Полисилоксановые ксерогели, содержащие арочно-закрепленные карбаматные группы

УДК 547.495.2 + 544.022.822

ПОЛИСИЛОКСАНОВЫЕ КСЕРОГЕЛИ, СОДЕРЖАЩИЕ АРОЧНО-ЗАКРЕПЛЕННЫЕ КАРБАМАТНЫЕ ГРУППЫ

1, 1, 1, А. Дабровский2

1Институт химии поверхности НАН Украины, 17, ул. Генерала Наумова, г. Киев 03164 Украина E-mail: *****@***icyb.

2Faculty of Chemistry, Maria Curie-Sklodowska University, pl. M. Curie-Sklodowskiej 2, 20-031 Lublin, Poland

Аннотация

С использованием золь-гель метода предложен способ получения полисилоксановых ксерогелей, содержащих арочно-закрепленные карбаматные группы (в качестве структурирующего агента применен тетраэтоксисилан; в качестве прекурсоров – продукты взаимодействия аминов с OCN(CH2)3Si(OC2H5)3; в качестве катализатора реакции гидролитической поликонденсации – фторид-йон). Наличие закрепленных карбаматных групп подтверждено ИК спектроскопией. По данным элементного анализа, содержание функциональных групп в полученных непористых ксерогелях составляет 1.2–1.6 ммоль∙г-1. Это согласуется с данными термического анализа, который также указывает на высокую термическую устойчивость полученных ксерогелей – первый экзоэффект для всех ксерогелей наблюдается в интервале 380–430°С. Синтезированные ксерогели обладают и повышенной гидролитической устойчивостью поверхностного слоя в среде кислот-неокислителей.

ВВЕДЕНИЕ

Функциональные материалы на основе кремнезема хорошо известны и широко используются во многих областях, в том числе в хроматографии, гетерогенном катализе, сорбционных технологиях [1-4]. Наиболее часто для их получения используется метод модифицирования поверхности хлор - или алкоксипроизводными кремния, что позволяет создавать поверхностный слой с необходимыми свойствами. Вместе с тем этот метод имеет ряд недостатков. Например, его использование не позволяет получать материалы с высоким и регулируемым содержанием функциональных групп. Кроме того, создаваемые с его помощью функциональные поверхностные слои обладают, как правило, относительно невысокой гидролитической и термической стабильностью. Это может быть связано с тем, что при использовании традиционных модификаторов (например, трифункциональных силанов) образуется значительное количество структурных единиц типа –Si(OR)2R¢ (Т1) (где R – Н или алкильная группа, а R¢ – вводимая функциональная группа) [5]. Иными словами, в этом случае функциональная группировка связана с поверхностью матрицы одной силоксановой связью, ≡Si-O-Si(OR)2R¢, а атом кремния, несущий функциональную группу, содержит еще и алкоксильные и/или силанольные группы.

Альтернативой представляется использование золь-гель метода, позволяющего в одну стадию получать функционализированные полисилоксановые ксерогели [6,7], содержащие на поверхности, в основном, структурные единицы типа =Si(OR)R¢ (Т2) и ºSiR¢ (Т3). К этому следует добавить, что увеличение количества спейсеров (углеводородных цепей), связывающих функциональную группировку с поверхностью полисилоксанового каркаса и ведущих к образованию арочных структур, также должно способствовать повышению гидролитической и термической устойчивости поверхностного слоя. Настоящее исследование посвящено разработке – с использованием золь-гель техники – методик синтеза ксерогелей, содержащих в поверхностном слое арочно-закрепленные функциональные группы. В качестве последних были выбраны карбаматные, которые эффективны при выделении и разделении ионов редкоземельных металлов [8], при создании мембран [9], при изготовлении устойчивых к истиранию защитных покрытий на поверхности линз, получаемых из органических полимеров [10].

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. Исходные вещества

В качестве исходных веществ были использованы: диэтилентриамин, H2N(CH2)2NH(CH2)2NH2 (ДЭТА, Aldrich, 99%); 1,4,10-триокса-7,13-диазацикло-пентадекан (ТДЦПД, Aldrich, 99%); тетраэтоксисилан, Si(OC2H5)4 (ТЭОС, Aldrich, 98%); бис[3-(триметокси­силил)пропил]амин, [(CH3O)3Si(CH2)3]2NH (БТМПА, Fluka, ³ 97%); 3-изоцианатопропилтриэтоксисилан, (C2H5O)3Si(CH2)3NCO (ИПТЭС, Aldrich, 95+%); NH4F (Fluka, 98%). Неводные растворители с чистотой более 99% были абсолютизированы по известным методикам. Все манипуляции – до осуществления золь-гель синтезов – были выполнены в токе сухого азота при помощи стандартной техники Шленка.

