二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷的合成方法技术

本发明专利技术涉及二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷的合成方法，该方法是以硅烷、氢氧化钠为原料，反应生成四硅醇钠盐，再通过四硅醇钠盐与端烯基氯硅烷反应生成端烯基双夹板笼型倍半硅氧烷，再将端烯基双夹板笼型倍半硅氧烷与溴代芳胺基化合物，在催化剂、配合物作用下，进行偶联反应，即制得所述的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷。与现有技术相比，本发明专利技术合成步骤简单，条件温和，可控性好，周期短，产率高，制得的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷可用于热固性树脂或热塑性树脂的改性，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料合成
，设及一种倍半硅氧烷的合成方法，尤其是 设及一种。
技术介绍
在倍半硅氧烷研究领域中，环形齐聚倍半硅氧烷是一类具有立体环状结构的齐聚 倍半硅氧烷（MOSS),其无机性质与多面体齐聚倍半硅氧烷（P0S巧类似，具有倍半硅氧烷骨 架。与POSS的合成相比，MOSS的合成具有方法简单，周期短，产率高的特点，并对溶剂和环 境的干燥程度要求较低。 胺类化合物是一类重要的有机中间体，具有广泛的用途。倍半硅氧烷具有良好的 热稳定性、机械性能、阻燃性能、介电性能和加工性能。端芳胺基双夹板笼型倍半硅氧烷同 时具备了两者的优点，可W将具有"Si-0-Si"键的倍半硅氧烷引入到材料的主链中，制备出 有机-无机纳米复合材料，具有更加广阔的应用前景。然而，目前对于端芳胺基双夹板笼型 倍半硅氧烷合成方法的研究却鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种由漠代芳胺基 化合物通过化Ck反应合成二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷的方法。 阳〇化]本专利技术的目的可W通过W下技术方案来实现： ，该方法是W硅烷、氨氧化钢为原料， 反应生成四娃醇钢盐，再通过四娃醇钢盐与端締基氯硅烷反应生成端締基双夹板笼型倍半 硅氧烷，再将端締基双夹板笼型倍半硅氧烷与漠代芳胺基化合物，在催化剂、配合物作用 下，进行偶联反应，即制得所述的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷。 ，该方法具体包括W下步骤： (1)四娃醇钢盐的制备： 将硅烷、氨氧化钢、去离子水溶解在有机溶剂中，于70-90°C反应2-4小时后，冷却 至室溫，继续揽拌10-20小时，再经旋蒸除去溶剂，制得前驱体四娃醇钢盐，后经真空干燥， 备用； (2)端締基双夹板笼型倍半硅氧烷的制备： 将步骤（1)制得的四娃醇钢盐与=乙胺一起分散在有机溶剂中，于〇°C-次性加 入端締基氯硅烷，反应4-6小时，再转移至室溫条件下，继续反应12-24小时，待反应结束 后，过滤，保留滤液，滤液经旋蒸除去溶剂后，再分散于甲醇中，揽拌，过滤，即制得端締基双 夹板笼型倍半硅氧烷，后经真空干燥，备用； (3)二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷的制备： 将步骤（2)制得的端締基双夹板笼型倍半硅氧烷加入到有机溶剂中，再加入漠代 芳胺基化合物、催化剂及配合物，惰性气体氛围中，于90-110°C反应30-50小时，反应结束 后，经过滤、旋蒸后，再加入甲醇，直至无沉淀产生，后经抽滤、干燥，即制得所述的二胺苯基 双夹板笼型倍半硅氧烷。 步骤（1)所述的硅烷、氨氧化钢及去离子水的摩尔比为2-8:7:4。 步骤（1)所述的硅烷为二甲氧基氨硅烷、苯基二甲氧基硅烷、二氣丙基二甲氧基 硅烷、异下基=甲氧基硅烷、环己基=甲氧基硅烷、十屯氣癸基=甲氧基硅烷、=乙氧基氨 硅烷、苯基二乙氧基硅烷、二氣丙基二乙氧基氨硅烷、异了基二乙氧基硅烷、环己基二乙氧 基硅烷、十屯氣癸基=乙氧基硅烷中的一种。 步骤似所述的四娃醇钢盐与S乙胺、端締基氯硅烷的摩尔比为1:4:2-4。 步骤（2)所述的端締基氯硅烷为乙締基甲基二氯硅烷、締丙基甲基二氯硅烷、乙 締基苯基二氯硅烷或二乙締基二氯硅烷中的一种。 步骤（3)所述的端締基双夹板笼型倍半硅氧烷、漠代芳胺基化合物、催化剂及配 合物的摩尔比为5-10:100:1:2。 步骤（3)所述的漠代芳胺基化合物为邻漠苯胺、间漠苯胺或对漠苯胺、4-漠 苯-1，2-二胺中的一种，所述的催化剂包括氯化钮、醋酸钮或=氣醋酸钮中的一种，所述的 配合物为=苯基麟。 