прикладної екології

Кафедра неорганічної та елементоорганічеськой хімії

Дослідження можливостей синтезу фенілселіконатов натрію, що містять у своєму складі атом кобальту

Владивосток

2011

Зміст

Введення

1. Літературний огляд

1.1 Методи синтезу поліметаллоорганосілоксанов

1.1.1 Взаємодія органілсіланолятов лужних металів з хлоридами металів

2. Обговорення результатів

3. Експериментальна частина

3.1 Синтез поліфенілсілоксана (ПФС)

3.2 Синтез крісталлосольвата фенілсілантріолята натрію з ДМСО (ФСТН)

3.3 Синтез полікобальтфенілсілоксана

3.4 Взаємодія полікобальтфенілсілоксана з гідроксидом натрію

3.5 Дослідження взаємодії полікобальтфенілсілоксана з фенілсілантріолятом натрію

3.6 Аналіз мононатровой і трінатровой солі фенілтрігідроксісілана на натрій

3.7 Визначення кремнію гравіметричним методом

Висновки

Список літератури

 Введення

Кремнійорганічні полімери, що містять у своїй структурі гетеросілоксановую угруповання Si-O-Е (під символом Е мається на увазі гетероатомом, за винятком атомів водню і вуглецю), носять назву полігетеросілоксани. Якщо елемент є металом, вони класифікуються як поліметаллоорганосілоксани (ПМОС). Перші отримані в 50г ХХ століття, дослідження були доведені до промислового впровадження [1].

Інтерес до хімії полігетеросілоксанов обумовлений специфічними властивостями і реакційною здатністю силоксановой зв'язку та угруповання Si-OM, спектр властивостей яких досить широкий. Раніше було показано, що полігетеросілоксани, що містять у своєму складі d-елементи мають високу термостійкість, а також виступають в якості ефективних термостабилизаторов полідіметілсілоксанового каучуку (СКТН) і каталізаторів деяких органічних реакцій [2-4]. Так само поліметаллоорганосілоксани використовуються як стійких антикорозійних покриттів, захисних лаків, каталізаторів в нафтопереробній промисловості [5].

Взаємодія поліметаллофенілсілоксанов з електрофільними реагентами зокрема з кислотами досить добре вивчено. [8] Їх взаємодія з нуклеофільнимі реагентами практично не вивчено. У той же час при взаємодії поліметаллофенілсілоксанов (що містять олово і германій органічні фрагменти) з такими електрофільними реагентами як спирти, відбувається утворення мономерних функціональних гетеросілоксанов.

Метою даної роботи є дослідження можливості синтезу фенілсіліконатов натрію містять у своєму складі атоми кобальту.

 1. Літературний огляд 1.1 Методи синтезу поліметаллоорганосілоксанов

В даний час існує п'ять основних шляхів формування гетеросілоксановой угруповання: реакції гідролітичної і гетерофункціональних поліконденсації, взаємодія органілсіланолятов лужних металів з галогенідами металів, розщеплення силоксановой зв'язку оксидами елементів і методом механохимической активації. Методи були описані авторами в наступних роботах. [1, 6-12]

 1.1.1. Взаємодія органілсіланолятов лужних металів з хлоридами металів

Найбільш зручним у препаративних відношенні і універсальним методом синтезу ПМОС є метод, заснований на взаємодії хлоридів металів з органілсіланолятамі лужних металів [13-16]. Даний спосіб практично незамінний для отримання ПМОС ціклолінейного будови.

Даний метод утворення полімерів відображений наступними схемами:

RSi (OH) 2ONa + MYx > M [O (OH) 2SiR] x + xNaY (1)

M [O (OH) 2SiR] x > {[RSi (O) 1.5MOx / 2} + xH2O (2)

Методика отримання ПМОС складається з двох стадій: спочатку при дії дозованого кількості лугу на органосілоксан отримують органосіланолят, далі за допомогою обмінної реакції органосіланолята і галогенида поливалентного металу формують металлосілоксановий фрагмент Si-OMO-Si, при цьому метал "вбудовується" в силоксановую ланцюг. Незважаючи на уявну простоту даних схем, співвідношення кремнію до металу в одержуваних полігетеросілоксанах часто відрізняється від вихідного, вони неоднорідні за складом, що вказує на складність процесів полімерообразованія. Запропоновано методи синтезу у водно-органічних середовищах: в цьому випадку співвідношення кремнію до металу в полімерах часто сильно завищені щодо вихідного і вони неоднорідні за складом [14,17].

