Заявленная группа изобретений относится к области органической химии, а именно – к способу получения платиносодержащего катализатора гидросилилирования и, собственно, катализатора, полученного заявленным способом. Более конкретно – к способу получения катализатора и комплексу платины с нулевой степенью окисления, так как катализатор с атомом платины в нулевой степени окисления обладает более высокими преимуществами по сравнению с комплексами платины со степенью окисления (II) и (IV), поскольку является одновременно максимально стабильным и проявляет высокую каталитическую активность в процессах гидросилилирования силиконовых каучуков, являющихся сырьём для изготовления силиконовых резин различных сортов для применения в широком спектре промышленного производства.
Заявленный комплекс платины с нулевой степенью окисления металла (далее – (0)) может быть использован в качестве катализатора реакции гидросилилирования наиболее широко используемых в промышленности винил-терминированных полидиметилсилоксановых полимеров, для дальнейшего использования в качестве инкапсулирующих материалов преимущественно для электроники, гидроизоляции, применения в пищевой промышленности, в медицине и т.п.
Заявленное техническое решение может найти широкое применение в вулканизации силиконовых каучуков, используемых в промышленности, например, для получения силиконовых резин, гидроизоляционных и теплоизоляционных материалов, биосовместимых медицинских имплантатов, высоковольтной изоляции, а также в оборонной промышленности, авиации и космосе.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлены источники, в которых описаны катализаторы процесса гидросилилирования и способы их получения.
Так, выявлено изобретение по патенту US 3715334 «Винилсилоксановые комплексы платины», являющееся аналогом по отношению к катализатору и к способу его получения. Сущностью является способ получения из тетрахлорида диэтилендиплатины, в котором к 27.8 частям 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана (dvtms) прибавлялось 19.5 частей [Pt(C2H4)Cl2]2, после чего смесь выдерживалась при перемешивании в течение 1 часа при 30 °С, затем к полученной смеси приливают бензол и охлаждают 2 часа. В дальнейшем к раствору было прибавлено 48 частей этилового спирта и бикарбоната натрия до прекращения экзотермической реакции и выделения газа, после чего смесь была отфильтрована, и фильтрат был сконцентрирован под вакуумом.
Недостатками известного изобретения является дороговизна исходного компонента платины в силу технологических трудностей его получения и высокой себестоимости исходных реагентов, а также склонность полученного катализатора к разложению в силу низкой стабильности комплекса, содержащего слабо связывающие органические лиганды, такие как этилен, при температурах выше 60 °С, что приводит к нежелательному почернению конечных силиконовых резин и потере их изолирующих свойств при разложении катализатора в массе полимера с образованием коллоидной платины.
Известно изобретение по патенту US 4256870 «Силиконовые композиты, не содержащие растворителей» являющееся аналогом по отношению к платиносодержащему катализатору гидросилилирования и к способу его получения. Сущностью является использование циклических органосилоксанов общей формулы (Me(CH2=СН)SiO)n (n = 4-8) в качестве ингибиторов. Состав ингибирующей смеси выглядит следующим образом: 528 частей по массе 2,4,6-триметил-2,4,6-трис-3,3,3-трифторопропилциклотрисилоксана, 83 части 2,4,6-триметил-2,4,6-тривинилциклотрисилоксана, 27 частей терминированного винильными группами диметилсилоксанового олигомера, содержащего в среднем 6 диметилсилоксановых единиц на формулу. Полученная смесь способствовала задержке начала вулканизации вплоть до 96 часов.
Недостатками известного изобретения является низкая стабильность каталитической системы при температуре выше 60 °С, вследствие слабых координационных свойств органического лиганда, обуславливающих склонность к разложению под действием солнечного света, что также приводит к нежелательному почернению конечных силиконовых резин за счёт образования коллоидной платины в массе получаемого силиконового полимера. Также недостатком является низкая воспроизводимость результатов.
Известно изобретение по патенту US5331075 «Термоотверждаемые полиорганосилоксановые композиции, предварительно приготовленные латентные платиновые катализаторы и способы получения», являющееся аналогом по отношению к катализатору и к способу его получения. Сущностью являются сиcтемы, содержащие 2,2’-бипиридил (bpy) в качестве ингибитора, добавляемого к катализатору Карстеда в расчете 15 экв. 2,2’-бипиридила на атом платины. В результате реакции получен комплекс платины с 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксаном и 2,2’-бипиридилом в соотношении Pt:bpy = 1:1. Добавление данного ингибитора заметно увеличивало срок жизни жидкой силиконовой смеси до вулканизации, к примеру, во всех случаях использования избытка 2,2’-бипиридила в качестве ингибитора изменение вязкости не превышало 18% от начального значения.
Недостатком известного изобретения является низкая стабильность комплексов при температурах вулканизации 90-130 °С, связанная с разложением катализатора.
Заявителем выявлено изобретение по патенту РФ № 2644153 «Способ получения катализатора аддитивной вулканизации силиконовых каучуков на основе растворов комплексов платины(0) и катализатор, полученный данным способом» являющееся аналогом по отношению к катализатору и к способу его получения. Сущностью являются сиcтемы для аддитивной вулканизации силиконовых резин, содержащие винилсилоксановый комплекс платины(0), 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан или 2,4,6,8-тетравинил-2,4,6,8-тетраметилтетрасилоксан, отличающийся тем, что винилсилоксановый комплекс содержит модифицирующий органический лиганд из ряда: диметилмалеат, транс-1,2-бис(2-пиридил)этилен, диметилфумарат, 1,3,5,7-тетравинил-1,3,5,7-тетраметилтетрасилоксан, диэтилацетилдикарбоксилат, 7-азаиндол, 2,2'-бипиридил, при этом катализатор представляет собой 2.0-2.8% раствор в изопропаноле по массе платины. Способ получения данного катализатора аддитивной вулканизации силиконовых резин в виде раствора комплекса платины(0), заключающийся в том, что в качестве компонентов берут раствор гексахлороплатината водорода, 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан или 2,4,6,8-тетравинил-2,4,6,8-тетраметилтетрасилоксан и гидрокарбонат натрия, отличающийся тем, что раствор гексахлороплатината водорода предварительно нагревают в изопропаноле при 55±2°С в течение 80-120 мин до селективного восстановления до комплексов трихлорида пропиленплатины(II), добавляют 5-18.7-кратный мольный избыток модифицирующего лиганда, представленного такими органическими соединениями, как диметилмалеат, транс-1,2-бис(2-пиридил)этилен, диметилфумарат, 1,3,5,7-тетравинил-1,3,5,7-тетраметилтетрасилоксан, диэтилацетилдикарбоксилат, 7-азаиндол, 2,2'-бипиридил, с последующим нагреванием при температуре 55-60°С в течение 6 ч, добавляют винилсодержащий силоксан из ряда - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан или 2,4,6,8-тетравинил-2,4,6,8-тетраметилтетрасилоксан с 4-8-кратным избытком винильных групп по количеству в пересчете на платину(0), нагревают полученную смесь при температуре 60±2°С в течение 6 ч, нейтрализуют гидрокарбонатом натрия при перемешивании, фильтруют и промывают осадок изопропанолом с получением фильтрата в качестве целевого продукта.
