作为用于Si-H和Si-OR之间的反应的热触发剂的桥联受阻路易斯对制造技术

一种组合物，该组合物含有甲硅烷基氢化物、硅烷醇和/或甲硅烷基醚和桥联受阻路易斯对的混合物。对的混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为用于Si
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H和Si
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OR之间的反应的热触发剂的桥联受阻路易斯对


[0001]本专利技术涉及桥联受阻路易斯对作为用于甲硅烷基氢化物和甲硅烷基醚和/或硅烷醇之间的化学反应的热触发剂的用途。桥联受阻路易斯对在加热时解离以释放路易斯酸。路易斯酸用作用于甲硅烷基氢化物和甲硅烷基醚和/或硅烷醇之间的化学反应的催化剂。
[0002]
技术介绍

[0003]受阻路易斯对(“FLP”)是指其中空间拥塞阻止路易斯酸和路易斯碱彼此络合和中和的路易斯酸和路易斯碱对的术语。当组合时，FLP的路易斯酸和碱保持彼此独立，而不是组合以彼此中和。然而，已发现FLP以桥联受阻路易斯对(“B
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FLP”)的形式彼此间接结合，其中桥联分子与FLP的酸和碱两者结合以形成具有位于路易斯酸和路易斯碱之间的桥联分子的络合物。在一些情况下，桥联分子可切断以形成阻断的路易斯酸和阻断的路易斯碱，其中桥联分子的一部分与路易斯酸和路易斯碱中的每一者络合并阻断路易斯酸和路易斯碱中的每一者进一步络合或反应。氢气(H2)是在形成B
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FLP时以这种方式切断的桥联分子的示例。
[0004]B
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FLP已用于活化桥联分子以用于化学反应中。例如，氢气(H2)已被用作B
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FLP中的桥联分子以便活化氢气以用于氢化反应中(参见例如JACS 2015,137,10018
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10032)，并且二氧化碳已被用作B
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FLP中的桥联分子以便活化二氧化碳以用于脱氧氢化硅烷化(参见例如JACS 2010,132,10660
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10661)。在B
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FLP中用作桥联分子以用于活化它们进行化学反应的其它分子包括一氧化二氮(N2O)、二氧化硫(SO2)、烯烃和炔烃。参见例如：Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,6643
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6646；Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,6400
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6441；以及JACS 2015,137,10018
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10032。
[0005]发现B
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FLP的附加用途将是令人惊讶且有用的，特别是在此类用途允许控制除涉及桥联分子的那些化学反应之外的化学反应的情况下。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了B
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FLP作为用于甲硅烷基氢化物(Si
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H)和硅烷醇(Si
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OH)或甲硅烷基醚(Si
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OR)之间的反应的热触发剂的令人惊讶且意料不到的用途。
[0007]已知Si
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H和Si
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OR在强路易斯酸催化剂的存在下反应以产生硅氧烷和R
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H，这被称为Piers
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Rubinsztajn(“PR”)反应。自从PR反应的发现，已发现硅烷醇可在PR样反应中代替甲硅烷基醚以产生硅氧烷和氢气。可能期望使用PR和PR样反应(在本文中共同称为“PR类型反应”)来固化涂料、粘合剂、弹性体和发泡应用中的硅氧烷。然而，这些反应非常快速。因此，PR类型反应体系通常是两部分体系，其中催化剂与Si
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H和/或Si
