Синтез и свойства новых стереорегулярных органоциклосилоксанов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.08, кандидат химических наук Молодцова, Юлия Алексеевна

• Молодцова, Юлия Алексеевна
• кандидат химических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат химических наук Молодцова, Юлия Алексеевна

Список используемых сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

ГЛАВА 1. ГИДРОЛИТИЧЕСКАЯ КОНДЕНСАЦИЯ ТРИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОРГАНОСИЛАНОВ 1^Хз: ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ РЕАКЦИИ НА СОСТАВ ПРОДУКТОВ.

1.1 Гидролитическая конденсация трифункциональных метилсиланов СНзБ1Хз.

1.2 Гидролитическая конденсация трифункциональных этилсиланов С2Н581Хз.

1.3 Гидролитическая конденсация высших трифункциональных алкилсиланов.

1.4 Гидролитическая конденсация трифункциональных органосиланов с арильными и циклоалкильными заместителями у атома кремния.

1.5 Гидролитическая конденсация трифункциональных силанов 115¡Хз, где Я -функциональная группа.

ГЛАВА 2. САМОСБОРКА МОЛЕКУЛЯРНЫХ АНСАМБЛЕЙ, УПРАВЛЯЕМАЯ

ИОНАМИ МЕТАЛЛОВ.

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ПОЛИЭДРИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОСИЛОКСАНОВ.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ РАБОТЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез и свойства новых стереорегулярных органоциклосилоксанов»

В настоящее время кремнийорганические соединения и материалы на их основе находят широкое применение в важнейших областях науки и техники. Интерес к этому классу соединений обусловлен рядом свойств, присущим кремнийорганическим полимерам, и, в первую очередь, их высокой тепло- и морозостойкостью, влагостойкостью и незначительным изменением физических характеристик в широком диапазоне температур. Одним из основных способов получения олиго- и полиорганосилсесквиоксанов различной структуры является гидролитическая конденсация трифункциональных силанов - трихлор- или триалкоксиорганосиланов [1]. Этот процесс является сложным и многоступенчатым, и обычно в результате образуется смесь соединений, значительно отличающихся по своей структуре, строению и свойствам. Образование такого широкого ряда продуктов происходит из-за статистического распределения промежуточных компонентов в ходе реакции и очень высокой чувствительности процесса к сочетанию реакционных условий.

В последние годы сформировалось и интенсивно развивается новое научное направление — супрамолекулярная химия, в основу которой при синтезе новых объектов положен принцип молекулярного узнавания, осуществляемый за счет кооперации различных нековалентных взаимодействий [2 - 6]. Одним из направлений супрамолекулярной химии является самосборка молекулярных ансамблей, управляемая ионами различных металлов. К настоящему времени темплатный синтез и/или метод самосборки, используемый для дизайна молекул и супрамолекул из олигодентатных лигандов и соответствующих ионов металлов, является одной из наиболее перспективных и быстро развивающихся областей экспериментальной химии, которая представляет собой альтернативное направление классическому органическому синтезу. Эффективность самосборки с использованием металлов в качестве темплатных центров для построения одно-, двух- и трехмерных структур проявляется в большинстве случаев прежде всего в относительной простоте синтеза и практически количественных выходах конечного продукта.

Одной из основных проблем химии всегда была и остается оптимизация синтеза различных соединений, т.е. разработка методик, позволяющих по возможности сократить количество стадий химического процесса и при этом свести к минимуму возможные побочные реакции и максимально увеличить выход целевого продукта.

Целью данной работы являются изучение реакции гидролитической конденсации органотриалкоксисиланов в присутствии ионов щелочных металлов и меди и разработка методов селективного синтеза полиэдрических органометаллосилоксанов определенной структуры; дальнейшее использование полученных органометаллосилоксанов в качестве прекурсоров для синтеза стереорегулярных силоксановых циклов с различными заместителями у атома кремния; исследование физических свойств синтезированных олигоорганосилоксанов и создание функциональных материалов на их основе.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение диссертации по теме «Химия элементоорганических соединений», Молодцова, Юлия Алексеевна

выводы

1. Изучена реакция гидролитической конденсации органотриалкоксисиланов К51(011')3

Я = РЬ, VI, Ме, Я' = Ме, Е1, Ви") в присутствии ионов щелочных металлов и меди (II) и найдены условия селективного синтеза кристаллических полиэдрических Си/М-органосилоксанов общей формулы {Сщ[Н.81(0)0]12М4}-Ь (Л = РЬ, М = №; Л = РЬ, М = К; Я = Уг, М = Иа; 11 = VI, М = К; Я = Ме, М = №) глобулярной структуры и Си/К-феяилсипоксжа. {Си42[РЬ81(0)0]бК4} *Ь сэндвичевой структуры.

2. Впервые получены и охарактеризованы новые стереорегулярные органоциклосилоксаны с различными заместителями у атома кремния: [Л51(0)0Х]12 (II = РЬ, X = Б ¡Мез, 51Ме2У1, 81Ме2СН2С1; Л = VI, Ме, X = БМез).

3. Изучение термотропного поведения органоциклосилоксанов [1Ш(0)0Х]12 (Л = РЬ, X = 81Ме3, Б^МегУ^ 51МегСН2С1) показало, что эти соединения в широком температурном интервале обладают мезоморфными свойствами, хотя и не содержат классических мезогенных групп.

4. Установлено, что органоциклосилоксаны [Д81(0)081Мез]12 (Л = VI, Ме) обладают свойствами ньютоновских жидкостей.

5. Впервые синтезирован и охарактеризован стабильный кристаллический стереорегулярный 12-звенный гидроксилсодержащий фенилциклосилоксан [РЬБ1(0)0Н]12.

6. Разработан новый метод иммобилизации ГОД в силоксановые мембраны из смесей ГОД/циклический полисиланол с высоким содержанием органического растворителя. Разработан новый биосенсор для анализа глюкозы на основе ГОД-содержащей силоксановой мембраны из [Р1151(0)0Н]п, аналитические характеристики которого сравнимы с уже имеющимися аналогами, а по некоторым параметрам и превосходят их, что говорит об эффективности и перспективности предлагаемой методики.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Молодцова, Юлия Алексеевна, 2005 год

1. M.G. Voronkov, V.I. Lavrentyev, Top. Curr. Chem., 1982,102, 199.

2. J.-M. Lehn, Supramolecular Chemistry, VCH: Weinheim 1995.

3. D. Philp, J.F. Stoddart, Angew. Chem., Int. Ed. Engl., 1996, 35, 1154-1196.

4. S. Leininger, B. Olenyuk, P.J. Stang, Chem. Rev., 2000,100, 3, 853-907.

5. M. Albreht, J. Inc. Phenomena andMacrocyclic Chem., 2000, 36,127-151.

6. V.G. Machado, P.N.W. Baxter, J.-M. Lehn, Self-Assembly in Self-Organized Inorganic Systems: A New View of Programmed Metallosupramolecular Architectures, http://preprint.chemweb.com/inorgchern/0107Q01

7. B.M. Ковригин, В.И. Лаврентьев, Журн. орган, химии, 1989, 59, 2, 377-383.

8. К.А. Андрианов, Журн. орган, химии, 1938, 8, 13, 1255-1263.

9. К.А. Андрианов, Журн. орган, химии, 1946,16, 4, 639.

10. A.D. Allen, G. Modena, J. Chem. Soc., 1957, 8, 3671-3678.

11. J.R. Chipperfield, R.H. Prince, J. Chem. Soc., 1963, 7, 3567-3573.

12. М.Г. Воронков, Л.А. Жагата, Журн. орган, химии, 1967, 37, 11, 2551-2553.

13. В.В. Поверенный, Б.Ю. Пригожин, М.В. Соболевский, И.И. Скороходов, Л.В. Дунаева, Пласт, массы, 1976,4, 70.

14. В.И. Лаврентьев, В.М. Ковригин, Н.В. Важенина, Г.Г. Треер, Журн. орган, химии, 1983,53, 5, 1103-1110.

15. Т.И. Сунеканц, Г.А. Уварова, О.В. Уткин, В.В. Северный, Н.В. Варламова, B.C. Колобков, Н.В. Павлова, Т.Л. Краснова, Е.А. Чернышев, Журн. прикл. химии, 1985, 58, 2, 341-345.

16. В.М. Копылов, Л.М. Хананашвили, О.В. Школьник, А.Г. Иванов, Высокомол. соед., Сер. А, 1995, 37, 3, 394-416.

17. П.В. Иванов, Высокомол. соед., Сер. А, 1995, 37, 3, 417-444.18.19,20