Регистрация / Вход
Прислать материал

Синтез органо(гидрид)алкоксисиланов методами прямого и магнийорганического синтеза в качестве синтетической платформы для получения новых кремнийорганических соединений

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0259
Организация
ИСПМ РАН
Руководитель работ
Музафаров Азиз Мансурович

Информация отсутствует

Соисполнители

Организация
ИОХ РАН
Организация
ФГУП "ГНИИХТЭОС"

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Гетманова Елена Васильевна

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 15.12.2009
1. Проведен анализ научно-технической и патентной информации по известным прямым методам синтеза алкоксисиланов и алкилалкоксисиланов с учетом химических предпочтений и рынка.
Анализ литературных данных выявил наиболее перспективные подходы для получения алкилалкоксисиланов прямым методом как с точки зрения получения высоких выходов алкилалкоксисиланов, так и использования в реакции экологически безопасных и дешевых реагентов
2. Проведен анализ литературных данных по магнийорганическому синтезу кремнийорганических мономеров и полимеров.
Определен перечень наиболее перспективных кремнийорганических мономеров, получение которых представляет интерес для использования в синтезе кремнийорганических полимерных продуктов. Определена сырьевая база для проведения работ по изучению магнийорганического синтеза кремнийорганических мономеров.
3. Проведен патентный поиск и анализ имеющейся мировой патентной информации по перспективным методам получения функциональных кремнийорганических мономеров.
4. Созданы лабораторные установки магнийорганического синтеза метилалкоксисиланов и фенилалкоксисиланов.
5. Получены экспериментальные данные по синтезу метилфенилдиэтоксисилана методом магнийорганического синтеза, наработаны лабораторные образцы этого соединения.
Развернуть
2
01.01.2010 - 30.06.2010
1. Наименование разрабатываемой продукции
Создание научных основ получения органоалкоксисиланов методами прямого и магнийорганического синтеза, имеющих технологическую перспективу и изучение влияния различных факторов на эффективность процессов синтеза.
2. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
2.1. Проведены эксперименты по автоклавному варианту прямого синтеза алкилалкоксисиланов. Отработаны методы активации контактной массы соединениями меди. Показано, что температурные режимы, возможные на данном типе оборудования, не достаточны для генерирования активных силиленовых интермедиатов. Получены объективные данные, обосновывающие переход на проточный тип реактора. Создана лабораторная установка на основе проточного реактора, обеспечивающая возможность проведения процесса при повышенных температурах. Разработана методика анализа реакционной смеси прямого синтеза алкилалкоксисиланов с использованием хроматографических и спектрометрических методов анализа.
2.2 Исследованы реакции синтеза алкил(гидрид)алкокси- и метилдифенилалкоксисиланов методами магнийорганического синтеза. Во всех случаях двухстадийный синтез оказался более эффективным по сравнению с одностадийным вариантом. Получены образцы метилдифенилэтоксисилана и метилдиэтоксисилана, идентифицированные по основным константам и по результатам анализа ЯМР спектров.
2.3. Методом каскадного синтеза проведена гидролитическая поликонденсации метилфенилдиэтоксисилана в активной среде. Получены полиметилфенилсилоксановые олигомеры линейного и циклического строения. Исследованы состав и молекулярно-массовые характеристики полученных полиметилфенилсилоксанов в зависимости от условий проведения каскадного синтеза. Показано, что во всех случаях достигается полная конверсия этоксильных групп, соотношение линейных и циклических продуктов, а также величина средней молекулярной массы продуктов реакции зависят от температуры реакции, соотношения вода: алкоксисилан и скорости подачи воды в систему.