2. Аналитические и физические методы

Элементный анализ был выполнен с помощью анализатора Carlo Erba EA 1108. ИК спектры синтезированных алкоксисиланов были записаны на спектрометре Nicolet NEXUS FTIR в режиме пропусканиямежду стеклами NaCl. ИК спектры ксерогелей были записаны на Thermo Nicolet NEXUS FTIR спектрометре в режиме отражения в области 4000-400 см-1, для чего образцы измельчали с предварительно прокаленным KBr в соотношении 1:20. 1H ЯМР спектры были записаны на приборе Bruker AC-300; в качестве стандарта использовался тетраметилсилан. Масс-спектры были зарегистрированы на масс-спектрометре Finnigan SSQ 710. Термоаналитические кривые были получены на дериватографе системы Паулик-Паулик-Эрдей (Q-1500D) (интервал температур составлял 20-800˚С; скорость нагревания в токе воздуха – 5 град./мин.). Чувствительность термовесов составляла ±0,1 мг. Микрофоторафии образцов в сканирующем режиме (СЭМ) были получены с использование Tesla BS301. Для избежания электростатического эффекта изучаемые образцы покрывались тонкой пленкой золота (или платины) с помощью Polaron SC 7640. Для получения микрофотографий в просвечивающем режиме (ПЭМ) использовали Tesla BS 540. Предварительно для исследуемых образцов были получены платино-углеродные реплики. Для получения низкотемпературных изотерм адсорбции азота использовался ASAP-2405N (Micromeritics). Образцы предварительно дегазировались в вакууме при 150°С на протяжении 2 ч.

3. Методики синтезов.

Синтез исходного трифункционального силана (C2H5O)3Si(CH2)3NHC(O)N[(CH2)3Si(OCH3)3]2 (1). К раствору 0.025 моль БТМПА в 10 см3 метанола при постоянном перемешивании по каплям прибавляли 0.025 моль ИПТЭС. Наблюдалась экзотермическая реакция. После 1 ч. перемешивания раствор оставляли на 18 ч. при комнатной температуре, а потом из него изотермично удаляли растворитель. Образовавшееся практически бесцветное масло несколько часов выдерживали в вакууме.1H ЯМР (CDCl3, d/м. д.): 0.49 (м, SiCH2), 1.09 (т, CH3СН2О), 1.51 (м, SiCH2CH2), 3.01-3.10 (м, CH2N), 3.43 (с, CH3O), 3.69 (кв, CH2O), 4.83 (т, NH). MС, m/z (%): 160(18), 192(28), 202(12), 340(38), 439(15), 543(62), 557(100), 559(28), 588 (82), 600 (52), 618 (16). ИК, см-1: 3365 (nNH), 2974, 2942, 2882, 2842 (nCH), 1631 (nCO), 1533 (δ CNH).

Синтез ксерогеля А. 0.025 моль силана 1 растворяли в 20 см3 этанола и охлаждали на ледяной бане. К этому раствору при интенсивном перемешивании прибавляли раствор 0.75 ммоль фторида аммония в 0.2125 моль воды. После исчезновения помутнения сюда же приливали 0.05 моль ТЭОС, предварительно охлажденного на ледяной бане. Через 3 мин. перемешивание прекращали; через 2 мин. наблюдалось образование прозрачного геля. Через 24 ч. его измельчали и сушили в вакууме при 70/80/90°C по 2 ч. при каждой температуре. Потом ксерогель промывали 500 см3 воды и снова сушили в вакууме при 90°С на протяжении 6 ч. Выход продукта белого цвета составил 14.0 г.

