омаров презентация. Определение кремнийорганические соединения
 Скачать 6.32 Mb.
|
|
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — СОЕДИНЕНИЯ, В МОЛЕКУЛАХ КОТОРЫХ ИМЕЕТСЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ АТОМАМИ КРЕМНИЯ И УГЛЕРОДА. КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ИНОГДА НАЗЫВАЮТ СИЛИКОНАМИ, ОТ ЛАТИНСКОГО НАЗВАНИЯ КРЕМНИЯ «СИЛИЦИУМ».КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СМАЗОК, ПОЛИМЕРОВ, РЕЗИН, КАУЧУКОВ, КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ И ЭМУЛЬСИЙ. КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ ИСТОРИЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. Кузьма Андрианович Андриа́нов ( 1904 — 1978 ) В 1936 г. советский ученый К. А. Андрианов разработал метод синтеза высокомолекулярных кремнийорганических соединений, положенный в основу промышленного способа получения ряда продуктов, обладающих ценными свойствами. Андрианов синтезировал сложные эфиры веществ, являющихся производными ортокремниевой кислоты , в которой одна, две или три гидроксильные группы заменены углеводородными радикалами, например; Соединения кремния были известны человеку с незапамятных времен. Первое органическое соединение, содержащее кремний, было получено еще в 1845 г. в реакции этилового спирта с четыреххлористым кремнием: SiCl 4 +4С 2 Н 5 OН→Si(OC 2 Н 5 ) 4 +4HCl. Но это не был первый синтез кремнийорганического соединения в том смысле, какой вкладывает в это понятие современная химическая номенклатура. Кремнийорганическими сейчас признают лишь те соединения, в которых есть связь углерод – кремний непосредственно или через атомы других элементов (O, N, S и др.). ПОЛУЧЕНИЕ • НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ПОЛИОРГАИОСНЛОКСАИЫ ПОЛУЧАЮТ ГИДРОЛИЗОМ СМЕСЕЙ МОНО-, ДИ- ИЛИ ТРИФУНКЦИОИАЛЬНЫХ АЛКИЛ (АРИЛ)ХЛОРСИ-ЛАНОВ ИЛИ АЛКИЛЭТОКСИСИЛАНОВ. • ОСНОВНОЙ АГРЕГАТ ЭТОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ - ГИДРОЛИЗЕР ПРЕДСТАВЛЯЕТ СТАЛЬНОЙ ЭМАЛИРОВАННЫЙ РЕАКТОР, ИМЕЮЩИЙ РУБАШКУ ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ. РЕАКЦИЯ ГИДРОЛИЗА ЭКЗОТЕРМИЧНА И ПРИ ПОМОЩИ ОХЛАЖДЕНИЯ ЕЕ ПОДДЕРЖИВАЮТ В ПРЕДЕЛАХ 30-50°С. ПРИ ГИДРОЛИЗЕ ДИМЕТИЛДИХЛОРСИЛАНА С БОЛЬШИМ ИЗБЫТКОМ ВОДЫ ОБРАЗУЕТСЯ ПРИМЕРНО 50% ЦИКЛИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ ТИПА [-SI (СИЗ)А-О-]П, В КОТОРЫХ /ГЭ*2. ОСТАЛЬНЫЕ ПРОДУКТЫ ГИДРОЛИЗА СОСТОЯТ ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ ИЗ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ДИОЛОВ ТИПА НО-[-SI(CHA)2- -О-}П-Н. В ЦЕЛЯХ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЫХОДА ЛИНЕЙНЫХ ПОЛИМЕРОВ ПРОИЗВОДИТСЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ПРОДУКТОВ ГИДРОЛИЗА С КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ H2SO4 (В