作为用于Si-H和Si-O-Si之间的反应的热触发剂的桥联受阻路易斯对制造技术

本发明专利技术公开了一种组合物，该组合物包含甲硅烷基氢化物、硅氧烷和桥联受阻路易斯对的混合物，并且可被热触发以固化。并且可被热触发以固化。

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

技术介绍


[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硅氧烷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硅氧烷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与路易斯酸和路易斯碱之间的桥联分子形成络合物。在一些情况下，桥联分子可切断以形成封端的路易斯酸和封端的路易斯碱，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中的桥联分子以便于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中的桥联分子以便于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
‑
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
‑
H)和硅氧烷键(Si
‑
O
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Si)之间的反应的热触发剂的令人惊讶且意料不到的用途。
[0007]已发现Si
‑
H和Si
‑
O
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Si在存在强路易斯酸的情况下发生重排反应，其中来自硅氧烷键的硅与甲硅烷基氢化物的氢结合，而甲硅烷基氢化物的硅与硅氧烷键的氧结合。令人惊讶的是，参与重排反应的甲硅烷基氢化物和硅氧烷键可在同一分子上或可在不同分子上。该重排反应在强路易斯酸的存在下往往是快速的。这种反应可用于快速固化包含Si
‑
H和硅氧烷键的体系而无需水或水分。然而，其需要用于储存的两部分体系，其中路易斯酸催化剂保持远离甲硅烷基氢化物和硅氧烷键的组合直至需要固化的时间。希望能够提供一种架藏稳定的单组分体系，其利用在23℃下架藏稳定但可被触发固化的重排反应。
[0008]本专利技术是发现B
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FLP可在这些重排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反应催化剂的B
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FLP可与甲硅烷基氢化物和硅氧烷键混合以形成架藏稳定但可在加热时触发固化的反应体系。在充分加热的情况下，路易斯酸从B
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FLP解离，从而允许路易斯酸充当引发甲硅烷基氢化物和硅氧烷键之间的重排反应的酸催化剂。
[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。这优于直接用路易斯碱抑制的路易斯酸，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。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。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
‑
FLP被破坏就会逸出反应体系的那些分子。因此，B
‑
FLP的使用提供了对在不干扰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，酸催化剂不可逆地释放以催化快速重排反应。
[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、硅氧烷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、粘合剂和弹性体。
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数据上可以那些商品名购自供应商的组合物。
[0015]“多个”意指两个或更多个。“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，否则由产品的商品名标识的产品是指在本文档的优先权日可以那些商品名购自供应商的组合物。
[0016]本专利技术的组合物包含硅氧烷、甲硅烷基氢化物和桥联受阻路易斯对的混合物。
[0017]“硅氧烷”是指包含至少一个硅氧烷(Si
‑
O
‑
Si)键的分子。有利地，本专利技术的硅氧烷为“聚硅氧烷”，其是指包含多个Si
‑
O
‑
Si键的分子。聚硅氧烷包含通常称为M、D、T或Q单元的硅氧烷单元。标准M单元具有式(CH3)3SiO
1/2
。标准D单元具有式(CH3)2SiO
2/2
。标准T单元具有式(CH3)SiO
3/2
。标准Q单元具有式SiO
4/2
。M型、D型和T型单元可具有一个或多个被氢或一些其它部分取代的甲基基团。
[0018]“甲硅烷基氢化物”是包含硅
‑
氢(Si
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H)键并且可包含多个Si
‑
H键的分子。
[0019]“烷基”是通过移除氢原子而衍生自烷烃本文档来自技高网...

【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、硅氧烷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，以及其中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、脒和磷腈。5.根据权利要求2至4中...

【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：