Недостатками известного изобретения являются необходимость использования больших количеств ингибитора (диметилмалеат, диметилфумарат, транс-1,2-бис(2-пиридил)этилен, 1,3,5,7-тетравинил-1,3,5,7-тетраметилтетрасилоксан, диэтилацетилендикарбоксилат, 7-азаиндол, 2,2’-бипиридил), которые сами являются реакционноспособными по отношению к используемому сополимеру полиметилгидросилоксана с метилгидросилоксаном, невозможность выделения катализатора в чистом виде, что затрудняет хранение, транспортировку и дозировку при использовании в каталитическом процессе, а также высокая склонность к окислению катализатора в растворе по сравнению с твёрдым образцом.
Заявителем из исследованного уровня техники не выявлено близких аналогов заявленного технического решения как по отношению к комплексам и катализаторам на их основе, так и по отношению к способам их получения, поэтому независимые пункты формулы изобретения составлены без ограничительной части.
Целью и техническим результатом заявленного технического решения является разработка способа получения комплекса платины (0), комплекс платины (0) и катализатор гидросилилирования на основе комплекса платины (0).
Далее заявителем приведены требования к разрабатываемому катализатору.
Катализатор должен содержать карбеновые комплексы платины типа Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан;
L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 1),
L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 2).
При этом к заявленному катализатору предъявляются следующие требования:
1. катализатор должен быть стабилен к разложению под действием солнечного света в диапазоне температур 60-100 °С,
2. катализатор должен обеспечивать воспроизводимость результатов катализа реакции гидросилилирования в промышленных масштабах,
3. катализатор должен обладать хорошей растворимостью в силиконовых олигомерах (резинах),
4. катализатор должен представлять собой твердое кристаллическое вещество, растворимое в неполярных растворителях.
Сущностью заявленного технического решения является способ получения катализатора гидросилилирования на основе комплекса платины с карбеновыми лигандами, заключающийся в том, что берут 0.5 ммоль гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 х 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения; далее берут 5.0 ммоль гидрокарбоната натрия, добавляют к нему 2.69 ммоль 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола и перемешивают полученную суспензию в течение 15 минут при температуре от 40 до 60 °С; далее полученный раствор гексахлороплатината водорода при перемешивании порционно добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия и перемешивают в течение в течение 2–4 часов при температуре реакционной смеси от 40 до 60 °С, далее полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, фильтруют в инертной атмосфере, далее из полученного фильтрата отгоняют растворитель изопропанол на вакууме при температуре 50 °С до образования высоковязкой маслянистой жидкости, содержащей Pt2(dvtms)3; далее к полученному раствору последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 0.5–1.0 мл о-ксилола, 0.53 ммоль 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиния бромида или 0.53 ммоль 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиния бромида, 0.77 ммоль трет-бутилата калия, полученную смесь перемешивают в течение 16 часов при комнатной температуре в инертной атмосфере, далее полученную смесь фильтруют, из полученного фильтрата отгоняют растворители изопропанол и о-ксилол при пониженном давлении и при температуре 70 °С, полученный порошок промывают, высушивают под вакуумом при комнатной температуре, получают целевой платиновый катализатор, содержащий комплекс Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан, L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний или L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний.
Карбеновый комплекс платины типа Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний I или L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний II, полученный способом по п.1:
Катализатор реакции гидросилилирования, содержащий карбеновый комплекс платины типа Pt(dvtms)(L) по п. 2, где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний или L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний.
При этом заявителем приведена расшифровка структуры лиганда (L) в платиновом катализаторе гидросилилирования, указанном в формулах I и II для более детального понимания структуры карбенового лиганда и расположения атомов в молекуле для целей обеспечения идентификации полученного катализатора методом ЯМР спектроскопии.
Заявленное техническое решение поясняется чертежом.
На чертеже представлена общая блок-схема выполнения последовательности операций заявленного способа получения и тестирования катализаторов гидросилилирования на основе комплексов платины (в лабораторных условиях).
Далее заявителем приведено описание заявленного технического решения.
Поставленные цели и заявленный технический результат достигаются путем разработки технологии получения комплексов платины (0), получаемых заявленным способом, а также их использования в качестве катализаторов посредством выполнения последующего процесса гидросилилирования винил-терминированных полидиметилсилоксановых полимеров (далее Vi-PDMS) с триметилсилилтерминированным полиметилгидросилоксаном (далее PMHS).
В соответствии с заявленным техническим решением, поставленная цель достигается заявленным способом.
Заявленное техническое решение реализуется посредством выполнения трёх этапов, выполняемых последовательно (при этом последний этап выполняется исключительно для проверки качества полученного продукта как в лабораторных условиях, так и в промышленных условиях).
Особенностью заявленного технического решения является проведение процесса в среде инертного газа (аргона, азота и т.д.).
Далее заявителем представлено детальное описание собственно технологии получения платинового катализатора на основе карбеновых комплексов платины (0), причём заявленная технология представлена на примерах, полученных в условия лаборатории Университета.
При этом следует обратить внимание на то, что представленные заявителем лабораторные примеры являются легко масштабируемыми и доказательства возможного масштабирования приведены далее по тексту.