На думку ряду інших авторів при проведенні процесу в водно-органічних середовищах переважний вплив чинить гідроліз вихідних сполук: реакція за своїм характером мало чим відрізняється від согідроліза [18].

Методом, заснованим на взаємодії хлоридів металів з мононатровимі солями органілсілантріолов в безводному середовищі вдається досягти значно кращих результатів. При проведенні процесу в середовищі інертного розчинника, вихід полімеру значно поліпшується в присутності бутилового спирту, імовірно внаслідок гомогенізації системи [18]. Але даний спосіб є технологічно більш трудомістким через труднощі отримання безводних хлоридів металів. Однак і в цьому випадку в реакційній системі міститиметься деяка кількість води [19].

Для виключення впливу побічних процесів був запропонований новий метод отримання ПМОС в середовищі диметилсульфоксиду (ДМСО), який ефективніше ніж вода сольватується іони металів [20]. Насичуючи координаційну сферу металу, ДМСО перешкоджає протіканню небажаних побічних процесів, що призводить до отримання ПМОС більш регулярного будови. Запропонований метод не вимагає використання в синтезі ПМОС безводних галогенідів металів і абсолютних розчинників. В отриманих полімерах зберігаються співвідношення кремнію до металу і вони практично однорідні за складом.

Метод отримання каркасних і полімерних металлоорганосілоксанов, в якому використовували для синтезу поліметаллоорганосілоксанов НЕ сіланоляти натрію, отримані лужним розщепленням попередньо синтезованих полиорганосилоксанов, а мономерні органотріалкоксісілани запропонований авторами [21]. Суть методу полягає в тому, що органотріалкоксісілан обробляють водно-метанольного розчином їдкого натру, причому кількість води повинна забезпечувати повний гідроліз алкоксигрупи.

2. Обговорення результатів

Нами було проведено дослідження взаємодії полікобальтфенілсілоксана за наступною схемою:

(PhSiO1,2) 2CoO + 2NaOH > [PhSi (O) O0,5NaCoO] n + H2O (3)

Схема взаємодії передбачає утворення продуктів циклічного або олігомерного характеру.

Синтез здійснений в умовах аналогічних для синтезу мононатровой солі фенілсілантріола у водно-ацетоновій середовищі. Вихідний полікобальтфенілсілоксан був синтезований по раннє описаною методикою у присутності диметилсульфоксиду. [20] У результаті синтезу поряд з полімерними продуктами були виділені біла кристалічна речовина, склад якого відповідає фінілсілантріоляту натрію: PhSi (ONa) 3 ? 6,5H2O, ІЧ-спектр представлений на малюнку 1.

Рис.1 синтезування поліфенілсілоксан натрій гравиметрический

В ІЧ-спектрі сполуки в області 1100 см-1поглощеніе має відносно просту колебательную структуру, що вказує на мономерний характер отриманого з'єднання. У цій області відсутні максимуми поглинання які відповідали б коливанням зв'язку Si-O в циклічних і олігомерних продуктах. Присутній лише смуга поглинання при 1130 см-1, 1430 см-1 (характеристична смуга для зв'язку Si-Ph) і 1600 см-1, триплет в області 3100 см-1отвечает коливанням зв'язку CH в аліфатичних радикалів. Вихід фенілсілантріолята натрію склав 80% від теоретично можливого. Таким чином взаємодія протікає не згідно передбачуваної схемою реакції, а за наступною схемою:

(PhSiO1,5) 2Co + 2NaOH > 0,7 (PhSi (ONa) 3) + (PhSiO1,5) 1,33CoO + H2O (4)

Так як взаємодія між реагентами не приводить до бажаного результату, нами була досліджена можливість синтезу подібних сполук за наступною схемою:

CoCl2 + 2 (NaO) 3SiPh > Co [OSiPh (ONa) 2] 2+ 2NaCl (5)

Фенілсілантріолят натрію отриманий по раннє описаною методикою. Синтез вели в умовах оптимальних для синтезу полікобальтфенілсілоксана, в середовищі суміші розчинників диметилсульфоксида і бензолу. У результаті взаємодії було отримано тверда речовина синього кольору. Розділити продукти взаємодії не вдалося. Їх обробка надлишком триметилхлорсилан з метою переведення кобальт містять компонентів у розчинний стан теж не увінчалося успіхом.