3. Области и масштабы использования полученных результатов
3.1. Полученные на втором этапе проекта результаты позволили получить объективные данные для выбора типа реактора прямого синтеза. На основе полученных результатов создана лабораторная установка, которая будет использоваться на последующих стадиях проекта.
3.2. Успешный магнийорганический синтез метилдиэтоксисилана и метилдифенилэтоксисилана продемонстрировал эффективность выбранного метода синтеза для последующих опытных технологических разработок методов получения этих дефицитных мономеров.
3.3. Синтез полиметилфенилсилоксановых олигомеров и полимеров методом каскадного синтеза с достижением полной конверсии этоксильных групп продемонстрировал работоспособность общего подхода, заложенного в программу данного проекта, и предусматривающего создание объективных научных основ для отказа от использования хлорсиланов при получении широкой номенклатуры кремнийорганических продуктов.
3.4. Выполнение работы на стадии 2 повысило профессиональную квалификацию принимавших участие в проекте молодых специалистов, в том числе, в освоении методов магнийорганического синтеза новых мономеров и каскадного синтеза полиорганосилоксанов на их основе.
4. Выводы
4.1. Работы на этапе 2 «Синтез и оптимизация методов получения органоалкоксисиланов», включающем создание установки прямого синтеза, разработку методов магнийорганического синтеза метилдиэтокси- и метилдифенилэтоксисиланов, а также синтеза полиметилфенилсилоксановых олигомеров и полимеров методом каскадногосинтеза, выполнены в полном объеме, с получением образцов органалкоксисиланов и полимеров на их основе. Выполнение работы на данном этапе повысило профессиональную квалификацию молодых научных кадров в области прямого, магнийорганического синтеза органоалкоксисиланов, а также в области каскадного синтеза полиметилфенилсилоксанов.
4.2. Получены образцы реакционных смесей прямого синтеза алкилалкоксисиланов, очищенные ректификацией экспериментальные образцы метилдиэтокси- и метилдифенилэтоксисиланов. Синтезированы образцы полиметилфенилсилоксанов методом каскадного синтеза метилфенилдиэтоксисилана.
Развернуть
3
01.07.2010 - 15.12.2010
1. Осуществлен синтез фенил(гидрид)диэтоксисилана методом магнийорганического синтеза, состав и структура продукта идентифицированы комплексом физико-химических методов.
2. Методом каскадного синтеза в активной среде осуществлен синтез полиметил(гидрид)- и полифенил(гидрид)силоксановых олигомеров, на основе соответствующих органо(гидрид)диэтоксисилоксанов. Молекулярные параметры полученных олигомеров исследованы методами ГПХ, ИК и ЯМР спектроскопии.
3. Исследовано влияние различных каталитических добавок к контактной массе в процессе прямого синтеза метилалкоксисиланов. Перспективных активаторов процесса на данный момент не выявлено.
4. Продемонстрирована универсальность методов каскадного синтеза в активной среде для получения наиболее сложных – гидридсодержащих метил- и фенилсилоксановых олигомеров соответственно.
Развернуть
4
01.01.2011 - 31.05.2011
1. Синтезированы аллил(гидрид)диалкоксисиланы и диаллил(гидрид)алкоксисиланы методами магнийорганического синтеза на основе триалкоксисиланов и аллилхлорида и исследованы их свойства.
2. Исследованы возможности получения винил-, дивинил- и тривинилалкоксисиланов методами магнийорганического синтеза на основе тетраалкоксисилана и винилхлорида и исследованы их свойства.
3. Исследовано влияние использования наноразмерных компонентов контактной массы на выход и селективность прямого синтеза метилалкоксисиланов.
Развернуть
5
01.06.2011 - 01.10.2011
5.1. Получение олигомерных силоксановых композиций отверждающихся по механизму гидридного присоединения на основе винил и гидридфункциональных олигомеров, полученных на предыдущих этапах.
5.2. Обобщение результатов предыдущих
этапов работ. Оценка полноты решения
задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным
научно-техническим уровнем. Проведение технико-экономической оценки полученных результатов.
5.3. Исследование возможностей получения винил(гидрид)алкоксисиланов методами магнийорганического синтеза и исследование их свойств.
5.4. Разработка программы внедрения
результатов НИР в образовательный
процесс. Разработка научно-методических материалов для модернизации курса лекций по перспективам создания экологически приемлемых методов синтеза
кремнийорганических мономеров
5.5. Обобщение результатов предыдущих
этапов работ по исследованию прямого
синтеза метилалкоксисиланов. Оценка
полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с
современным научно-техническим уровнем.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2012 - 2013, 14 мес.
Бюджетные средства
3,21 млн
профинансировано
Тема
Доклинические исследования лекарственного средства на основе низкомолекулярного синтетического прямого ингибитора тромбина для лечения и профилактики тромбозов.
Продолжительность работ
2016 - 2018, 23 мес.
Бюджетные средства
33 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка технологий синтеза химических веществ, компьютерного моделирования их воздействия на биохимические процессы внутри организма и создание библиотек натуральных и синтетических биоактивных соединений, используемых при создании лекарственных средств, в том числе противовирусных препаратов.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
18,6 млн
Количество заявок
0
Тема
Доклинические исследования лекарственного средства - антикоагулянта прямого действия на основе синтетического пептида для превентивной терапии ишемического инсульта и системных эмболий.
Продолжительность работ
2017 - 2019, 28 мес.
Бюджетные средства
33 млн
Количество заявок
2
Тема
Доклинические исследования инновационного препарата – синтетической пептидной вакцины против гепатита С
Продолжительность работ
2013 - 2015, 27 мес.
Бюджетные средства
33 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка основ технологии производства синтез-газа в составе модульных комплексов конверсии попутного газа в синтетическую нефть.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 18 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
1