LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Реакції каталітичного гідросилілювання в синтезі функціональних органокремнеземів

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ХІМІЇ ПОВЕРХНІ







БЕРЕЗА-КІНДЗЕРСЬКА Людмила Василівна




УДК 541.183





РЕАКЦІЇ КАТАЛІТИЧНОГО ГІДРОСИЛІЛЮВАННЯ

В СИНТЕЗІ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ОРГАНОКРЕМНЕЗЕМІВ








01.04.18 - фізика і хімія поверхні





Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук







Київ – 2002


Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Інституті хімії поверхні НАН України


Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор

Тьортих Валентин Анатолійович,

Інститут хімії поверхні НАН України

головний науковий співробітник,

відділ медико-біологічних проблем поверхні


Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор,

член-кореспондент НАН України

Картель Микола Тимофійович,

Інститут сорбції та проблем ендоекології НАН України,

заступник директора з наукової роботи


кандидат хімічних наук,

Богатирьов Віктор Михайлович

Інститут хімії поверхні НАН України,

старший науковий співробітник,

відділ проблем поверхні оксидних систем



Провідна установа – Київський національний університет імені Тараса Шевченка

(хімічний факультет)


Захист відбудеться "06" червня 2002 р. о 14 годині

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.210.01

в Інституті хімії поверхні НАН України за адресою:

03164, Київ, вул. Генерала Наумова, 17.




З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту хімії поверхні

НАН України, 03164, Київ, вул. Генерала Наумова, 17.



Автореферат розіслано "30" квітня 2002 р.



Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Приходько Г.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Хімічне модифікування поверхні - ефективний метод зміни властивостей кремнеземних матриць, який широко використовується для одержання специфічних адсорбентів, нерухомих хроматографічних фаз, селективних гетерогенних каталізаторів, чутливих елементів сенсорів, активних наповнювачів полімерних матеріалів, загусників дисперсійних середовищ, носіїв активних сполук, а також для створення важливих для сучасної техніки композиційних матеріалів. Для багатьох аспектів багаторазового практичного використання хімічно модифікованих кремнеземів (гетерогенні каталізатори, адсорбенти для концентрування в аналітичних цілях, нерухомі фази в хроматографії) важливою є гідролітична стабільність прищеплених до поверхні сполук. В останні роки для синтезу поверхневих сполук з гідролітично стійкими Si–C-зв'язками успішно використовуються можливості каталітичного та термічного гідросилілювання. В цьому напрямку були досягнуті певні успіхи, проте були відмічені і значні труднощі при закріпленні функціональних олефінів. Через відсутність відповідних кінетичних досліджень залишилися невирішеними питання, пов'язані із знаходженням найбільш сприятливих умов проведення реакції, впливом розчинника на хід процесу, що призводило в багатьох випадках до низького ступеню покриття поверхні прищепленими сполуками. Недостатньо вивчені також побічні і супутні процеси, які можуть перешкоджати перебігу основної реакції. Майже відсутні дані по закріпленню на поверхні оптично активних і комплексоутворюючих олефінів з використанням реакції гідросилілювання. Тому вивчення особливостей даної реакції для зак-ріплення функціональних олефінів є актуальним як з наукової, так і з практичної точки зору.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в Інституті хімії поверхні НАН України у відповідності з науково-дослідною тематикою держбюджетних тем: №3 "Синтез та хімічні перетворення поверхневих структур оксидів кремнію, алюмінію, титану та їх композицій" (№ держреєстрації 0199U002301), №4 "Теоретичні дослідження і розробка лікарських композитів з сорбційним механізмом дії і регульованою фармакокінетикою" (№ держреєстрації 0199U002299). Частина роботи виконувалась в рамках проекту Уряду України та Фонду цивільних дос-ліджень і розвитку Сенату США, грант #UN2-438.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи буловивчення особливостей реакції каталітичного гідросилілювання функціональних олефінів та її використання для іммобілізації цинхонових алкалоїдів, комплексоутворюючих сполук та акролеїну на поверхні кремнезему.

Досягнення поставленої мети вимагало вирішення таких задач:

- розробка методів іммобілізації оптично активних (цинхонін, цинхонідин, хінін, хінідин, альпренолол), комплексоутворюючих сполук (N-аллілроданін, гемін) та акролеїну на по-верхні кремнезему і визначення умов досягнення максимальних концентрацій закріплених органічних груп;

- вивчення властивостей одержаних модифікованих кремнеземів із застосуванням фізико-хімічних методів дослідження;

- дослідження кінетики реакції каталітичного гідросилілювання між кремнійгідридними групами і С=С-зв'язками олефіну;

- розробка чутливого та достатньо зручного методу кількісного визначення SiH-груп в розчинних і поверхневих сполуках.

Об'єкт дослідження: хімічне модифікування поверхні кремнезему.

Предмет дослідження: іммобілізація функціональних олефінів на поверхні кремнезему з використанням реакцій гідросилілювання.

Методи дослідження: спектроскопія в УФ-, ІЧ- та видимій областях, ЯМР-спектроскопія та хімічні методи аналізу.

Наукова новизна одержаних результатів:

- здійснено іммобілізацію цинхонових алкалоїдів (цинхонін, цинхонідин, хінін, хінідин) та акролеїну з використанням реакції твердофазного каталітичного гідросилілювання;

- розроблено одностадійний метод, що використовує як можливості рідиннофазного каталітичного гідросилілювання, так і золь-гель перетворень для закріплення на поверхні крем-незему цинхонових алкалоїдів, альпренололу, N-аллілроданіну та геміну;

- запропоновано метод кількісного визначення груп SiH, який заснований на відновленні молібдату амонію кремнійгідридними групами і вимірюванні оптичної густини синього розчину кремніймолібденової гетерополікислоти, що при цьому утворюється; розроблений метод придатний для визначення груп SiH як в сполуках, що знаходяться в розчині, так і в сполуках, закріплених на поверхні твердих тіл;

- на основі кінетичних досліджень реакції каталітичного гідросилілювання між триетоксисиланом та цинхоніном встановлено вплив кількості каталізатору та природи розчинника на перебіг основного і побічних процесів.

Практичне значення одержаних результатів. Результати дисертаційної роботи знайдуть використання для створення хроматографічних нерухомих фаз при розділенні енантіомерів, адсорбентів для концентрування та розділення іонів металів. Запропонований одностадійний метод іммобілізації органічних сполук, який включає рідиннофазне каталітичне гідросилілювання та золь-гель перетворення, може бути використаний для закріплення на поверхні кремнезему інших функціональних