Синтез исходного трифункционального силана [(C2H5O)3Si(CH2)3NHC(O)NH(CH2)2]2NC(O)NH(CH2)3Si(OC2H5)3 (2). К раствору 0.05 моль ИПТЭС в 20 см3 н-гексана по каплям, при интенсивном перемешивании прибавляли 0.0167 моль ДЭТА, растворенного в 10 см3 этанола. После 2 ч. перемешивания при комнатной температуре изотермично удаляли растворители. Оставшееся очень вязкое масло выдерживали в вакууме на протяжении нескольких часов, периодически подогревая его до 40-50°С. 1H ЯМР (CDCl3, d/м. д.): 0.60 (м, SiCH2), 1.17 (т, СН3СН2О), 1.55 (м, SiCH2CH2), 3.10 (м, Si(CH2)2CH2N), 3.20, 3.27 (м, N(CH2)2N), 3.77 (кв, CH2O), 5.29 (м, NH(CH2)2N), 5.85 (м, NH(CH2)3), 6.36 (м, NHC(O)N). MС, m/z (%): 202 (100), 218 (14), 246 (28), 320 (10), 333 (16), 423 (10), 555 (30), 625 (10), 799(12), 846(16). ИК, см-1: 3358, 3320 пл. (nNH), 2975, 2928, 2886 (nCH), 1644 (пл), 1618 (nCO), 1569 (δ CNH).

Синтез ксерогеля Б. 0.0167 моль силана 2 растворяли в 40 см3 этанола и охлаждали на ледяной бане. К этому раствору при интенсивном перемешивании прибавляли раствор 0.75 ммоль фторида аммония в 0.2088 моль воды. После исчезновения помутнения сюда же приливали 0.0668 моль ТЭОС, предварительно охлажденного на ледяной бане. Через несколько минут перемешивание прекращали и прозрачный раствор оставляли стоять при комнатной температуре. Наблюдалось появление небольшой опалесценции, а через 3 ч. – образование геля. Через 24 ч. упругий гель измельчали и сушили в вакууме при 60/70/80°C по 2 ч. при каждой температуре. Затем ксерогель промывали 1000 см3 воды и снова сушили в вакууме при 80/90/105°C (по 2 ч. при каждой температуре). Выход продукта белого цвета составил 13.0 г.

Синтез исходного трифункционального силана [(C2H5O)3Si(CH2)3NHC(O)N]2C10H22О3 (3). 0.005 моль ТДЦПД растворяли в 25 см3 этанола и к этому раствору при интенсивном перемешивании, по каплям прибавляли раствор 0.01 моль ИПТЭС в 5 см3 этанола. Наблюдалась экзотермическая реакция. После 3 ч. перемешивания при комнатной температуре изотермично удаляли растворитель. Оставшееся бледно-желтое масло 48 ч. выдерживали в вакууме. 1H ЯМР (CDCl3, d/м. д.): 0.61 (м, SiCH2), 1.20 (т, CH3СН2О), 1.56 (м, SiCH2CH2), 3.13 (м, CH2N), 3.13 (м, O(CH2)2O), 3.57 (м, OCH2CH2N), 3.69 (т, OCH2CH2N), 3.78 (кв, CH2O), 5.76 (m, NH). MС, m/z (%): 202 (18), 219 (12), 466 (25), 667 (100), 668 (45), 713 (22), 742 (8). ИК, см-1: 3364 (nNH), 2975, 2927, 2885 (nCH), 1640 (nCO), 1538 (δ CNH).

Синтез ксерогеля В. 0.005 моль силана 3 растворяли в 10 см3 этанола и к этому раствору при интенсивном перемешивании прибавляли раствор 0.15 ммоль фторида аммония в 0.035 моль воды. Этот раствор охлаждали на ледяной бане и при перемешивании прибавляли к нему 0.01 моль ТЭОС. Через 10 мин. перемешивание прекращали и прозрачный раствор оставляли стоять при комнатной температуре. Через 48 ч. образовавшийся упругий гель измельчали и сушили в вакууме при 50/60/70°C по 2 ч. при каждой температуре. Затом ксерогель промывали 100 см3 воды, 50 см3 этанола и снова сушили в вакууме 2 ч. при 70°C и 4 ч. при 80°С. Выход продукта белого цвета составил 2.85 г.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Для синтеза исходных трифункциональных силанов 1–3, содержащих карбаматную функциональную группу >N–C(O)–N<, была использована известная реакция первичных (или вторичных) аминов с изоцианатами. Эта реакция, как правило, легко идет уже при комнатной температуре, часто – с количественным выходом. Так как в качестве исходного изоцианата использовался ИПТЭС, имеющий триэтоксисилильную группу, то новые трифункциональные силаны содержали две (или три) такие группировки (рис. 1). Отметим также, что при получении алкоксисилана 3 в качестве исходного амина использовался макроцикл, содержащий две вторичные аминогруппы. Таким образом, предложенный путь может представлять собой альтернативу получению макроциклов с алкоксисилильными группами [11].

[Рис. 1 примерно здесь]

Все синтезированные трифункциональные силаны представляют собой масла. Особенно вязкое масло образуется в случае алкоксисилана 2, поэтому в [9] он был получен – и использовался в дальнейшем – в виде 70%-го раствора в 2-пропаноле. Полученные алкоксисиланы идентифицировались с помощью масс-спектроскопии, ИК и 1H ЯМР спектроскопии. Так как по данным последних двух методов чистота полученных алкоксисиланов составляла не менее 95%, то дальнейшая их специальная очистка не велась. Возможное присутствие в них незначительных количеств растворителя не препятствует проведению реакции гидролитической поликонденсации с целью получения ксерогелей (тем более что на этой стадии использовался тот же растворитель, что и на стадии синтеза алкоксисиланов - этанол). В качестве катализатора при проведении вышеупомянутой реакции использовался фторид аммония (соотношение F–/Si было равным 1/130–1/150). Выбор этого катализатора был обусловлен тем, что в случае применения кислотного катализатора можно ожидать его взаимодействия с функциональной группой. Использование же щелочной реакции среды часто приводит к образованию ксерогелей с невысокой удельной поверхностью, особенно в случае наличия у трифункциональных силанов объемных функциональных групп [7].

При получении гелей применялась двухкомпонентная система. Иными словами, кроме алкоксисиланов с карбаматными функциональными группами использовался и тетраэтоксисилан - в качестве структурирующего агента. Соотношение реагирующих компонентов (ТЭОС/трифункциональный силан) было равным 2:1, за исключением ксерогеля Б, где было использовано соотношение 4:1. Количество вводимой воды составляло половину количества, необходимого для полного гидролиза всех этоксигрупп. Дальнейшая обработка гелей с целью получения ксерогелей велась аналогично [7]. Синтезированные ксерогели представляли собой белые вещества, легко образующие воздушные взвеси. Результаты их элементного анализа и рассчитанное на этой основе содержание функциональных групп приведено в табл. 1. Как видно из этой таблицы, содержание функциональных групп в полученных ксерогелях, вычисленное на основе данных элементного анализа на азот, достаточно высокое – 1.2–1.6 ммоль∙г-1. Как известно, в случае применения метода

[Табл. 1 примерно здесь]

модифицирования поверхности кремнезема получать высокие содержания функциональных групп не удается, даже когда модификация осуществляется из жидкой фазы [12]. Следует также отметить, что в случае ксерогеля Б в его состав входят три карбаматные группировки, >N–C(O)–N<. Таким образом, фактически количество лигандных центров в этом случае в три раза больше, то есть составляет 3.7 ммоль∙г-1. Анализ результатов элементного анализа, представленных в табл. 1, также указывает на то, что содержание углерода и водорода несколько завышено по сравнению с рассчитанным в предположении полного гидролиза всех этоксигрупп исходных алкоксисиланов. В случае водорода это не является неожиданным, так как в полученных образцах следует ожидать присутствия силанольных групп и некоторого количества воды, а в случае углерода это может свидетельствовать о присутствии небольшого количества непрогидролизованных алкоксигрупп.

Присутствие карбаматных функциональных групп в составе полученных ксерогелей подтверждается и данными ИК спектроскопии. Из приведенных на рис. 2 ИК спектров синтезированных ксерогелей видно, что они в двух областях – 3380–3400 см-1 и 1530–
1640 см-1 – имеют несколько полос поглощения, появление которых характерно при образовании карбаматных группировок. Интенсивная, уширенная полоса поглощения в первой области относится к валентному колебанию n(NH) фрагмента –NH–C(O)–NH– или
–NH–C(O)–N= (в случае использования вторичного амина). Она, по-видимому, перекрывается

[Рис. 2 примерно здесь]

с полосой поглощения n(ОH). Во второй области ИК спектра присутствуют две интенсивные, острые, несколько уширенные полосы поглощения, которые относятся к n(CO) и δ(CNH) [13,14] (их часто называют “амид I” и “амид II”) (табл. 2). Кроме того, ИК спектры всех ксерогелей содержат в области 1050-1130 см-1 самую интенсивную полосу поглощения, которая имеет плечо (или плечи) в высокочастотной области (табл. 2). Наличие этой полосы свидетельствует об образовании каркаса силоксановых связей [15].