Далее заявителем приведена схема получения заявленного платинового катализатора:
Технология в целом состоит из трех этапов, а именно:
– первый этап представляет собой получение комплекса платины Pt2(dvtms)3,
– второй этап представляет собой получение карбенового комплекса платины состава Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан;
L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 1),
L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 2),
– третий этап (лабораторный) представляет собой тестирования полученных катализаторов в процессе гидросилилирования и является необходимым, в том числе, и при производстве в промышленных масштабах.
На первом этапе получают комплекс платины состава Pt2(dvtms)3.
Для выполнения первого этапа:
берут 0.5 ммоль гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 х 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения,
далее берут 5.0 ммоль гидрокарбоната натрия, добавляют к нему 2.69 ммоль 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола и перемешивают полученную суспензию в течение 15 минут при температуре от 40 до 60 °С;
далее полученный раствор гексахлороплатината водорода добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия и перемешивают в течение 2–4 часов при температуре реакционной смеси от 40 до 60 °С, далее полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, фильтруют в инертной атмосфере, далее из полученного фильтрата отгоняют растворитель изопропанол на вакууме при температуре 50 °С до образования высоковязкой маслянистой жидкости, содержащей Pt2(dvtms)3.
На втором этапе получают карбеновый комплекс платины состава Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан.
Для выполнения второго этапа:
к полученному на этапе 1 раствору последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 0.5–1.0 мл о-ксилола, 0.53 ммоль 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиния бромида или 0.53 ммоль 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиния бромида, 0.77 ммоль трет-бутилата калия, полученную смесь перемешивают в течение 16 часов при комнатной температуре в инертной атмосфере,
далее полученную смесь фильтруют,
из полученного фильтрата отгоняют растворители изопропанол и о-ксилол при пониженном давлении и при температуре 70 °С,
полученный порошок промывают, высушивают под вакуумом при комнатной температуре, получают целевой платиновый катализатор, содержащий комплекс Pt(dvtms)(L), где:
dvtms = 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан;
L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 1), или
L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 2),
который (целевой платиновый катализатор, содержащий комплекс Pt(dvtms)(L)) используется в качестве собственно катализатора реакции гидросилилирования.
При этом следует обратить внимание, что полученные комплексы принципиально отличаются только структурой и не отличаются по каталитическим свойствам.
На третьем этапе заявителем для исследования качества продукта (Комплекс 1 и Комплекс 2), полученного в лабораторных условиях, приведено тестирование их эффективности в процессе получения силиконовых резин (гидросилилирование).
Для проведения процесса гидросилилирования используют раствор Комплекса 1 или Комплекса 2 в о-ксилоле, который готовят растворением 3.30 мг Комплекса 1 или 3.17 мг Комплекса 2 в 0.1 мл о-ксилола (Раствор 2).
Причем для тестирования в реакции гидросилилирования выполняют следующую последовательность операций:
1) Готовят раствор катализатора (Комплекс 1 или Комплекс 2) в винил-терминированном полидиметилсилоксане (Vi-PDMS) (Компонент 1).
2) Готовят смеси триметилсилилтерминированного полиметилгидросилоксана (PMHS) и Vi-PDMS (Компонент 2).
3) Далее выполняют смешение Компонентов 1 и 2 соответственно.
4) Далее выполняют термическую вулканизацию полученной смеси, состоящей из Компонентов 1 и 2 соответственно.
При этом для получения Компонента 1 берут смесь, состоящую из Vi-PDMS, каталожный номер каталога Sigma Aldrich 433012, регистрационный номер Chemical Abstracts Service CAS 68083-19-2 (см. сайт https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/433012?lang=en®ion=RU&gclid=EAIaIQobChMIyfau5vqN7QIVD9myCh2qowGsEAAYASAAEgKcQPD_BwE) и раствора катализатора Pt(dvtms)(L) в о-ксилоле (Раствор 2), в соотношении 100:1 по объему (в расчете 0.001% платины по массе от массы смеси полимеров).
При этом данный диапазон соотношения является оптимальным, так как платиновый катализатор используется в каталитических количествах и при меньшем содержании платины процесс не протекает с достаточной эффективностью, а при большем, происходит разложение катализатора с образованием коллоидной платины и потерей реакционной способности катализатора. Кроме того, повышение концентрации платины является нецелесообразным в силу повышения себестоимости получаемого целевого продукта (силиконовой резины).
Для получения Компонента 2 берут смесь Vi-PDMS и PMHS, каталожный номер каталога Sigma Aldrich 176206, регистрационный номер Chemical Abstracts Service CAS 63148-57-2 (см. сайт https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/176206?lang=en®ion=RU), в соотношении 100:8 по объему.
При этом данный диапазон соотношения является оптимальным, так как при большем количестве гидридного компонента (PMHS) происходит протекание побочного процесса образования газообразного водорода, который приводит к образованию пузырьков и газонаполнению образующегося силиконового полимера, что значительно ухудшает потребительские свойства целевого продукта и может привести к взрыву реакционной смеси. При меньшей концентрации PMHS имеет место недостаточная сшивка полидиметилсилоксановых производных, приводящая к снижению потребительских свойств силиконовой резины.
5) Далее полученные Компонент 1 и Компонент 2 смешивают и тщательно перемешивают полученную смесь до получения полностью гомогенной смеси.
6) Далее полученную смесь заливают в форму и подвергают термообработке в течение 1-10 мин при температуре от 40 °С до 130 °С , при этом проводят вулканизацию.
При этом при температуре менее 40 °С реакция не идёт, а при температуре выше 130 °С приводит к термодеструкции смеси.
Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину аддитивной вулканизации, полученную с использованием заявленного технического решения.
Таким образом, для реализации заявленного способа выполняют три многостадийных этапа, которые позволяют получить собственно целевой продукт, а именно – катализатор реакции гидросилилирования, с целью дальнейшего получения силиконовой резины.
Далее заявителем приведены примеры осуществления заявленного изобретения.
Пример 1. Получение в лабораторных условиях Комплекса 1 Pt(dvtms)(L), при температуре t = + 40 °С, где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний и его тестирование в процессе гидросилилирования.
Синтез проводят в атмосфере инертного газа.
Берут 0.5 ммоль (0.26 г) гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 × 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения, например, в течение 10-15 мин.