Передбачувана схема взаємодії:

Co [OSiPh (ONa) 2] 2+ 4 (CH3) 3SiCl > Co [OSiPh (OSi (CH3) 3) 2] 2+ 4NaCl (6)

Проте в результаті синтезу, розчинні продукти взаємодії представляли із себе рідке безбарвне речовина, яка не переганяється в вакуумі при 100 ° С / 20 мм.рт.ст.

ІЧ-спектр отриманого з'єднання представлений на малюнку 2.

Рис.2

Спектр має просту колебательную структуру. В області 1000 - 1100 см-1імеется тільки один максимум поглинання при 1061 см-1отвечающій коливанням зв'язку Si-O, максимум при 1131 см-1 та 1430 см-1отвечает коливанням зв'язку Si-Ph, 1251 см-1отвечает присутності атома кремнію пов'язаного з трьома метильними радикалами. Таким чином можна зробити попередній висновок, що виділене речовина є трис- (тріметілсілоксі) фенілсілоксаном, його кількість практично повністю відповідає введеному кількістю фенілсілантріолята натрію. Чи не розчинна в органічних розчинниках речовина синього кольору за даними елементного аналізу не містить у своєму складі кремній. Воно добре розчинно у воді з утворенням розчину рожевого кольору і по видимому являє собою крісталлосольват хлориду кобальту з диметилсульфоксидом

Таким чином, під дією надлишку триметилхлорсилан, мабуть відбувається руйнування утворюються кобальт містять гетеросілоксанов і зробити остаточний висновок про їх природу і складі на підставі проведених досліджень не представляється можливим.

3. Експериментальна частина 3.1 Синтез поліфенілсілоксана (ПФС)

У трехгорлую колбу, забезпечену механічною мішалкою, зворотним холодильником і краплинної воронкою, поміщали 400 мл води і 200 мл діетилового ефіру. При охолодженні і енергійному перемішуванні вводили в реакційну колбу 100 мл (0.3 моль) фенілтріхлорсілана в 100 мл діетилового ефіру так, щоб не відбувалося сильного розігрівання реакційного середовища, охолоджували колбу льодом. Після чого суміш перемішували ще протягом 2 годин. У ділильної воронці відокремлювали водний шар від ефірного, останній промивали водою до нейтральної реакції за універсальним індикатором і сушили над свіжопрокаленого хлористим кальцієм.

Розчинник відганяли при 80 ° C / 10 мм.рт.ст., ПФС сушили до постійної ваги. Отримали 38,1 г ПФС, що складає 98,4% від теоретичного вихода.3.2 Синтез крісталлосольвата фенілсілантріолята натрію з ДМСО (ФСТН)

До розчину 15,96 г (0,12моль) поліфенілсілоксана в 360 мл суміші толуол - етанол 1: 1 додали 14,88 г (0,37 моль) гідроксиду натрію і нагрівали зі зворотним холодильником до повного розчинення гідроксиду натрію. Додали 120 мл ДМСО, розчинник частково відігнали при (t = 75-80 ° C) до початку випадання білих кристалів. Після охолодження випали кристали відокремили на воронці Бюхнера і сушили до постійної ваги у вакуумі при температурі 40 ° C і тиску 12 мм.рт.ст. За даними елементного аналізу на Na, склад випав осаду відповідає такою формулою: PhSi (ONa) 3 ? 0,64ДМСО (Знайдено:% Na = 25,4; обчислено% Na = 25,3) Виділено 32,1 г що становить 98, 6% .3.3 Синтез полікобальтфенілсілоксана

До розчину 27,5 г (0,2 моль) ПФС в 276 мл бензолу додавали 8 г (0,2 моль) гідроксиду натрію і 78 мл (1 моль) диметилсульфоксиду (ДМСО). Синтез проводили при температурі кипіння розчинників до припинення виділення води в пастку Діна-Старка і повного розчинення лугу. Отриманий розчин фенілсіліконата натрію використовували для синтезу полікобальтфенілсілоксана без виділення першого.

