PL236438B1 - Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych oraz sposób ich wytwarzania Download PDF

Info

Publication number
PL236438B1
PL236438B1 PL422570A PL42257017A PL236438B1 PL 236438 B1 PL236438 B1 PL 236438B1 PL 422570 A PL422570 A PL 422570A PL 42257017 A PL42257017 A PL 42257017A PL 236438 B1 PL236438 B1 PL 236438B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
water
signals
polyampholytes
amino
bis
Prior art date
Application number
PL422570A
Other languages
English (en)
Other versions
PL422570A1 (pl
Inventor
Anna Brol
Mirosław Soroka
Aleksandra Witkowska
Łukasz Stala
Tadeusz Witkowski
Magdalena Klockar- Ciepacz
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL422570A priority Critical patent/PL236438B1/pl
Publication of PL422570A1 publication Critical patent/PL422570A1/pl
Publication of PL236438B1 publication Critical patent/PL236438B1/pl

Links

Landscapes

  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych o wzorze 1, w którym n oznacza liczbę merów w części siloksanowej polimeru, natomiast x i y, oznaczają liczby merów w częściach poliamfolitowych polimeru. Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych są przeznaczone do stosowania jako preparaty do nadania powierzchniom materiałów takich jak szkło, piasek, krzemionka, beton, metale, tlenki metali, i elementom z nich wytworzonych, powinowactwa do wody, kationów i anionów.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania poliamfolitów pochodnych żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych.
Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych o wzorze 1 nie były dotychczas opisane w literaturze naukowej i technicznej. W literaturze naukowej są publikacje dotyczące siloksanów funkcjonalizowanych aminokwasami, na przykład w opisie patentowym WO 2009031593 są opisane siloksany, które mają w swojej strukturze równocześnie część kationową i anionową (pochodzące od fragmentu kwasu iminodioctowego), a także część siloksanową. Substancje te otrzymuje się w reakcji 3-aminopropylosiloksanu z bromooctanem t-butylu. Natomiast w publikacji Khairova, R. R. i wsp. Russian Chemical Bulletin 2016, 65 (5), 1285-1288, są opisane oligomery siloksanów z grupami aminoalkilofosfonowymi, które otrzymuje się w reakcji całkowicie trimetylosililowanej pochodnej 3-(trihydroksysililo)propyloaminy z fosfonianem dialkilowym i acetonem lub cyklopentanonem. Wprawdzie związki te są amfolitami polisiloksanowymi, jednak część kationowa i część anionowa, stanowią odrębne grupy. Nieznane są natomiast polisiloksany, w których część kationowa i część anionowa stanowiłyby razem strukturę polimeryczną.
Istotą rozwiązania według wynalazku są poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych o wzorze 1, w którym n oznacza liczbę merów w części siloksanowej polimeru, natomiast x i y, oznaczają liczby merów w częściach poliamfolitowych polimeru.
Istotą rozwiązania według wynalazku jest również sposób wytwarzania poliamfolitów pochodnych żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych o wzorze 1, który polega na tym, że jedną część molową kwasu fosfinowego poddaje się reakcji z jedną częścią molową 3-(trialkoksysililo)propyloaminy i co najmniej dwiema częściami molowymi formaldehydu w postaci formaliny lub paraformu, a reakcję prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności od 0,2 do 1,2 części molowych HCl, aż do przereagowania substratów i utworzenia poliamfolitu pochodnego żywicy 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowej, który wytrąca się z mieszaniny w postaci bezbarwnego żelu, a poliamfolit wydziela się z mieszaniny poreakcyjnej w dowolny znany sposób, korzystnie oddziela się od roztworu, przemywa wodą, a następnie suszy w temperaturze poniżej 350K.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1