Далее берут 5.0 ммоль (0.42 г) гидрокарбоната натрия, помещают в круглодонную колбу, снабжённую, например, магнитным мешальником, добавляют к нему 2.69 ммоль (0.62 мл) 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола, и перемешивают полученную смесь в течение 15 минут при температуре t = + 40 °С, которую поддерживают на протяжении всего времени перемешивания.
Далее полученный раствор гексахлороплатината водорода добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия порциями по 0.5 мл при постоянном перемешивании при температуре t = + 40 °С в течение 4 часов. Каждую последующую порцию добавляют после обесцвечивания суспензии.
Причем важным фактором является необходимость поддерживания температуры в диапазоне от t = + 40 °С до t = + 60 °С.
При этом реакция является экзотермической и наблюдается небольшое выделение газа (CO2, бутадиен-1,3).
Затем полученную суспензию охлаждают до комнатной температуры при перемешивании, после чего фильтруют, например, через стеклянный фильтр и упаривают фильтрат на вакууме, например, на роторном испарителе при температуре 50 °С. В результате получают раствор Pt2(dvtms)3 (Раствор 1).
Далее к Раствору 1 последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 1.0 мл о-ксилола, 0.53 ммоль (0.182 г) 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиния бромида и 0.77 ммоль (86.3 мг) трет-бутилата калия (tBuOK).
При этом получают гетерогенную смесь желто-оранжевого цвета, которую перемешивают при комнатной температуре в инертной атмосфере в течение 16 часов. Далее смесь фильтруют, из полученного фильтрата отгоняют растворители изопропанол и о-ксилол при пониженном давлении (10-20 мм. рт. ст.) при температуре 70 °С, в результате получают светло-желтый порошок. Далее полученный светло-желтый порошок промывают тремя порциями пентана по 5 мл и высушивают на вакууме (10-20 мм. рт. ст.) при комнатной температуре до образования белого порошка, представляющего собой Комплекс 1.
1H ЯМР (CDCl3. 400 MHz, δ, м.д.): 4.98 (m, 1H, CH), 4.56 (s, 3H, CH3), 4.16 (s, 3H, CH3), 3.49-4.59 m (6H, CH=CH2), 3.48 (s, 3H, CH3), 1.62 (m, 4H, CH2), 1.04 (t, 4H, CH2), 0.52 (s, 6H, Si-CH3), -0.22 (s, 6H, Si-CH3).
Далее следует операция тестирования.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят смесь 10 г винил-терминированного полидиметилсилоксана с 5% раствора катализатора в ксилоле в расчете на 0.01 г платины по массе, и добавляют 0.4 г полиметилгидросилоксана, терминированного триметилсилильными группами. Далее смесь тщательно перемешивают и проводят вулканизацию при 100 °С. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину аддитивной вулканизации.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят две смеси. Первую смесь (Компонент 1) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS раствора Комплекса 1, полученного растворением 3.3 мг (0.51 мкмоль) Комплекса 2 в 0.1 мл о-ксилола (Раствор 2). Вторую смесь (Компонент 2) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS 0.4 г триметилсилилтерминированного полиметилгидросилоксана PMHS. Далее полученные компоненты (Компонент 1 и Компонент 2) смешивают при комнатной температуре и тщательно перемешивают полученную смесь механической мешалкой до получения полностью гомогенной смеси. Далее полученную смесь заливают в форму и проводят вулканизацию при температуре 100 °С в течение 4 мин. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину, полученную методом аддитивной вулканизации.
Пример 2. Получение в лабораторных условиях Комплекса 1 Pt(dvtms)(L), при температуре t = + 60 °С, где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний и его тестирование в процессе гидросилилирования.
Синтез проводят в атмосфере инертного газа.
Берут 0.5 ммоль (0.26 г) гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 × 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения, например, в течение 10-15 мин.
Далее берут 5.0 ммоль (0.42 г) гидрокарбоната натрия, помещают в круглодонную колбу, снабжённую, например, магнитным мешальником, добавляют к нему 2.69 ммоль (0.62 мл) 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола, и перемешивают полученную смесь в течение 15 минут при температуре t = + 60 °С, которую поддерживают на протяжении всего времени перемешивания.
Далее полученный раствор гексахлороплатината водорода добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия порциями по 0.5 мл при постоянном перемешивании при температуре t = + 60 °С в течение 2 часов. Каждую последующую порцию добавляют после обесцвечивания суспензии.
Причем важным фактором является необходимость поддерживания температуры в диапазоне от t = + 40 °С до t = + 60 °С.
При этом реакция является экзотермической и наблюдается небольшое выделение газа (CO2, бутадиен-1,3).
Затем полученную суспензию охлаждают до комнатной температуры при перемешивании, после чего фильтруют, например, через стеклянный фильтр и упаривают фильтрат на вакууме, например, на роторном испарителе при температуре 50 °С. В результате чего получают раствор Pt2(dvtms)3 (Раствор 1).
Далее к Раствору 1 последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 0.5 мл о-ксилола, 0.53 ммоль (0.182 г) 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиния бромида и 0.77 ммоль (86.3 мг) трет-бутилата калия (tBuOK).
При этом получают гетерогенную смесь желто-оранжевого цвета, которую перемешивают при комнатной температуре в инертной атмосфере в течение 16 часов. Далее смесь фильтруют и из полученного фильтрата отгоняют растворители изопропанол и о-ксилол при пониженном давлении (10-20 мм. рт. ст.) при температуре 70 °С, в результате получают светло-желтый порошок. Далее полученный светло-желтый порошок промывают тремя порциями пентана по 5 мл и высушивают на вакууме (10-20 мм. рт. ст.) при комнатной температуре до образования белого порошка, представляющего собой Комплекс 1.
1H ЯМР (CDCl3. 400 MHz, δ, м.д.): 4.98 (m, 1H, CH), 4.56 (s, 3H, CH3), 4.16 (s, 3H, CH3), 3.49-4.59 m (6H, CH=CH2), 3.48 (s, 3H, CH3), 1.62 (m, 4H, CH2), 1.04 (t, 4H, CH2), 0.52 (s, 6H, Si-CH3), -0.22 (s, 6H, Si-CH3).