У трехгорлую колбу, забезпечену механічною мішалкою, пасткою Діна-Старка і зворотним холодильником, поміщали 23,8 г (0,1 моль) СоСl2 ? 6Н2О, 93,6 мл диметилсульфоксиду (ДМСО) і 200 мл бензолу. Суміш кип'ятили до припинення виділення води в пастку Діна-Старка. До отриманої суспензії додавали раннє отриманий розчин фенілсіліконата натрію. Синтез вели протягом чотирьох годин без нагрівання до придбання розчином інтенсивно синього забарвлення, потім при температурі кипіння розчинників - до припинення виділення води в пастку Діна-Старка. Випав осад хлориду натрію відокремлювали центрифугуванням. З центрифугата бензол видаляють перегонкою, наприкінці під розрідженням (насос Камовского). Розчин полімеру в ДМСО, при енергійному перемішуванні доливали до чотириразового обсягом води, що випав осад полікобальтфенілсілоксана відокремлювали фільтруванням і промивали водою. Полімер сушили у вакуумі до постійної ваги. Отримано 31,5 г полімеру що становить 94,8% від теоретично можливого.

3.4 Взаємодія полікобальтфенілсілоксана з гідроксидом натрію

До розчину 3,3 г (0,01 моль) полікобальтфенілсілоксана в 30 мл ацетону додавали 0,8 г (0,02моль) гідроксид натрію. Поступово додаючи воду синтез вели при нагріванні до повного розчинення гідроксиду натрію і освіти гомогенного розчину. Випали при охолодженні безбарвні кристали відокремлювали фільтруванням на фільтрі Шота. Маса кристалів, що виділилися становить 1,75 м За даними елементного складу їх склад відповідає формулі: PhSi (ONa) 3 ? 6,5H2O (Знайдено:% Si = 7,9;% Na = 20,3. Обчислено:% Si = 8 , 2;% Na = 20,3.) Кількість виділеного фенілсілантріолята натрію становить 80% від теоретично можливого в перерахунку на NaOH.3.5 Дослідження взаємодія полікобальтфенілсілоксана з фенілсілантріолятом натрію

У колбу забезпечену пасткою Діна-Старка і зворотним холодильником поміщали 1,66 г (0,007 моль) СоСl2 ? 6Н2О, 7 мл диметилсульфоксиду (ДМСО) і 50 мл бензолу. Суміш кип'ятили до припинення виділення води в пастку Діна-Старка. До отриманої суспензії додавали 3,08 г (0,014 моль) PhSi (ONa) 3 ? 0,64ДМСО. Реакційну суміш перемішували до повного знебарвлення розчину в кінці при нагріванні. До реакційної суміші при охолодженні і перемішуванні додавали 7 мл (0,049 моль) триметилхлорсилан. Нерозчинні продукти відокремлювали фільтруванням. Фільтрат промивали водою для видалення ДМСО і сушили над хлористим кальцієм. Після відгону розчинника виділено 3,75 г (72,1%) кремнеорганічною продуктів які за даними ІЧ спектроскопії відповідає такою формулою: PhSi [OSi (CH3) 3] 3.3.6 Аналіз мононатровой і трінатровой солі фенілтрігідроксісілана на натрій

Наважку трінатровой солі масою 0,2г поміщали в конічну колбу додавали 25 мл 0,1 н розчину соляної кислоти. Розчин нагрівали до кипіння і титрували розчином лугу з точно відомим титром. Як індикатор використовували метилоранж, перехід забарвлення від рожевої в жовту. Процентний вміст натрію рассчітивлі за формулою:

,

а - навішування речовини, г;

ЕNa- еквівалент натрію, м

Склад аналізованої солі відповідав наступній бруттоформуле PhSi (ONa) 3 ? 0,64ДМСО.3.7 Визначення кремнію гравіметричним методом

До наважки 0,2г аналізованого речовини додали 2,5 г иодата калію і 20 мл сірчаної кислоти. Анализируемую суміш упарітся насухо. Після охолодження додавали 50 мл соляної кислоти (3: 2) і 350 мл води, доводили до кипіння. Відфільтровували осад і прокаливали до постійної ваги при T = 1000?C. Відсоток кремнію прасчітивалі за такою формулою:

0,4672 - фактор перерахунку

а - маса наважки

ІК - спектри реєструвалися на приладі SPEKTRUM 1000 BX-¦KBr і тонкому шарі.

 Висновки

1. Взаємодія полікобальтфенілсілоксана з гідроксидом натрію веде до руйнування гетеросілоксанового фрагмента з утворенням фенілсілантріолята натрію.

2. Продукти взаємодії хлориду кобальту та фенілсілантріола натрію в мольному співвідношенні 1: 2, руйнуються під впливом триметилхлорсилан, що веде до утворення трис- (тріметілсілоксі) фенілсілоксана.