[Табл. 2 примерно здесь]

Для всех синтезированных ксерогелей были получены термоаналитические кривые (на рис. 3 в качестве примера они приведены для ксерогеля А). Их анализ приводит к выводу, что все образцы обладают высокой термической устойчивостью. Как видно, в интервале 100 -150°С наблюдается эндотермический эффект, который сопровождается небольшой потерей массы – 5,5% (в случае ксерогеля А), 3,8% (Б) и 2,7% (В). Его можно связать с удалением воды и остатков растворителя. Кроме того, наблюдаются экзотермические эффекты, связанные с термоокислительной деструкцией органических функциональных групп. Так, первый экзоэффект для всех матриц наблюдается в интервале 380 - 430°С, что, возможно, связано с разрушением близких по природе фрагментов, какими, с нашей точки зрения, могут быть >N–C(O)–N<. С дальнейшим разрушением, при переходе от ксерогеля А к В, т. е. с увеличением структурной напряженности, наблюдается тенденция к сдвигу второго экзоэффекта в область более низких температур. Например, для ксерогеля А такой эффект имеет место при 750°С, для Б – при 720°С, а для В – при 620°С. Общая потеря массы для всех образцов согласуется с рассчитанной по данным элементного анализа (табл. 1).

[Рис. 3 примерно здесь]

Гидролитическая устойчивость поверхностного слоя в полученных ксерогелях была определена путем перемешивания 1 г образца в 25 см3 0,1 н. хлоридной кислоты на протяжении 4 ч. После этого образец отфильтровывался и сушился при 120°С в сушильном шкафу на протяжении 6 ч. Изучение ИК спектров таких ксерогелей показало, что их поверхностный слой в таких условиях гидролитически стабилен, о чем свидетельствует идентичность ИК спектров до и после кислотной обработки. К этому следует добавить, что потеря массы, определенная путем упаривания фильтрата, составляла менее 0,5% (мас.).

По данным низкотемпературной адсорбции азота величина удельной поверхности в синтезированных ксерогелях составляет меньше 2-3 м2∙г-1. Другими словами, они являются непористыми, что характерно для ксерогелей, содержащих объемные функциональные группы [7].

На рис. 4 представлены микрофотографии ксерогелей, полученные с помощью СЭМ. Они являются типичными для таких материалов и свидетельствуют о том, что ксерогели состоят из частиц неправильной формы и разного размера. Микрофотографии, полученные с помощью ПЭМ (рис. 5), позволяют утверждать, что, по-видимому, синтезированные ксерогели не имеют глобулярного строения, а представляют собой вещества, подобные органическим полимерам. Потому для них и характерны такие малые величины параметров пористой структуры.

[Рис. 4 и 5 примерно здесь]

Таким образом, с использованием реакции первичных и вторичных аминов с 3-изоцианатопропилтриэтоксисиланом были получены алкоксисиланы, содержащие карбаматные функциональные группы. На их основе с применением реакции гидролитической поликонденсации и фторид-иона в качестве катализатора получены ксерогели с содержанием функциональных групп в пределах 1.2–1.6 ммоль∙г-1. Синтезированные ксерогели с арочно-закрепленными карбаматными группами обладают достаточно высокой термической и гидролитической стабильностью.

Список литературы

1.  , , Фурман привитых поверхностных соединений. М.: Физмат, 2003. 592 с.

2.  , Белякова реакции с участием поверхности кремнезема. Киев: Наукова думка, 1991. 264 с.

3.  Зайцев кремнеземы: синтез, строение привитого слоя и химия поверхности. Харьков: Фолио, 1997. 240 с.

4.  Химия поверхности кремнезема. Под ред. , Киев: ИХП НАНУ, 2001. Том 1, Ч. 1. 736 с.; Ч. 2. 500 с.

5.  Vansant E. F., Van Der Voort P., Vrancken K. C. Characterization and Chemical Modification of the Silica Surface. Amsterdam: Elsevier, 1995. 550 p.

6.  Zub Yu. L. and Parish R. V. //rf. Sci. Catal. 1996. V. 99. P. 285–299.

7.  Zub Yu. L. and Chuiko A. A. // Colloidal Silica: Fundamentals and Applications / Bergna H. E., Marcel Dekker, Washington DC, 2005. P. 397–424.