Do mieszaniny 3-(trietoksysililo)propyloaminy (2,21 g, 0,010 mola) w wodzie (2,5 cm3) wkrapla się podczas mieszania i chłodzenia na łaźni lodowo-wodnej 50% roztwór kwasu fosfinowego w wodzie (1,04 cm3, 0,010 mol) i 12M kwas solny (0,50 cm3, 0,006 mol). Następnie dodaje się paraform (0,60 g, 0,020 mola) oraz wodę (1,0 cm3) i ogrzewa się w temperaturze 343K przez godzinę. Mieszaninę chłodzi się, dodaje nadmiar paraformu (0,30 g, 0,010 mol) i ponownie ogrzewa przez godzinę w temperaturze 343K. Po 2 godzinach ogrzewania w mętnej, białej mieszaninie powstaje biały żel. Z zawiesiny nad osadem pobiera się próbkę (0,050 cm3), dodaje się wodę (0,550 cm3) i mierzy widma 1H oraz 31P NMR. Widmo 31P NMR tego poliamfolitu w wodzie ma bardzo niski stosunek sygnału do szumów (<4), a na widmie nie ma już żadnych sygnałów oprócz niewielkich sygnałów pochodzących od kwasu fosfonowego (4,81 d, J=661Hz), co dowodzi, że wszystkie substraty wbudowały się w struktury poliamfolitów. Na widmie 1H NMR również nie widać żadnych sygnałów pochodzących od substratów i oligomerów rozpuszczalnych w wodzie, a jedynymi sygnałami na widmie są ostre sygnały pochodzące od etanolu [3,52q (-OCH2, J=7Hz), 1,04t (-OCCH3, J=7Hz)]. Roztwór znad żelu dekantuje się, przemywa się osad wodą (5x3cm3), po czym suszy się na powietrzu do osiągnięcia stałej masy. Otrzymuje się szklistą, bezbarwną żywicę ABr540.
P r z y k ł a d 2
Do mieszaniny 3-(trietoksysililo)propyloaminy (2,21 g, 0,010 mola) w wodzie (2,5 cm3) wkrapla się podczas mieszania i chłodzenia na łaźni lodowo-wodnej 50% roztwór kwasu fosfinowego w wodzie (1,04 cm3, 0,010 mol) i 12M kwas solny (0,20 cm3, 0,002 mol). Następnie dodaje się paraform (0,60 g, 0,020 mola) i ogrzewa w temperaturze 373K przez godzinę. Po 1 godzinie ogrzewania powstaje żółty
PL 236 438 B1 żel, z którego pobiera się próbkę (0,100 g), dodaje się wodę (0,600 cm3), po czym pobiera się roztwór znad osadu i mierzy widma 1H oraz 31P NMR. Widmo 31P NMR tego poliamfolitu w wodzie ma niski stosunek sygnału do szumów, a wszystkie sygnały są mocno poszerzone, co wskazuje na to, że większość substratów wbudowała się w struktury poliamfolitów. Na widmie nie ma już sygnałów charakterystycznych dla kwasu fosfinowego, są natomiast sygnały pochodzące od kwasu fosfonowego (4,70 d, J=659Hz). Widać również bardzo szerokie sygnały w zakresie od 22 ppm do 13 ppm, które pochodzą od oligomerów rozpuszczalnych w wodzie zawierających fragmenty strukturalne >NCH2P(O)(OH)CH2N<, a także szerokie sygnały w zakresie od 12 ppm do 8 ppm, które pochodzą od terminalnych grup >NCH2P(O)(OH)H rozpuszczalnych w wodzie oligomerów. Na widmie 1H NMR widać resztkowe poszerzone sygnały pochodzące od substratów i rozpuszczalnych w wodzie oligomerów [3,4-2,8 m, szerokie (NCH2, J nieozn.), 1,8-1,5 m, szerokie, J nieozn.), 0,7-0,5 m, szerokie, J nieozn.). Głównymi sygnałami na tym widmie, są ostre sygnały pochodzące od etanolu [3,52q (-OCH2, J=7Hz), 1,03t (-OCCH3, J=7Hz)]. Następnie roztwór znad żelu dekantuje się, po czym suszy na powietrzu w temperaturze około 300K do osiągnięcia stałej masy. Otrzymuje się około 2,10 g szklistej, białej żywicy ABr558.
P r z y k ł a d 3
Do mieszaniny 3-(trietoksysililo)propyloaminy (2,21 g, 0,010 mola) w wodzie (2,5 cm3) wkrapla się podczas mieszania i chłodzenia na łaźni lodowo-wodnej 50% roztwór kwasu fosfinowego w wodzie (1,32 g, 0,010 mol) i 12M kwas solny (0,20 cm3, 0,0024 mol). Następnie dodaje się paraform (0,60 g, 0,020 mola) oraz wodę (1,0 cm3) i ogrzewa się w temperaturze 343K przez godzinę. Po 2 godzinach ogrzewania w mętnej, białej mieszaninie powstaje biały żel. Pobiera próbkę (0,10 g), dodaje wodę (0,550 cm3) i mierzy widma 1H oraz 31P NMR. Widmo 31P NMR tego poliamfolitu w wodzie ma niski stosunek sygnału do szumów (<15), a wszystkie sygnały są mocno poszerzone, co wskazuje na to, że większość substratów wbudowała się w struktury poliamfolitów. Na widmie nie ma już sygnałów charakterystycznych dla kwasu fosfinowego, są natomiast sygnały pochodzące od kwasu fosfonowego (4,59d, J=657Hz). Widać również niewielkie, bardzo szerokie sygnały w zakresie od 19 ppm do 13 ppm, które pochodzą od oligomerów rozpuszczalnych w wodzie zawierających fragmenty strukturalne >NCH2P(O)(OH)CH2N<, a także szerokie sygnały w zakresie od 12 ppm do 7 ppm, które pochodzą od terminalnych grup >NCH2P(O)(OH)H rozpuszczalnych w wodzie oligomerów. Na widmie 1H NMR widać resztkowe poszerzone sygnały pochodzące od substratów i rozpuszczalnych w wodzie oligomerów [3,7-2,8 m, szerokie (NCH2, J nieozn.), 1,8-1,5 m, szerokie, J nieozn.), 0,7-0,5 m, szerokie, J nieozn.). Głównymi sygnałami na tym widmie, są ostre sygnały pochodzące od etanolu [3,51q (-OCH2, J=7Hz), 1,03t (-OCCH3, J=7Hz)]. Żywicę suszy się na powietrzu w temperaturze około 300K do osiągnięcia stałej masy i otrzymuje się 1,97 g białej żywicy TWi110.
P r z y k ł a d 4