Список літератури

1 Андріанов, К.А. Технологія елементоорганічних мономерів і полімерів. / К.А. Андріанов, Л.М. Хананашвілі - М.: Хімія, 1973. - 400с.

2 Соболевський, М.В. Властивості та області застосування кремнійорганічних продуктів. / М.В.Соболевскій, О.А. Музовская, Г.С. Попелева. - М.: Хімія, 1975. - 295с

3 Каталітична активність магнійорганосілоксанов. І.М. Колесников, Г.М. Панченков, К.А. Андріанов, А.А. Жданов, М.М. Бєлов, М.М. Левицький: Ізв.АН РСР. Сер.хім., 1976. - №6, 473 - 474с.

4 Свідерський, В.А. деструкція і стабілізація полімерів: тези доповідей 9-ої конференції. / В.А. Свідерський, Н.А. Ткач. - М.: 2001. - 172-173с.

5 Талашкевич, Е.А. Твердофазний синтез поліметаллооргансілоксанов: міжнародна науково - практична конфренція. / Е.А. Талашкевич, Є.Ю. Гаденко, Л.В. Шевченко. - Находка. : 1999. - 32-33.

6 Андріанов, К.А. Методи елементоорганічеськой хімії. Кремній. / К.А. Андріанов. - М: Наука, 1976. - 560с.

7 Жданов, А.А. Нові проблеми в синтезі та вивченні свойст поліметаллоорганосілоксанов .: Тез.док. Всерос. Конф. "Кремній органічні сполуки. Синтез, властивості, застосування". / А.А. Жданов. - М: 2000. - 113с.

8 Воронков, М.Г. Гетеросілоксани. / М.Г. Воронков, Е.А. Малетина, В.К. Роман. - Новосибірськ. : Наука, 1984. - 495с.

9 Воронков, М.Г. Силоксанова зв'язок. / М.Г. Воронков, В.П. Мілешкевіч, Ю.А. Южелевскій. - Новосибірськ. : Наука, 1976. - 414с.

10 Борисов, С.Н. Кремнеелементоорганіческіе з'єднання. / С.М. Борисов, М.Г. Воронков, Е.Я. Лукевіц. - Л.:. Хімія, 1966. - 542с.

11 Талашкевич Е.А. Отримання поліметаллорганосілоксанов методом механохимической активації і дослідження їх властивостей: Автореф. Дис. кан. хім. наук. / Е.А. Талашкевич. - Владивосток: 2000. - 28с.

12 Синтез і дослідження дікаліевих похідних олігодіорганілсілоксан-?, ?-диолов. / Н.П. Шапкін, А.А. Капустіна, Н.І. Сіманчук, Є.В. Моїсеєва. - Известия вузів. Хімія і хім.техн., 1995. - Т.38, Вип.3. 24-29с.

13 Жданов, А.А. Синтез і дослідження властивостей поліметаллоорганосілоксанов. / А.А. Жданов, К.А. Андріанов, М.М. Левицький .// ВМС. - 1976. - т.18. №10. 2264-2269с.

14 Шапкін, Н.П. Дис. канд.хім.наук. / Н.П. Шапкін. - Владивосток, 1971. - 155с.

15 Щеголихин, Н.А. Дис. канд.хім.наук. / Н.А. Щеголихин. - Іркутськ, 1981. - 122с.

16 Шапкіна, В.Я. Дис. канд.хім.наук. / В.Я. Шапкіна. - Владивосток, 1983. - 146с.

17 Андріанов, К.А. Синтез поліферроорганосілоксанов і поліферроалюмоорганосілоксанов. / К.А. Андріанов, Т.Н. Ганіна, М.М. Соколов .// ВМС. - 1962. - т.4.№5.678-682с.

18 Жданов, А.А.Ісследованіе в області поліелементоорганосілоксанов: Дис. докт.хім.наук. / А.А. Жданов .. - Москва. ІНЕОС. 1983. - 146с.

19 Жданов, А.А. Особливості синтезу металлосілоксанов каркасної структури. / А.А. Жданов, О.І. Щеголихин, Ю.А. Молодцова. // Ізв.АН РФ. Сер. хім. - 1993. - №5. 957-961с.

20 Воронков, М.Г. Новий спосіб отримання поліметаллофенілсілоксанов. / М.Г. Воронков, А.В. Аліковскій, Г.Я. Золотар .// Докл. АН СРСР. - 1985. - т.281.№4. 858-860с.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка