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制取有机硅特殊材料过程的加氢甲硅烷化反应新催化体系

【所属类目】:有机化工      【添加时间】:2009-12-23 10:05:00      【关键字】:有机硅 加氢 催化      【点击】:2284     
  项目简介
  本项目提出了一系列以Pt(II),Pd(II),Rh(I),Rh(III)和Ni(II)络合物为基础的催化体系,它们在氢化甲硅基化反应中有很高的活性和选择性,而氢化甲硅基化是合成有机硅化合物的关键步骤。已经找到可预测催化剂性质的有科学根据的途径,于是就可以用这些催化剂来制取具有所要求性质的材料。所得的过渡金属络合物被用作各种用途的硅酮组份固化体系的成分,也被用作合成有机硅单体及有机硅聚合物的催化剂,其中包括含多氟烷基取代基的聚合物。
  项目的迫切性及提供给市场的最终产品
  不饱和化合物的氢化甲硅基化反应是一系列最重要单体合成的基础,因为这些最重要的单体被用于制取有机硅材料(有特殊性质的有机硅酮胶等)。这些材料中尤其有前景的是,在电子技术及无线电技术、电工学和在电子学中用于仪器和设备的保护和密封,用于制造光学纤维材料、医用制品及其他目的,以及在催化剂存在下按氢化甲硅基化反应固化的快速硫化的有机硅成分。氢化甲硅基化催化剂是有机溶剂中溶液形式的过渡金属络合物,或者是固定在各种基体上的过渡金属络合物。
  现有的解决问题的方法及其缺点
  按氢化甲硅基化反应发生固化的有机硅成份的硫化速度,取决于过程进行时的一些主要条件:温度、数量及所用催化剂的类型。目前广泛流行的催化剂是,铂化合物与不饱和有机硅单体反应的络合物产物,是一种高活性催化剂。类似类型成份固化的高速度也有其缺点,因为这就排斥了构成室温下长期稳定的单组份成份的可能性。这个问题也可以得到解决,办法是采用聚合加成反应的抑制剂,也就是用在低温(70℃~80℃)能强烈减缓成份硫化过程的化合物,但该化合物在较高温度下不影响硫化的快速进行。但是,由我们科学集体研发的方法似乎是一个比较精细的调节工具,用它可以精细地调节有机硅成份固化的温度和时间条件,用改变金属-络合剂的本质及配合体环境的办法来有目的地改变催化剂的性质。
  与现有类似工艺相比本项目的优点
  找到了控制反应选择性的有效方法,其方法就是改变金属络合物中的中性配合基和酸配合基。所得到的金属络合物催化剂其催化活性的范围较宽,这就使氢化甲硅基化反应可以以各种速度进行,可以在各种温度条件下进行,并可按过程的工艺要求在光活化条件下进行。
  商业化的可能性
  研发的催化体系及关于其性质的资料,可用于生产下列产品的企业:硅氧烷橡胶、硅酮胶、结构材料的薄沥青及密封胶可固化的口腔医学材料、去沫剂、防水剂。
  工艺描述
  催化剂为[PtCl2LL¢],[PdCl2L2],[NiCl2L2],[RhClLn3-n]型的过渡金属络合物(其中L,L¢为膦,硫化物,亚砜,胺、含氮杂环等),或者是被固定的络合物Pt(II)和Ni(Ⅱ),借助于有机磷或含氮配合基将其与载体(二氧化硅)表面联系在一起。催化剂的浓度要保障可以达到令人满意的反应速度,为10-6~10-4mol/(molºSiH)。
  应用领域
  自固化硅酮成份;用作有机硅单体合成的催化剂。
  主要优点
  为解决实际的合成或工艺任务,可以使过程有选择性地进行,同样地也可以选择适当的催化剂(考虑作用物-物料体系的性质)。
  开发阶段
  科研及结构开发阶段。
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