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OH/Si
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OR保持分开，直到需要反应为止。期望PR类型反应组分能够以为储存提供架藏稳定性但在期望固化该体系时有办法触发PR类型反应的方式一起储存在单部分体系中。存在其中路易斯酸催化剂与紫外线(UV)敏感阻断剂络合的体系，该阻断剂阻止催化剂实现PR类型反应，直到用UV光照射为止。然而，此类体系需要储存在黑暗中以实现架藏稳定性，并且必须暴露于UV光以引发固
化。在暴露于UV光时，路易斯酸的释放往往是缓慢的，从而导致在暴露于UV光时缓慢引发的反应。UV阻断的路易斯酸的应用需要触发薄膜，因此紫外光可有效地渗透到组合物中并实现高表面积暴露。因此，在开始路易斯酸催化的反应、反应快速开始(路易斯酸的快速释放)和/或能够快速触发本体组合物中的反应之前，在期望不需要避免UV光暴露的组合物时，路易斯酸的UV阻断具有缺点。
[0008]本专利技术是发现B
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FLP可在单组分PR类型反应体系中用作被热触发的潜在性路易斯酸催化剂的结果。即，包含路易斯酸PR类型反应催化剂的B
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FLP可与甲硅烷基氢化物和硅烷醇和/或甲硅烷基醚组合以形成单部分反应体系，该单部分反应体系在23℃下是架藏稳定的，但在加热时快速反应以从B
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FLP中释放路易斯酸。在加热时，B
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FLP分解，从而释放路易斯酸催化剂，使催化剂能够引发PR反应。有利地，本专利技术的使用B
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FLP的组合物可暴露于UV光，但不因不阻断路易斯酸而触发反应。
[0009]已发现B
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FLP是特别有效的触发剂，因为一旦破坏，它们就不太可能重组。这意味着一旦路易斯酸被释放，它将继续催化反应，而不会由于B
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FLP的重新形成而受到抑制。这优于因与路易斯碱直接络合而抑制的路易斯酸，因为路易斯碱保留在溶液中并且可与游离路易斯酸重组以中和路易斯酸并抑制其催化反应的能力。B
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FLP需要在路易斯酸和碱之间重新形成桥联络合物，这不太可能随机发生。这对于易散逸的桥联分子尤其如此，诸如为气态的并且一旦B
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FLP被破坏就会逸出反应体系或可与体系中的另一个分子反应并变得不可用的那些桥联分子。因此，B
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FLP的使用提供了对在不干扰形成催化剂抑制剂的情况下不可逆地触发反应的空前控制，因为当充分加热以解离B
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FLP时，预期酸催化剂基本上不可逆地释放以催化快速PR类型反应。
[0010]在第一方面，本专利技术为一种组合物，该组合物包含甲硅烷基氢化物、硅烷醇和/或甲硅烷基醚和桥联受阻路易斯对的混合物。
[0011]在第二方面，本专利技术为一种化学反应方法，该方法包括以下步骤：(a)提供根据第一方面所述的组合物；以及(b)将组合物加热至足以使路易斯酸从桥联受阻路易斯对解离的温度。
[0012]本专利技术可用于制备涂料、粘合剂、弹性体和泡沫。
具体实施方式
[0013]当未用测试方法编号表示日期时，测试方法是指截至本文档的优先权日的最新测试方法。对测试方法的引用包括对测试协会和测试方法编号两者的引用。以下测试方法缩写和标识适用于本文：ASTM是指ASTM国际协会；EN是指欧洲标准；DIN是指德国标准化学会；并且ISO是指国际标准化组织。
[0014]由产品的商品名标识的产品是指在本申请的优先权日可以那些商品名购自供应商的组合物。
[0015]“多个”是指两个或更多个。“和/或”意指“和，或作为替代形式”。除非另外指明，否则所有范围均包括端值。除非本文另外说明，否则由产品的商本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，所述组合物包含甲硅烷基氢化物、硅烷醇和/或甲硅烷基醚和桥联受阻路易斯对的混合物。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述桥联受阻路易斯对包含：(a)路易斯酸，所述路易斯酸选自烷基铝、芳基铝、芳基硼烷、氟化芳基硼烷、卤化硼、卤化铝、烷基镓、芳基镓、卤化镓、甲硅烷基鎓阳离子和鏻鎓阳离子；(b)路易斯碱，所述路易斯碱选自具有以下结构的分子：PR3、P(NR2)3、NR3、N(SiR3)
x
R3‑
x
、RC(NR)N、P(N
‑
R)R3、胍、脒、磷腈和其中R在每次出现时独立地选自氢、烷基、取代的烷基、芳基和取代的芳基；以及(c)连接所述路易斯酸和所述路易斯碱的桥联分子，所述桥联分子选自二氧化碳、H2、腈、烯烃、炔烃、酮、酯和醛。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述路易斯酸为氟化芳基硼烷。4.根据权利要求2或权利要求3所述的组合物，其中所述路易斯碱选自PR3、NR3、胍...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：