Далее следует операция тестирования.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят смесь 10 г винил-терминированного полидиметилсилоксана с 5% раствора катализатора в ксилоле в расчете на 0.01 г платины по массе, и добавляют 0.4 г полиметилгидросилоксана, терминированного триметилсилильными группами. Далее смесь тщательно перемешивают и проводят вулканизацию при 100 °С. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину аддитивной вулканизации.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят две смеси. Первую смесь (Компонент 1) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS раствора Комплекса 1, полученного растворением 3.3 мг (0.51 мкмоль) Комплекса 2 в 0.1 мл о-ксилола (Раствор 2). Вторую смесь (Компонент 2) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS 0.4 г триметилсилилтерминированного полиметилгидросилоксана PMHS. Далее полученные компоненты (Компонент 1 и Компонент 2) смешивают при комнатной температуре и тщательно перемешивают полученную смесь механической мешалкой до получения полностью гомогенной смеси. Далее полученную смесь заливают в форму и проводят вулканизацию при температуре 100 °С в течение 4 мин. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину, полученную методом аддитивной вулканизации.
Пример 3. Представляет собой получение в лабораторных условиях Комплекса 1 Pt(dvtms)(L), при температуре t = + 50 °С, где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний и его тестирование в процессе гидросилилирования.
Синтез проводят в атмосфере инертного газа.
Берут 0.5 ммоль (0.26 г) гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 × 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения, например, в течение 10-15 мин.
Далее берут 5.0 ммоль (0.42 г) гидрокарбоната натрия, помещают в круглодонную колбу, снабжённую, например, магнитным мешальником, добавляют к нему 2.69 ммоль (0.62 мл) 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола, и перемешивают полученную смесь в течение 15 минут при температуре t = + 50 °С, которую поддерживают на протяжении всего времени перемешивания.
Далее полученный раствор гексахлороплатината водорода добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия порциями по 0.5 мл при постоянном перемешивании при температуре t = + 50 °С в течение 3 часов. Каждую последующую порцию добавляют после обесцвечивания суспензии.
Причем важным фактором является необходимость поддерживания температуры в диапазоне от t = + 40 °С до t = + 60 °С.
При этом реакция является экзотермической и наблюдается небольшое выделение газа (CO2, бутадиен-1,3).
Затем полученную суспензию охлаждают до комнатной температуры при перемешивании, после чего фильтруют, например, через стеклянный фильтр и упаривают фильтрат на вакууме, например, на роторном испарителе при температуре 50 °С. В результате чего получают раствор Pt2(dvtms)3 (Раствор 1).
Далее к Раствору 1 последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 0.7 мл о-ксилола, 0.53 ммоль (0.182 г) 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиния бромида и 0.77 ммоль (86.3 мг) трет-бутилата калия (tBuOK).
При этом получают гетерогенную смесь желто-оранжевого цвета, которую перемешивают при комнатной температуре в инертной атмосфере в течение 16 часов. Далее смесь фильтруют и из полученного фильтрата отгоняют растворители изопропанол и о-ксилол при пониженном давлении (10-20 мм. рт. ст.) при температуре 70 °С, в результате получают светло-желтый порошок. Далее полученный светло-желтый порошок промывают тремя порциями пентана по 5 мл и высушивают на вакууме (10-20 мм. рт. ст.) при комнатной температуре до образования белого порошка, представляющего собой Комплекс 1.
1H ЯМР (CDCl3. 400 MHz, δ, м.д.): 4.98 (m, 1H, CH), 4.56 (s, 3H, CH3), 4.16 (s, 3H, CH3), 3.49-4.59 m (6H, CH=CH2), 3.48 (s, 3H, CH3), 1.62 (m, 4H, CH2), 1.04 (t, 4H, CH2), 0.52 (s, 6H, Si-CH3), -0.22 (s, 6H, Si-CH3).
Далее следует операция тестирования.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят смесь 10 г винил-терминированного полидиметилсилоксана с 5% раствора катализатора в ксилоле в расчете на 0.01 г платины по массе, и добавляют 0.4 г полиметилгидросилоксана, терминированного триметилсилильными группами. Далее смесь тщательно перемешивают и проводят вулканизацию при 100 °С. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину аддитивной вулканизации.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят две смеси. Первую смесь (Компонент 1) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS раствора Комплекса 2, полученного растворением 3.3 мг (0.51 мкмоль) Комплекса 2 в 0.1 мл о-ксилола (Раствор 2). Вторую смесь (Компонент 2) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS 0.4 г триметилсилилтерминированного полиметилгидросилоксана PMHS. Далее полученные компоненты (Компонент 1 и Компонент 2) смешивают при комнатной температуре и тщательно перемешивают полученную смесь механической мешалкой до получения полностью гомогенной смеси. Далее полученную смесь заливают в форму и проводят вулканизацию при температуре 100 °С в течение 4 мин. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину, полученную методом аддитивной вулканизации.
Пример 4. Представляет собой получение в лабораторных условиях Комплекса 2 Pt(dvtms)(L), при температуре t = + 40 °С, где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний и его тестирование в процессе гидросилилирования.
Синтез проводят в атмосфере инертного газа.
Берут 0.5 ммоль (0.26 г) гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 × 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения, например, в течение 10-15 мин.
Далее берут 5.0 ммоль (0.42 г) гидрокарбоната натрия, помещают в круглодонную колбу, снабжённую, например, магнитным мешальником, добавляют к нему 2.69 ммоль (0.62 мл) 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола, и перемешивают полученную смесь в течение 15 минут при температуре t = + 40 °С, которую поддерживают на протяжении всего времени перемешивания.
Далее полученный раствор гексахлороплатината водорода добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия порциями по 0.5 мл при постоянном перемешивании при температуре t = + 40 °С в течение 4 часов. Каждую последующую порцию добавляют после обесцвечивания суспензии.
Причем важным фактором является необходимость поддерживания температуры в диапазоне от t = + 40 °С до t = + 60 °С.
При этом реакция является экзотермической и наблюдается небольшое выделение газа (CO2, бутадиен-1,3).
Затем полученную суспензию охлаждают до комнатной температуры при перемешивании, после чего фильтруют, например, через стеклянный фильтр и упаривают фильтрат на вакууме, например, на роторном испарителе при температуре 50 °С. В результате чего получают раствор Pt2(dvtms)3 (Раствор 1).