在实际制备过程中，步骤（3)中，还可W向有机溶剂中加入S乙胺。而S乙胺的 作用为缚酸剂，维持体系抑值，S乙胺的加入量与端締基双夹板笼型倍半硅氧烷比例为 2-3:2。=乙胺的加入可W防止体系pH值过低而导致产物被破坏。 所述的有机溶剂为1,2-二氯乙烧、1,2-二氯甲烧、正己烧、氯仿、苯、四氨巧喃、二 氧六环、四氯化碳、苯甲酸、甲苯、二甲苯、N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷胺、二甲基 亚讽、乙醇、正下醇或异丙醇中的一种或几种。 采用上述方法合成的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷（简称：孤SQ-2NH2)通过聚 合反应引入至热固性树脂或热塑性树脂中，可用于制备高性能材料。 所述的热固性树脂为环氧树脂、酪醒树脂或氨基树脂，所述的热塑性树脂为聚苯 乙締、聚乙締、聚碳酸醋树脂、聚酷胺或聚酷亚胺。 本专利技术合成方法是W硅烷、氨氧化钢为原料，经水解缩合反应，生成四娃醇钢盐作 为前驱体，再通过四娃醇钢盐与端締基氯硅烷的娃酸化反应得到端締基双夹板笼型倍半娃 氧烧，然后再与漠代芳胺基化合物通过化Ck反应得到含有二胺苯基双夹板笼型倍半娃氧 烧值DSQ-2NH2)，具体反应过程可通过W下化学反应式来表示： 阳0巧]与现有技术相比，本专利技术具有W下特点： 1)合成步骤简单，W硅烷、氨氧化钢、端締基氯硅烷及漠代芳胺基化合物为反应原 料，原料易得，经济成本低，且反应条件溫和，可控，反应重复性好，制得的二胺苯基双夹板 笼型倍半硅氧烷性能稳定，产率可高达91 %，并对溶剂和环境的干燥程度要求较低； 2)采用本专利技术方法合成的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷具有不同娃氧键单元 数，并且具有广泛的可功能化的特征； 3)采用本专利技术方法合成的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷可通过聚合反应引入 至热固性树脂或热塑性树脂中，可制备出具有优异性能的有机-无机纳米复合材料，具有 广阔的应用前景； 4)本专利技术通过水解缩合反应、娃酸化反应W及化Ck反应得到了二胺苯基双夹板 笼型倍半硅氧烷，具备反应进行程度高、副产物少及副产物分离方便等优势，进而有效提高 反应的产率。【附图说明】 图1为实施例1所制备的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷（3, 13-二对胺苯基八 苯基双夹板笼型倍半硅氧烷）的核磁共振氨谱谱图； 图2为实施例1所制备的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷（3, 13-二对胺苯基八 苯基双夹板笼型倍半硅氧烷）的核磁共振娃谱谱图； 图3为实施例1所制备的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷（3, 13-二对胺苯基八 苯基双夹板笼型倍半硅氧烷）的飞行时间质谱谱图； 图4为实施例I所得的主链含有双夹板笼型倍半硅氧烷（3, 13-二对胺苯基八苯 基双夹板笼型倍半硅氧烷）的聚酷亚胺的红外光谱图； 图5为实施例1所得的主链含有双夹板笼型倍半硅氧烷（3, 13-二对胺苯基八苯 基双夹板笼型倍半硅氧烷）的聚酷亚胺的透射电镜照片； 图6为实施例1所得的主链含有双夹板笼型倍半硅氧烷（3, 13-二对胺苯基八苯 基双夹板笼型倍半硅氧烷）的聚酷亚胺的热失重分析曲线； 图7为实施例1所得的主链含有双夹板笼型倍半硅氧烷（3, 13-二对胺苯基八苯 基双夹板笼型倍半硅氧烷）的聚酷亚胺的介电常数曲线； 图8为实施例1所得的主链含有双夹板笼型倍半硅氧烷（3, 13-二对胺苯基八苯 基双夹板笼型倍半硅氧烷）的聚酷亚胺的介电损耗曲线。【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。 阳040] 实施例1 : (1)四娃醇钢盐的制备当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷的合成方法，其特征在于，该方法是以硅烷、氢氧化钠为原料，反应生成四硅醇钠盐，再通过四硅醇钠盐与端烯基氯硅烷反应生成端烯基双夹板笼型倍半硅氧烷，再将端烯基双夹板笼型倍半硅氧烷与溴代芳胺基化合物，在催化剂、配合物作用下，进行偶联反应，即制得所述的二胺苯基双夹板笼型倍半硅氧烷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑思珣，刘宁，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31