Do mieszaniny 3-(trietoksysililo)propyloaminy (2,21 g, 0,010 mola) i wody (2,7 cm3) wkrapla się podczas mieszania i chłodzenia na łaźni wodnej 50% roztwór kwasu fosfinowego w wodzie (1,04 cm3, 0,010 mol) i 12M kwas solny (0,50 cm3, 0,006 mol). Następnie dodaje się paraform (0,60 g, 0,020 mola) i ogrzewa się w temperaturze 343K przez 2 godziny. Otrzymuje się biały sproszkowany żel. Pobiera się próbkę (0,100 g), dodaje wodę (0,600 cm3), po czym pobiera się roztwór znad osadu i mierzy widma 1H oraz 31P NMR. Widmo 31P NMR tego poliamfolitu w wodzie ma bardzo niski stosunek sygnału do szumów (<7), a na widmie nie ma już żadnych sygnałów oprócz niewielkich sygnałów pochodzących od kwasu fosfonowego (5,14d, J=665Hz) i śladów terminalnych grup >NCH2P(O)(OH)H (11-9m, szeroki), co dowodzi, że wszystkie substraty wbudowały się w struktury poliamfolitów. Na widmie 1H NMR również nie widać żadnych sygnałów pochodzących od substratów i oligomerów rozpuszczalnych w wodzie, a jedynymi sygnałami na widmie są ostre sygnały pochodzące od etanolu [3,48q (-OCH2, J=7,2Hz), 1,04t (-OCCH3, J=7,2Hz)]. Żywicę suszy się na powietrzu w temperaturze około 300K do osiągnięcia stałej masy i otrzymuje się 1,97 g białej żywicy AW i126.
P r z y k ł a d 5
Do roztworu 3-(trietoksysililo)propyloaminy (2,21 g, 0,010 mola) w wodzie (3 cm3) wkrapla się ostrożnie w temperaturze około 300-310K 12M kwas solny (0,16 cm3, 0,002 mola), dodaje paraform (0,60 g, 0,020 mola) i 50% kwas fosfinowy (1,04 cm3, 0,020 mola), po czym mieszaninę ogrzewa się w temperaturze około 345K przez 2 godziny. Pobiera się próbkę mieszaniny reakcyjnej (0,10 cm3), rozcieńcza ją wodą (0,50 cm3), a następnie mierzy widma 1H i 31P NMR. Widmo 31P NMR tego poliamfolitu w wodzie ma niski stosunek sygnału do szumów (>6), a wszystkie sygnały są mocno poszerzone, co wskazuje na to, że większość substratów wbudowała się w struktury poliamfolitów. Na widmie nie ma już sygnałów charakterystycznych dla kwasu fosfinowego, są natomiast niewielkie sygnały pochodzące
PL 236 438 Β1 od kwasu fosfonowego. Widać również bardzo szerokie sygnały w zakresie od 18 ppm do 13 ppm, które pochodzą od oligomerów rozpuszczalnych w wodzie zawierających fragmenty strukturalne >NCH2P(O)(OH)CH2N<, a także szerokie sygnały w zakresie od 12 ppm do 8 ppm, które pochodzą od terminalnych grup >NCH2P(O)(OH)H rozpuszczalnych w wodzie oligomerów. Na widmie 1H NMR widać resztkowe poszerzone sygnały pochodzące od substratów i rozpuszczalnych w wodzie oligomerów [3,4-2,8 m, szerokie (NCH2, J nieozn.), 1,9-1,5 m, szerokie, J nieozn.), 0,75-0,5 m, szerokie, J nieozn.). Głównymi sygnałami na tym widmie, są ostre sygnały pochodzące od etanolu [3,51q (-OCH2, J=7Hz), 1,03t (-OCCH3, J=7Hz)]. Otrzymany żel suszy na powietrzu w temperaturze około 300K do osiągnięcia stałej masy. Otrzymuje się bezbarwną żywicę LSt116.
Przykład 6.
Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast paraformu stosuje się równomolową ilość 37% wodnego roztworu formaldehydu (formaliny) i otrzymuje w wyniku żywicę o właściwościach zbliżonych do żywicy opisanej w przykładzie 1.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe
1. Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych o wzorze 1, w którym n oznacza liczbę merów w części siloksanowej polimeru, natomiast x i y, oznaczają liczby merów w częściach poliamfolitowych polimeru.
2. Sposób wytwarzania poliamfolitów pochodnych żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych o wzorze 1 znamienny tym, że jedną część molową kwasu fosfinowego poddaje się reakcji z jedną częścią molową 3-(trialkoksysililo)propyloaminy i co najmniej dwiema częściami molowymi formaldehydu w postaci formaliny lub paraformu, a reakcję prowadzi się w temperaturze 293-373 K, w wodzie, w obecności od 0,2 do 1,2 części molowych HCI, aż do przereagowania substratów i utworzenia poliamfolitu pochodnego żywicy 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowej.
PL422570A 2017-08-16 2017-08-16 Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych oraz sposób ich wytwarzania PL236438B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422570A PL236438B1 (pl) 2017-08-16 2017-08-16 Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych oraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422570A PL236438B1 (pl) 2017-08-16 2017-08-16 Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych oraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL422570A1 PL422570A1 (pl) 2018-04-09
PL236438B1 true PL236438B1 (pl) 2021-01-11

Family

ID=61809999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL422570A PL236438B1 (pl) 2017-08-16 2017-08-16 Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych oraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL236438B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL422570A1 (pl) 2018-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5564100B2 (ja) 有機リン系難燃剤及びその製造方法
CA2721881C (en) Method for the manufacture of aminoalkylene phosphonic acid
US20090023883A1 (en) Phosphorous-containing organic polymerisable silanes and silicic acid polycondensates produced therewith
KR20070102984A (ko) 1,3,5-트라이아진 화합물의 폴리포스페이트 유도체, 그의제조 방법 및 용도
JP2004002299A (ja) 鎖状及び環状シロキサンの混合物の製造方法、そのような混合物、それらの混合物及びその使用
CN102351894B (zh) 一种甲基苯基二烷氧基硅烷的制备方法
JP2015218168A (ja) 尿素含有シラン、その製造方法およびその使用
PL236438B1 (pl) Poliamfolity pochodne żywic 3-[bis(fosfinometylo)amino]propylosiloksanowych oraz sposób ich wytwarzania
US7432385B2 (en) Phosphorous-containing, organic polymerisable silanes and silicic acid polycondensates produced therewith
CN101646682A (zh) 耐热性、耐久性、脱模性和防污性硅烷偶联剂及其制造方法
JP2015218170A (ja) 尿素含有シランの製造方法
Samthong et al. Synthesis and characterization of organic/inorganic epoxy nanocomposites from poly (aminopropyl/phenyl) silsesquioxanes
JP2668472B2 (ja) 含フッ素有機ケイ素化合物
JP5705334B2 (ja) 安定したエチルシリケートポリマー
EP2944641B1 (de) Verfahren zur Herstellung von harnstoffhaltigen Mercaptosilanen
JP2011098939A (ja) 完全縮合オリゴシルセスキオキサン及びそれらの製造方法
JP5185824B2 (ja) (メルカプトオルガニル)アルキルポリエーテルシランを製造する方法
JP2009126836A (ja) スルフィド鎖含有有機珪素化合物の製造方法
PL236437B1 (pl) Poliamfolity pochodne żywic 3-[[[2-[bis(fosfinometylo)amino]etylo](fosfinometylo)]amino]propylosiloksanowych oraz sposób ich wytwarzania
TWI646129B (zh) 聚合物
CN102791722B (zh) 三(全氟烷基)氧化膦的制备方法
TWI328010B (en) Process for the preparation of monohydroperfluoroalkanes, bis(perfluoroalkyl) phosphinates and perfluoroalkylphosphonates
CN119497739A (zh) 改性液相中的二氧化硅的方法
Voronkov et al. Furan-containing modified organosilicon polymers: Preparation, properties and some applications
PL232920B1 (pl) Żywice siloksanowo-poliamfolitowe pochodne 3-aminopropylosiloksanu, polialkilenopoliamin i kwasu dimetylofosfinowego oraz sposób ich wytwarzania