Далее к Раствору 1 последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 1.0 мл о-ксилола, 0.168 г (0.53 ммоль) 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиния бромида и добавляют 86.3 мг (0.77 ммоль) трет-бутилата калия (tBuOK).
При этом получают гетерогенную смесь желто-оранжевого цвета, которую перемешивают при комнатной температуре в течение 16 часов. Далее смесь фильтруют и из полученного фильтрата отгоняют растворитель под вакуумом (10-20 мм. рт. ст.) при температуре 70 °С, в результате получают светло-желтый порошок. Далее полученный светло-желтый порошок промывают тремя порциями пентана по 5 мл и высушивают на вакууме (10-20 мм. рт. ст.) при комнатной температуре до образования белого порошка, представляющего собой Комплекс 2.
1H ЯМР (CDCl3. 400 MHz, δ, м.д.): 4.71 (m, 1H, CH), 4.52 (s, 3H, CH3), 4.07 (s, 3H, CH3), 3.21-4.67 m (6H, CH=CH2), 3.45 (s, 3H, CH3), 1.58 (d, 6H, CH3), 0.48 (s, 6H, Si-CH3), -0.31 (s, 6H, Si-CH3).
Далее следует операция тестирования.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят смесь 10 г винил-терминированного полидиметилсилоксана с 5% раствора катализатора в ксилоле в расчете на 0.01 г платины по массе, и добавляют 0.4 г полиметилгидросилоксана, терминированного триметилсилильными группами. Далее смесь тщательно перемешивают и проводят вулканизацию при 100 °С. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину аддитивной вулканизации.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят две смеси. Первую смесь (Компонент 1) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS раствора Комплекса 2, полученного растворением 3.1 мг (0.51 мкмоль) Комплекса 2 в 0.1 мл о-ксилола (Раствор 2). Вторую смесь (Компонент 2) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS 0.4 г триметилсилилтерминированного полиметилгидросилоксана PMHS. Далее полученные компоненты (Компонент 1 и Компонент 2) смешивают при комнатной температуре и тщательно перемешивают полученную смесь механической мешалкой до получения полностью гомогенной смеси. Далее полученную смесь заливают в форму и проводят вулканизацию при температуре 100 °С в течение 4 мин. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину, полученную методом аддитивной вулканизации.
Пример 5. Представляет собой получение в лабораторных условиях Комплекса 2 Pt(dvtms)(L), при температуре t = + 60 °С, где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний и его тестирование в процессе гидросилилирования.
Синтез проводят в атмосфере инертного газа.
Берут 0.5 ммоль (0.26 г) гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 × 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения, например, в течение 10-15 мин.
Далее берут 5.0 ммоль (0.42 г) гидрокарбоната натрия, помещают в круглодонную колбу, снабжённую, например, магнитным мешальником, добавляют к нему 2.69 ммоль (0.62 мл) 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола, и перемешивают полученную смесь в течение 15 минут при температуре t = + 60 °С, которую поддерживают на протяжении всего времени перемешивания.
Далее полученный раствор гексахлороплатината водорода добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия порциями по 0.5 мл при постоянном перемешивании при температуре t = + 60 °С в течение 2 часов. Каждую последующую порцию добавляют после обесцвечивания суспензии.
Причем важным фактором является необходимость поддерживания температуры в диапазоне от t = + 40 °С до t = + 60 °С.
При этом реакция является экзотермической и наблюдается небольшое выделение газа (CO2, бутадиен-1,3).
Затем полученную суспензию охлаждают до комнатной температуры при перемешивании, после чего фильтруют, например, через стеклянный фильтр и упаривают фильтрат на вакууме, например, на роторном испарителе при температуре 50 °С. В результате чего получают раствор Pt2(dvtms)3 (Раствор 1).
Далее к Раствору 1 последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 0.5 мл о-ксилола, 0.168 г (0.53 ммоль) 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиния бромида и добавляют 86.3 мг (0.77 ммоль) трет-бутилата калия (tBuOK).
При этом получают гетерогенную смесь желто-оранжевого цвета, которую перемешивают при комнатной температуре в течение 16 часов. Далее смесь фильтруют и из полученного фильтрата отгоняют растворитель под вакуумом (10-20 мм. рт. ст.) при температуре 70 °С, в результате получают светло-желтый порошок. Далее, полученный светло-желтый порошок промывают тремя порциями пентана по 5 мл и высушивают на вакууме (10-20 мм. рт. ст.) при комнатной температуре до образования белого порошка, представляющего собой Комплекс 2.
1H ЯМР (CDCl3. 400 MHz, δ, м.д.): 4.71 (m, 1H, CH), 4.52 (s, 3H, CH3), 4.07 (s, 3H, CH3), 3.21-4.67 m (6H, CH=CH2), 3.45 (s, 3H, CH3), 1.58 (d, 6H, CH3), 0.48 (s, 6H, Si-CH3), -0.31 (s, 6H, Si-CH3).
Далее следует операция тестирования.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят смесь 10 г винил-терминированного полидиметилсилоксана с 5% раствора катализатора в ксилоле в расчете на 0.01 г платины по массе, и добавляют 0.4 г полиметилгидросилоксана, терминированного триметилсилильными группами. Далее смесь тщательно перемешивают и проводят вулканизацию при 100 °С. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину аддитивной вулканизации.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят две смеси. Первую смесь (Компонент 1) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS раствора Комплекса 2, полученного растворением 3.1 мг (0.51 мкмоль) Комплекса 2 в 0.1 мл о-ксилола (Раствор 2). Вторую смесь (Компонент 2) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS 0.4 г триметилсилилтерминированного полиметилгидросилоксана PMHS. Далее полученные компоненты (Компонент 1 и Компонент 2) смешивают при комнатной температуре и тщательно перемешивают полученную смесь механической мешалкой до получения полностью гомогенной смеси. Далее полученную смесь заливают в форму и проводят вулканизацию при температуре 100 °С в течение 4 мин. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину, полученную методом аддитивной вулканизации.
Пример 6. Представляет собой получение в лабораторных условиях Комплекса 2 Pt(dvtms)(L), при температуре t = + 50 °С, где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний и его тестирование в процессе гидросилилирования.
Синтез проводят в атмосфере инертного газа.
Берут 0.5 ммоль (0.26 г) гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 × 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения, например, в течение 10-15 мин.
Далее берут 5.0 ммоль (0.42 г) гидрокарбоната натрия, помещают в круглодонную колбу, снабжённую, например, магнитным мешальником, добавляют к нему 2.69 ммоль (0.62 мл) 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола, и перемешивают полученную смесь в течение 15 минут при температуре t = + 50 °С, которую поддерживают на протяжении всего времени перемешивания.
Далее полученный раствор гексахлороплатината водорода добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия порциями по 0.5 мл при постоянном перемешивании при температуре t = + 50 °С в течение 3 часов. Каждую последующую порцию добавляют после обесцвечивания суспензии.
Причем важным фактором является необходимость поддерживания температуры в диапазоне от t = + 40 °С до t = + 60 °С.
При этом реакция является экзотермической и наблюдается небольшое выделение газа (CO2, бутадиен-1,3).
Затем полученную суспензию охлаждают до комнатной температуры при перемешивании, после чего фильтруют, например, через стеклянный фильтр и упаривают фильтрат на вакууме, например, на роторном испарителе при температуре 50 °С. В результате чего получают раствор Pt2(dvtms)3 (Раствор 1).
Далее к Раствору 1 последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 0.7 мл о-ксилола, 0.53 ммоль (0.182 г) 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиния бромида и 0.77 ммоль (86.3 мг) трет-бутилата калия (tBuOK).
При этом получают гетерогенную смесь желто-оранжевого цвета, которую перемешивают при комнатной температуре в течение 16 часов. Далее смесь фильтруют и из полученного фильтрата отгоняют растворитель под вакуумом (10-20 мм. рт. ст.) при температуре 70 °С, в результате получают светло-желтый порошок. Далее полученный светло-желтый порошок промывают тремя порциями пентана по 5 мл и высушивают на вакууме (10-20 мм. рт. ст.) при комнатной температуре до образования белого порошка, представляющего собой Комплекс 2.
1H ЯМР (CDCl3. 400 MHz, δ, м.д.): 4.71 (m, 1H, CH), 4.52 (s, 3H, CH3), 4.07 (s, 3H, CH3), 3.21-4.67 m (6H, CH=CH2), 3.45 (s, 3H, CH3), 1.58 (d, 6H, CH3), 0.48 (s, 6H, Si-CH3), -0.31 (s, 6H, Si-CH3).
Далее следует операция тестирования.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят смесь 10 г винил-терминированного полидиметилсилоксана с 5% раствора катализатора в ксилоле в расчете на 0.01 г платины по массе, и добавляют 0.4 г полиметилгидросилоксана, терминированного триметилсилильными группами. Далее смесь тщательно перемешивают и проводят вулканизацию при 100 °С. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину аддитивной вулканизации.
Для тестирования в реакции гидросилилирования готовят две смеси. Первую смесь (Компонент 1) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS раствора Комплекса 2, полученного растворением 3.1 мг (0.51 мкмоль) Комплекса 2 в 0.1 мл о-ксилола (Раствор 2). Вторую смесь (Компонент 2) готовят добавлением к 5.0 г винил-терминированного полидиметилсилоксана Vi-PDMS 0.4 г триметилсилилтерминированного полиметилгидросилоксана PMHS. Далее полученные компоненты (Компонент 1 и Компонент 2) смешивают при комнатной температуре и тщательно перемешивают полученную смесь механической мешалкой до получения полностью гомогенной смеси. Далее полученную смесь заливают в форму и проводят вулканизацию при температуре 100 °С в течение 4 мин. Полученный продукт представляет собой бесцветную прозрачную силиконовую резину, полученную методом аддитивной вулканизации.
Таким образом, по заявленному техническому решению разработан способ получения карбеновых комплексов платины типа Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний, 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний, карбеновые комплексы платины типа Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 1), 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 2), структурной формулы 1, 2, полученные заявленным способом
и катализаторы реакции гидросилилирования, содержащие карбеновые комплексы платины типа Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 1), 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 2).
Из данных, приведенных в Примерах 1-6, можно сделать вывод, что заявителем достигнуты поставленные цели и заявленный технический результат, а именно - разработаны способы получения комплексов платины (0), а также разработаны комплексы платины (0), полученные данными способами, и катализаторы гидросилилирования на их основе.
Заявленный катализатор содержит карбеновые комплексы платины типа Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан;
L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 1),
L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний (Комплекс 2).
