Введение к работе
Актуальность проблем*. Раввитие науки и техники требует расширения номенклатуры используемых материалов, в частности, материалов на основе кремнийорганических полимеров. Поэтому важное значение в настоящее время приобретает разработка новых методов синтеза кремнийорганических мономеров с различными функциональными группами, которыми, в основном, определяются эксплуатационные характеристики конечных продуктов и материалов.
Исследованные в представленной работе методы радиационного гидросилилирования и конденсации при инициировании ускоренными электронами позволяют, благодаря использованию ионизирующих излучений, значительно расширить ассортимент получаемых мономеров.
Применяемый для реаливации предложенных методов источник излучений - ускоритель электронов является ^наиболее предпочтительным, основная часть реализованных в промышленности радиационных процессов базируется именно на ускорителях. Таким образом, данная работа сочетает два актуальных направления развития науки и техники.
Цель работы. Настоящая работа выполнена с целью определения основных закономерностей получения кремнийорганических мономеров методами радиационного гидросилилирования ' и конденсации, отработкф реализации этих методов на опытной радиационно-химической установке с ускорителем электронов.
Научная новизна. Впервые осуществлены реакции гаэофавного гидросилилирования циклогексена метилдихлорсиланом и дихлорсиланом при инициировании , ускоренными электронами. Получены циклогексилсодержащие кремнийорганические. мономеры на баве дихлорсилана. Определены значения радиационно-химических выходов продуктов гидросилилирования циклогексена и оптимальные условия синтеза метилциклогексилдихлорсилана на опытной ускорительной установке.
Впервые изучена инициируемая ускоренными электронами газофазная' конденсация дихлорсилана с галогенированными арилами, в том числе, имеющими фторсодержащие функциональные заместители. Экспериментально доказано, что газофазная радиационная конденсация описывается цепным радикальным механизмом. Изучена кинетика реакции и зависимость основных показателей синтеза от условий.
При инициировании ускоренными электронами процесса
-4--конденсации пара-хлорбензотрифто'рида с метилдихлор-, трихлор-, дихлорсиланом получен ряд кремнийорганических мономеров, включающих трифторметильную группу, в том числе диорганозамешенные
ооодилеккл.
Практическая ценность. Предложенные методы синтеза кремнийорганических мономеров путем гавофавного радиационного
гидросилилирования и конденсации при инициировании ускоренным! электронами позволяют получать различные функциональновамещенные кремнийорганичекие мономерные соединения.
В случае гидросилилирования радиационный метод характеризуется большим выходом при малых временах контакта, не требует дорогостоящих катализаторов. Кроме того, радиационное гидросилилирование циклогексена дихлорсиланом дает возможность синтеза дициклогексилэамешенных кремнийсодержаших соединений.
В случае конденсации, радиационный метод позволяет получать с большими выходами и высокой селективностью кремнийорганические мономеры с разнообразными функциональными заместителями. При конденсации дихлррсилана с пара-хлорбензотрифторидом получены диорганозамешенные мономеры, синтез , которых методом высокотемпературной конденсации практически невозможен, так например синтезирован мономер - дитрифтортолилдихлорсилан.
Полученные зависимости основных показателей синтеза от режима облучения позволяют определить оптимальные условия производства многих кремнийорганических мономеров, уточнить технологические аспекты работы основных узлов установки.
Проьыоленная реализация. Разработанные методы синтеза отработанны и практически реализованы на опытной радиационно-химичеокой установке о ускорителем электронов ЭЛВ-8. На установке наработана опытная партия мономера метилциклогексилдихлорсилана, одного из базовых мономеров, .используемых в производстве кремнийорганических фоторезистов. Мощность установки достаточна для покрытия всех потребностей в этом мономерном продукте в ближайшие пять лет.
Апробация работы. Результаты работы превставлялись на IV Всесоюзной конференции по химии карбенов (Москва, 1987), Всесоюзной конференции "Производство кремнийорганических продуктов и применение их для повышения долговечности материалов и изделий отраслей народного хозяйства" (Чебоксары, 1988), V Московской конференции по органической химии и технологии (Москва, 1989),/
- 5 -IV Симпозиуме "Строение и реакционная способность кремнийорганических соединений" (Иркутск, 1989), VII Всесоюзной конференции по химии, технологии производства и практическому применению кремнийорганических соединений (Тбилиси, 1990).
Публикации по теме диссертации. Основные результаты работы изложены в 13 публикациях,, список которых приведен . в заключительной части реферата.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографии и приложения. Работа содержит 166 страниц машинописного текста (включая приложение 22 таблиц экспериментальных результатов), 28 рисунков, 27- таблиц. Библиография включает 139 наименований.