8.  Voronkov M. G., Vlasova N. N., Pozhidaev Yu. N. // Appl. Organomet. Chem. 2000. V.14. P. 287–303.

9.  Li C., Glass T., Wilkes G. L. //J. Inorg. Organometal. Polymers. 1999. V. 9. P. 79–106.

10.  Guizaro C., Lacan P. //New J. Chem. 1994. V.18. P. 1097–1107.

11.  Dubois G., Coriu R. J.P., Reye C., Brandes S., Denat F., Guilard R. // mun., 1999. Р. 2283–2284.

12.  , , // Коллоид. журн., 1980. T. 42, №2. С. 223–229.

13.  Lin-Vien D., Colthup N. B., Fateley W. G., Grasselly J. G. The Handbook of Infrared and Raman Characteristic Frequencies of Organic Molecules. Academic Press, San Diego, CA. 1991. 504 p.

14.  . Инфракрасные спектры сложных молекул. ИЛ: М., 1963. 590 с.

15.  ., // Коллоид. ж. 1975. Т.37, № 4. С. 723–729.

Таблица 1. Данные элементного анализа (%, мас.) и содержание функциональных групп в

синтезированных ксерогелях

Образец	С	N	Н	С/N/Н	С ф. гр. 1, ммоль∙г-1	общая потеря органической части (%, мас.)
А	30.5	4.4	6.2	8.2/1/20	1.6	41.12 (38.4)3
Б	22.6	9.4	5.0	2.8/1/7.5	1.2	37.0 (35.4)
В	32.4	7.9	6.4	4.8/1/11.4	1.5	46.7 (47.4)

1 рассчитанное по данным элементного анализа на азот.

2 рассчитанная по данным элементного анализа.

3 рассчитанная по данным термического анализа.

Таблица 2. Основные полосы поглощения в ИК спектрах синтезированных ксерогелей (см-1)

и их отнесение

Образец	n(NH)+n(OH)	n(CH)	n(CO)	δ(CNH)	n(SiO)
А	3630, 3513, 3439, 3291	2973, 2939, 2886	1630	1539	1143,1056
Б	3630, 3517, 3330	2978, 2939, 2882	1656	1560	1195, 1082
В	3626, 3504, 3330	2939, 2869	1630	1543	1200,1082

Подписи под рисунками:

Рис. 1. Графические формулы синтезированных алкоксисиланов

Рис. 2. ИК спектры полученных ксерогелей

Рис. 3. Термоаналитические кривые для ксерогеля А

Рис. 4. Микрофотографии ксерогелей А и Б, полученные с помощью СЭМ

Рис. 5. Микрофотографии ксерогелей А, Б и В, полученные с помощью электронной

микроскопии на пропускание

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

1.  (Zub Yuriy Leonidovich), д. х.н., старший научный сотрудник, зав. лаб. гибридных материалов Института химии поверхности им. НАН Украины (Chuiko Institute of Surface Chemistry, National Academy of Sciences of Ukraine),

Украина, 03164 г. Киев, 17, ул. Генерала Наумова, [phone]

E-mail: *****@***, *****@***com

2. (Mel’nik Inna Vasil’evna), к. х.н., старший научный сотрудник

Института химии поверхности НАН Украины,

Украина, 03164 Киев, , [phone]

E-mail: *****@***, *****@***ru

3. (Goncharik Vasiliy Petrovich), к. х.н., старший научный сотрудник Института химии поверхности НАН Украины,

Украина, 03164 Киев, , [phone]

E-mail: *****@***com

4. (Stolyarchuk Natalia Vladimirovna), младший научный сотрудник Института химии поверхности НАН Украины,

Украина, 03164 Киев, , [phone]

E-mail: *****@***ru

5. (Kozhara Lidia Ivanovna), ведущий инженер Института химии поверхности НАН Украины,

Украина, 03164 Киев, , [phone]

Реферат

Авторами разработана методика синтеза мостиковых алкоксисиланов с карбаматными группами. Их строение и чистота установлена 1Н ЯМР, масс - и ИК спектроскопией. С использованием золь-гель техники, из двухкомпонентных систем (ТЭОС/функциональный силан) были получены ксерогели на их основе. Данные ИК спектроскопии свидетельствуют о наличии полисилоксановой матрицы и введенных функциональных карбаматных группах. Количество последних было рассчитано из данных элементного анализа на азот и составляет 1.2-1.6 ммоль/г. Термогравиметрическим анализом было показано, что такие ксерогели обладают высокой термической устойчивостью. Также было установлено, что они имеют гидролитически стабильный поверхностный слой.