При этом заявленный катализатор соответствует следующим требованиям:
1. катализатор стабилен к разложению под действием солнечного света в диапазоне температур 60-100 °С,
2. катализатор обеспечивает воспроизводимость результатов катализа реакции гидросилилирования в промышленных масштабах,
3. катализатор обладает хорошей растворимостью в силиконовых олигомерах (резинах),
4. катализатор представляет собой твердое кристаллическое вещество, растворимое в неполярных растворителях.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как на дату предоставления заявочных материалов заявителем из исследованного уровня техники не выявлены источники, обладающие совокупность признаков, идентичными совокупности признаков заявленного технического решения.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т. к. совокупность заявленных признаков обеспечивает получение неочевидных для специалиста технических результатов, превышающих технический результат прототипа. Заявителем из исследованного уровня техники не выявлены комплексы и катализаторы заявленного состава. В выявленных источниках также отсутствует последовательность действий заявленных способов, следовательно, заявленные способы не является очевидным для специалиста в анализируемой области техники.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость» предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленное техническое решение может быть получено посредством использования известных компонентов с применением стандартного оборудования и известных приемов.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Катализатор аддитивной вулканизации винилсодержащих полидиметилсилоксановых каучуков и способ его получения | 2019 |
|
RU2748330C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА АДДИТИВНОЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ СИЛИКОНОВЫХ КАУЧУКОВ НА ОСНОВЕ РАСТВОРОВ КОМПЛЕКСОВ ПЛАТИНЫ(0) И КАТАЛИЗАТОР, ПОЛУЧЕННЫЙ ДАННЫМ СПОСОБОМ | 2017 |
|
RU2644153C1 |
| Способ получения катализатора гидросилилирования | 2022 |
|
RU2799051C1 |
| ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНЫ И КОМПОЗИЦИЯ, СПОСОБНАЯ К ОТВЕРЖДЕНИЮ НА ИХ ОСНОВЕ | 2006 |
|
RU2401846C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНОВ И КОМПОЗИЦИЯ НА ИХ ОСНОВЕ | 2007 |
|
RU2427592C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИММЕТРИЧНЫХ МЕТИЛФЕНИЛДИСИЛОКСАНОВ И ГЕКСАФЕНИЛДИСИЛОКСАНА ДЕГИДРОКОНДЕНСАЦИЕЙ ТРИОРГАНОСИЛАНОВ | 2018 |
|
RU2687736C1 |
| КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, ОБРАЗУЮЩИЕ КЛЕТКОПОДОБНУЮ СТРУКТУРУ, И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ | 1994 |
|
RU2111221C1 |
| Способ получения иммобилизованного катализатора гидросилилирования | 1977 |
|
SU743717A1 |
| Катализатор полимеризации на основе высокомолекулярных комплексов платины, полимерная теплопроводящая композиция, способ получения полимерной теплопроводящей композиции и эластичная теплопроводящая электроизолирующая прокладка | 2015 |
|
RU2612532C2 |
| ПОРОШКООБРАЗНАЯ ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНОВАЯ СМОЛА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНОВЫХ СМОЛ | 1996 |
|
RU2130951C1 |
Изобретение относится к способу получения катализатора гидросилилирования на основе комплекса платины с карбеновыми лигандами, который заключается в том, что берут 0.5 ммоль гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 × 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения; далее берут 5.0 ммоль гидрокарбоната натрия, добавляют к нему 2.69 ммоль 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола и перемешивают полученную суспензию в течение 15 минут при температуре от 40 до 60 °С; далее полученный раствор гексахлороплатината водорода при перемешивании порционно добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия и перемешивают в течение 2–4 часов при температуре реакционной смеси от 40 до 60 °С; далее полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, фильтруют в инертной атмосфере; далее из полученного фильтрата отгоняют растворитель изопропанол на вакууме при температуре 50 °С до образования высоковязкой маслянистой жидкости, содержащей Pt2(dvtms)3; далее к полученному раствору последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 0.5–1.0 мл о-ксилола, 0.53 ммоль 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиния бромида или 0.53 ммоль 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиния бромида, 0.77 ммоль трет-бутилата калия, полученную смесь перемешивают в течение 16 часов при комнатной температуре в инертной атмосфере; далее полученную смесь фильтруют, из полученного фильтрата отгоняют растворители изопропанол и о-ксилол при пониженном давлении и при температуре 70 °С; полученный порошок промывают, высушивают под вакуумом при комнатной температуре, получают целевой платиновый катализатор, содержащий комплекс Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан, L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний или L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний. Изобретение также относится к карбеновому комплексу платины типа Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний (L=I) или L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний (L=II), полученному описанным выше способом, а также к катализатору реакции гидросилилирования, содержащему карбеновый комплекс платины типа Pt(dvtms)(L), описанный выше, где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний или L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний. Технический результат заключается в том, что катализатор должен быть стабилен к разложению под действием солнечного света в диапазоне температур 60-100 °С, обеспечивать воспроизводимость результатов катализа реакции гидросилилирования в промышленных масштабах, обладать хорошей растворимостью в силиконовых олигомерах (резинах), представлять собой твердое кристаллическое вещество, растворимое в неполярных растворителях. 3 н.п. ф-лы, 1 ил., 6 пр.
1. Способ получения катализатора гидросилилирования на основе комплекса платины с карбеновыми лигандами, заключающийся в том, что берут 0.5 ммоль гексагидрата гексахлороплатината водорода H2PtCl6 х 6H2O и растворяют его в 2.5 мл изопропанола при перемешивании до полного растворения; далее берут 5.0 ммоль гидрокарбоната натрия, добавляют к нему 2.69 ммоль 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и 1.5 мл изопропанола и перемешивают полученную суспензию в течение 15 минут при температуре от 40 до 60 °С; далее полученный раствор гексахлороплатината водорода при перемешивании порционно добавляют к полученной суспензии гидрокарбоната натрия и перемешивают в течение 2–4 часов при температуре реакционной смеси от 40 до 60 °С; далее полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, фильтруют в инертной атмосфере; далее из полученного фильтрата отгоняют растворитель изопропанол на вакууме при температуре 50 °С до образования высоковязкой маслянистой жидкости, содержащей Pt2(dvtms)3; далее к полученному раствору последовательно при непрерывном перемешивании добавляют 0.5–1.0 мл о-ксилола, 0.53 ммоль 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиния бромида или 0.53 ммоль 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиния бромида, 0.77 ммоль трет-бутилата калия, полученную смесь перемешивают в течение 16 часов при комнатной температуре в инертной атмосфере; далее полученную смесь фильтруют, из полученного фильтрата отгоняют растворители изопропанол и о-ксилол при пониженном давлении и при температуре 70 °С; полученный порошок промывают, высушивают под вакуумом при комнатной температуре, получают целевой платиновый катализатор, содержащий комплекс Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан, L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний или L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний.
2. Карбеновый комплекс платины типа Pt(dvtms)(L), где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний I или L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний II, полученный способом по п. 1:
3. Катализатор реакции гидросилилирования, содержащий карбеновый комплекс платины типа Pt(dvtms)(L) по п. 2, где dvtms - 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан; L = 9-циклопентил-1,3,7-триметилксантиний или L = 9-изопропил-1,3,7-триметилксантиний.
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА АДДИТИВНОЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ СИЛИКОНОВЫХ КАУЧУКОВ НА ОСНОВЕ РАСТВОРОВ КОМПЛЕКСОВ ПЛАТИНЫ(0) И КАТАЛИЗАТОР, ПОЛУЧЕННЫЙ ДАННЫМ СПОСОБОМ | 2017 |
|
RU2644153C1 |
| RU 2019106779 A, 15.09.2020 | |||
| US 5331075 A1, 19.07.1994 | |||
| US 3715334 A1, 06.02.1973 | |||
| КАТАЛИЗАТОР РЕАКЦИИ ГИДРОСИЛИЛИРОВАНИЯ | 1992 |
|
RU2050193C1 |
| US 7019145 B2, 28.03.2006. | |||