КОЛИЧЕСТВЕ 4% ПО ОБЪЕМУ) ДО УСТАНОВЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВЯЗКОСТИ В РЕАКТОРЕ. СВОЙСТВА • ХИМИЧЕСКИЕ: ГИДРОЛИЗ ПРОТЕКАЕТ ВЕСЬМА БЫСТРО И ПРИВОДИТ К ОТЩЕПЛЕНИЮ ВСЕГО ВОДОРОДА, СВЯЗАННОГО С КРЕМНИЕМ: ГИДРОЛИЗ СИЛАНА КАТАЛИЗИРУЕТСЯ ТАКЖЕ И КИСЛОТАМИ, НО НЕ ТАК ЭНЕРГИЧНО, КАК ЩЕЛОЧАМИ. SIH4 + 2H20 = SI02 + 4H2 SIH4 + 2NAOH + Н20 =NA2SI03 + 4Н2 • ФИЗИЧЕСКИЕ: КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ЖИДКОСТИ НЕ ИМЕЮТ ЗАПАХА, СИЛЬНО РАЗЛИЧАЮТСЯ ПО ВЯЗКОСТИ, ТЕМПЕРАТУРЕ КИПЕНИЯ И ЗАМЕРЗАНИЯ. ОНИ ОЧЕНЬ ТЕРМОСТОЙКИ И ЕСЛИ ГОРЯТ, ТО С БОЛЬШИМ ТРУДОМ, МАЛО ПОДВЕРЖЕНЫ ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОДЫ, БОЛЬШИНСТВА ХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, РАЗРУШАЮЩИХ ОБЫЧНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ • ПРОИЗВОДНЫЕ СИЛАНОВ: (CH 3 ) 4 SI, CH 3 SIH 2 SIH 2 CH 3 ,(CH 3 ) 3 SICL. • СИЛАЗАНЫ (CH 3 ) 3 SINHSI(CH 3 ) 3 • СИЛОКСАНЫ (CH 3 ) 3 SIOSI(CH 3 ) 3 • СИЛТИАНЫ(CH 3 ) 3 SISSI(CH 3 ) 3 • СИЛАТРАНЫ N(CH 2 CH 2 O) 3 SIR • ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, НАПРИМЕР ДИМЕТИЛСИЛАЦИКЛОБУТАН. • КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ, ОБЫЧНО ИМЕЮТ СТРОЕНИЕ (SIR 2 O) N ПРОИЗВОДНЫЕ СИЛАНОВ СИЛАНЫ (КРЕМНЕВОДОРОДЫ, ГИДРИДЫ КРЕМНИЯ) — СОЕДИНЕНИЯ КРЕМНИЯ С ВОДОРОДОМ ОБЩЕЙ ФОРМУЛЫ SI N H 2N+2 Наиболее распространённый способ получения — разложение кислотами силицидов металлов Например, силицида магния: Mg2Si+4H 2Mg+SiH4 Физические и химические свойства. Бесцветные жидкости, от легкоподвижных до сиропообразных Арилгалогенсиланы менее летучи, чем алкоксисиланы и алкилгалогенсиланы. Большая часть хорошо растворяется в органических растворителях. Гидролиз этих соединений происходит также на воздухе в присутствии небольших количеств влаги (дымят за счет образования НС1) Праймер для керамики, Силан взаимодействующий агент для фарфора и метала СИЛАЗАНЫ СИЛАЗАНЫ — КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ СО СВЯЗЯМИ SI—N. ОРГАНОСИЛАЗАНЫ — БЕСЦВЕТНЫЕ ИЛИ ОКРАШЕННЫЕ ЖИДКОСТИ, МАСЛА ИЛИ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, НЕКОТОРЫЕ ИЗ НИХ — С РЕЗКИМ РАЗДРАЖАЮЩИМ ЗАПАХОМ. ОЛИГОМЕРНЫЕ И ПОЛИМЕРНЫЕ ОРГАНОСИЛАЗАНЫ — ВЕЩЕСТВА ОТ ВАЗЕЛИНОПОДОБНЫХ ПАСТ ДО ТВЕРДЫХ НЕПЛАВЯЩИХСЯ ПОРОШКОВ. БОЛЬШИНСТВО ОРГАНОСИЛАЗАНОВ РАСТВОРИМЫ В ИНЕРТНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЯХ. • ОРГАНОСИЛАЗАНЫ РЕАГИРУЮТ СО СПИРТАМИ, ФЕНОЛАМИ, КИСЛОТАМИ И СИЛАНОЛАМИ С РАСЩЕПЛЕНИЕМ СИЛАЗАНОВОЙ СВЯЗИ И ОБРАЗОВАНИЕМ СООТВЕТСТВУЮЩИХ АЛКОКСИ-, АРОКСИ- И ГИДРОКСИПРОИЗВОДНЫХ И СИЛОКСАНОВЫХ ГРУППИРОВОК. • ПРИ ДЕЙСТВИИ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ ЦИКЛООРГАНОСИЛАЗАНЫ РАСЩЕПЛЯЮТСЯ ДО ДИОРГАНОДИХЛОРСИЛАНОВ И АММОНИЕВЫХ СОЛЕЙ. ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ ОРГАНОСИЛАЗАНОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ РЕАКЦИИ ПРИВОДИТ ЛИБО К ДИОРГАНОДИ (ОРГАНОАМИНО) СИЛАНАМ, ЛИБО К НОВЫМ N-ЗАМЕЩЕННЫМ ЦИКЛИЧЕСКИМ СОЕДИНЕНИЯМ. СИЛИКОНЫ(СИЛОКСАНЫ) СИЛИКО́НЫ (ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНЫ) — КИСЛОРОДОСОДЕРЖАЩИЕ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ С ХИМИЧЕСКОЙ ФОРМУЛОЙ [R2SIO]N, ГДЕ R = ОРГАНИЧЕСКАЯ ГРУППА. СИЛИКОНЫ ДЕЛЯТСЯ НА ТРИ ГРУППЫ. В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЕСА, СТЕПЕНИ СШИВКИ, ВИДА И КОЛИЧЕСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ ГРУПП У АТОМОВ КРЕМНИЯ СИЛИКОНОВЫЕ ЖИДКОСТИ» — МЕНЕЕ 3000 СИЛОКСАНОВЫХ ЗВЕНЬЕВ. «СИЛИКОНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ» — ОТ 3000 ДО 10000 СИЛОКСАНОВЫХ ЗВЕНЬЕВ. «СИЛИКОНОВЫЕ СМОЛЫ» — БОЛЕЕ 10000 СИЛОКСАНОВЫХ ЗВЕНЬЕВ И ВЫСОКАЯ СТЕПЕНЬ СШИВКИ ПРИМЕНЕНИЕ СИЛИКОНА В КАЧЕСТВЕ УПЛОТНИТЕЛЕЙ: СИЛИКОНОВЫХ ПРОКЛАДОК, КОЛЕЦ, ВТУЛОК, МАНЖЕТ, ЗАГЛУШЕК И МНОГОГО ДРУГОГО. Дезодоранты и средства для загара ПРИМЕНЕНИЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ. В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПРИМЕНЕНИЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ СОПРОВОЖДАЕТСЯ КАК ТЕХНИЧЕСКОЙ, ТАК И В БОЛЬШИНСТВЕ СЛУЧАЕВ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ, ЧТО ПРИВОДИТ К НЕУКЛОННОМУ РОСТУ ПОТРЕБЛЕНИЯ ИХ В СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ. В МЕДИЦИНЕ И БИОХИМИИ ДРУГИМ ПРИМЕРОМ ПРИМЕНЕНИЯ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В МЕДИЦИНЕ И В БИОХИМИИ В ОРГАНИЧЕСКОМ СИНТЕЗЕ В ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ НАМЕЧАЕТСЯ ОПРЕДЕЛЕННАЯ ТЕНДЕНЦИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ОСНОВЫ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО МАСЛА УЛУЧШЕННЫХ СВОЙСТВ. КОМПАУНДИРОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ С КРЕМНИЙ-ОРГАНИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ЗАМЕТНО УЛУЧШАЕТ ВЯЗКОСТНО-ТЕМПЕРАТУРНЫЕ, ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНЫЕ, НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ И ДРУГИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА. КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ КАУЧУКИ • КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ КАУЧУКИ (СИЛИКОНОВЫЕ КАУЧУКИ), ОДИН ИЗ ВИДОВ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ НЕВЫСОКОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ. ПРИМЕНЯЮТСЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ОБОЛОЧЕК ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ, ТРУБОК ДЛЯ ПЕРЕЛИВАНИЯ КРОВИ, ПРОТЕЗОВ (НАПР., ИСКУССТВЕННЫХ КЛАПАНОВ СЕРДЦА) И ДР. ЖИДКИЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ КАУЧУКИ — ГЕРМЕТИКИ. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ |