Polimetylowodorosiloksan funkcjonalizowany związkami organicznymi
zawierającymi w cząsteczkach atomy azotu
Praca poświęcona jest funkcjonalizacji polimeru krzemoorganicznego, polimetylowodorosiloksanu (PMHS) związkami organicznymi zawierającymi w cząsteczkach atom azotu z wykorzystaniem reakcji hydrosililowania katalizowanej katalizatorem Karstedta. Nienasyconymi związkami organicznymi, używanymi w badaniach były związki allilowe: allilocykloheksyloamina (Nach), N-allilopiperydyna (Nap), N-alliloanilina (Naa) oraz związek winylowy: 4-winylopirydyna. PMHS modyfikowano na różne sposoby, stosując w reakcjach nieusieciowany polimer, polimer częściowo usieciowany za pomocą 1,1,3,3- tetrametylo-l,3-diwinylodisiloksanu (divis) oraz prowadząc proces funkcjonalizacji PMHS związkami organicznymi w obecności divis. Przeprowadzono również badania modelowe, w których funkcjonalizacji poddano małocząsteczkowy wodorosiloksan, 1,1,3,3-tetrametylodisiloksan (M2H). Otrzymane układy charakteryzowano z wykorzystaniem:
chromatografii gazowej (układy z M2H), spektroskopii FTIR, spektroskopii 1H NMR, 29Si
NMR oraz 29Si MAS-NMR, analizy elementarnej, analizy termograwimetrycznej.
Stwierdzono, że funkcjonalizacja badanych wodorosiloksanów zachodzi wyłącznie za pomocą związków N-allilowych. Zastosowanie związku winylowego powoduje dezaktywację katalizatora Karstedta czego efektem jest to, że hydrosililowanie nie zachodzi. Reakcje M2H z Naa i Nap są selektywne i prowadzą do otrzymania produktów
zawierających wyłącznie połączenia β. Podczas funkcjonalizacji M2H za pomocą Nach
oraz PMHS, niezależnie od użytego związku .N-allilowego i sposobu prowadzenia procesu, powstają zarówno połączenia β, jak i α.
Polymethylhydrosiloxane functionalized with organic compounds
containing nitrogen atoms
In the studies, organosilicon polymer, polymethylhydrosiloxane (PMHS) was functionalized by nitrogen-containing organic compounds using hydrosilylation reaction. The reactions were conducted using Karstedt’s catalyst. The unsaturated organic compounds used in the research were N-allyl: N-allylcyclohexylamine (Nach), N-allylpiperidine (Nap), N-allylaniline (Naa) and a vinyl compound: 4-vinylpyridine. PMHS was modified in various ways, using non-crosslinked polymer, partially crosslinked polymer with l,l,3,3-tetramethyl-l,3- divinyldisiloxane (divis) and functionalizing PMHS with organic compounds in the presence of divis. Model studies were also performed in which low-molecular-weight siloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane (M2H) was functionalized. The obtained products were
investigated by: gas chromatography (M2H products), FTTR spectroscopy, 1H NMR
spectroscopy, 29Si NMR and 29Si MAS-NMR, elemental analysis, thermogravimetric
analysis. It was found 1 that the functionalization of the tested hydrosiloxanes occurs exclusively with N-allyl compounds. The use of a vinyl compound in the reactions causing deactivation of the j Karstedt’s catalyst resulting in the fact that hydrosilylation does not take place. M2H reactions with Naa and Nap are very selective and lead
exclusively to the β hydrosilylation product. During the functionalization of M2H with
Nach and PMHS. β and α connections are formed, irrespective of the N-allyl compound and the method of the process used.
