[go: up one dir, main page]

RU2778690C1 - Method for producing silicon-containing urea - Google Patents

Method for producing silicon-containing urea Download PDF

Info

Publication number
RU2778690C1
RU2778690C1 RU2021119337A RU2021119337A RU2778690C1 RU 2778690 C1 RU2778690 C1 RU 2778690C1 RU 2021119337 A RU2021119337 A RU 2021119337A RU 2021119337 A RU2021119337 A RU 2021119337A RU 2778690 C1 RU2778690 C1 RU 2778690C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diisocyanate
toluene
mol
hexamethylene
isocyanates
Prior art date
Application number
RU2021119337A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Львович Семенов
Рустам Иванович Александров
Михаил Владимирович Кузьмин
Лина Геннадьевна Рогожина
Олег Актарьевич Колямшин
Кристина Юрьевна Иванова
Алиса Олеговна Патьянова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2778690C1 publication Critical patent/RU2778690C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method for producing silicon-containing urea by the general formula
Figure 00000006
, wherein at n=1, R represents phenyl; at n=2, R represents 2,4-toluylene, 1,6-hexamethylene, 4,4′-dicyclohexylmethane, 3,5-isophorone, or 4,4′-diphenylmethane. Method includes the interaction of 3-aminopropyl triethoxysilane with isocyanates of various structures in the presence of an antioxidant and toluene as a solvent while evacuating and at a temperature of 17 to 20°C. Phenyl isocyanate, 2,4-toluylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 4,4′-diisocyanate-dicyclohexylmethane, 4,4′-methylenediphenyl diisocyanate, or isoforondiisocyanate are used as isocyanates of various structures.
EFFECT: production of the target product with a high yield and high conversion of initial substances; simplification of the process and minimisation of the time therefor; reduction in power consumption and ensured environmental cleanliness of production.
1 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к способу получения кремнийорганических соединений, а именно кремнийорганических мочевин, используемых в качестве промоторов адгезии металл-полимерных композиционных материалов позволяющих получать монолитные изделия с высокой стабильностью адгезионных связей при различных температурах и длительности экспозиции, которые могут найти применение в полимерной индустрии.The invention relates to a method for producing organosilicon compounds, namely organosilicon ureas, used as adhesion promoters of metal-polymer composite materials, which make it possible to obtain monolithic products with high stability of adhesive bonds at various temperatures and exposure times, which can be used in the polymer industry.

Кремнийсодержащие мочевины представляют собой важные с промышленной и коммерческой точки зрения продукты, которые применяются в качестве технологических добавок для многих отраслей промышленности, включая производство поверхностно-активных веществ, промоторов адгезии, клеящих веществ и уплотнителей, покрытий, пластмасс, тканей, медицинского оборудования, косметики и др.Silicon-containing ureas are industrially and commercially important products that are used as processing aids in many industries, including surfactants, adhesion promoters, adhesives and sealants, coatings, plastics, textiles, medical equipment, cosmetics and others

Известен способ получения силилзамещенных производных мочевины (US 3676478 А) путем полиприсоединения аминоалкилсиланами различного строения с эфирами карбаминовой кислоты модифицированной изоцианатами при температуре от -20 до 150°С при постоянном перемешивании в течение 20 часов. Недостатками этого способа является получение в результате реакции с изоцианатами полимочевин, которые невозможно выделить в виде индивидуальных соединений.A known method for producing silyl-substituted urea derivatives (US 3676478 A) by polyaddition of aminoalkylsilanes of various structures with carbamic acid esters modified with isocyanates at temperatures from -20 to 150°C with constant stirring for 20 hours. The disadvantages of this method is the production of polyureas by reaction with isocyanates, which cannot be isolated as individual compounds.

Известен способ получения 1,1-1,6-гексаметилен-3,3,3',3'-тетракис-(2-оксиэтил)-бисмочевины (RU 2072352 C1) взаимодействием 1,6,-гексаметилендиизоцианата с диэтаноламином в воде, причем 1,6,-гексаметилендиизоцианат берут в количестве от 1,0005 до 1,1 от стехиометрически рассчитанного. Реакционную смесь по окончании взаимодействия исходных компонентов выдерживают при температуре от 25 до 60°С в течение времени необходимого для вырабатывания избыточного 1,6,-гексаметилендиизоцианата, а образующийся осадок отфильтровывают. Недостатками этого способа является использование в качестве растворителя воды, что недопустимо при работе с 3-аминопропилтриэтоксисиланом, вследствие его мгновенного гидролиза.A known method for producing 1,1-1,6-hexamethylene-3,3,3',3'-tetrakis-(2-hydroxyethyl)-bisurea (RU 2072352 C1) by the interaction of 1,6,-hexamethylene diisocyanate with diethanolamine in water, and 1,6-hexamethylene diisocyanate is taken in an amount from 1.0005 to 1.1 of the stoichiometrically calculated one. The reaction mixture after the interaction of the initial components is maintained at a temperature of 25 to 60°C for the time necessary to produce excess 1,6-hexamethylene diisocyanate, and the precipitate formed is filtered off. The disadvantages of this method is the use of water as a solvent, which is unacceptable when working with 3-aminopropyltriethoxysilane, due to its instantaneous hydrolysis.

Известен способ получения кремнийорганических отвердителей взаимодействием 3-аминопропилтриэтоксисилана (аналог продукта АГМ-9) с дифенилсиландиолом, или с α,ω-дифенилсилоксандиолом, или с метилфенилсиландиолом, или с α,ω-метилфенилсилоксандиолом при температуре 90-105°С, с последующей выдержкой при 140°С (Патент РФ 2230068, МПК G07F 7/10, C08L63/02, 2004). Недостатком данного способа является получение смеси трудно разделяемых полисилоксанов с различной молекулярной массой.A known method for producing organosilicon hardeners by the interaction of 3-aminopropyltriethoxysilane (an analogue of the product AGM-9) with diphenylsilanediol, or with α,ω-diphenylsiloxanediol, or with methylphenylsilanediol, or with α,ω-methylphenylsiloxanediol at a temperature of 90-105°C, followed by holding at 140°C (RF Patent 2230068, IPC G07F 7/10, C08L63/02, 2004). The disadvantage of this method is the preparation of a mixture of difficult-to-separate polysiloxanes with different molecular weights.

Существует способ получения тетраоксиалкилзамещенных мочевин (RU 2572345 C1) путем взаимодействия диэтаноламина с диизоцианатом в среде растворителя, в качестве растворителя используют абсолютный хлороформ, а взаимодействие проводят путем нагревания смеси диэтаноламина и хлороформа до 30°С, после чего смесь охлаждают до 10-15°С и прибавляют по каплям соответствующий диизоцианат, в мольном соотношении диизоцианат : диэтаноламин 1:2, полученную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч, затем смесь нагревают до 30-35°С и перемешивают еще в течение 1 ч, полученный продукт фильтруют и сушат при остаточном давлении 0.5-1.5 кПа. Недостатком данного способа является невозможность получения триэтоксисилильных производных мочевин и использование в качестве растворителя хлороформа, который требует предварительной подготовки, т.е. абсолютирования.There is a method for obtaining tetraoxyalkyl-substituted ureas (RU 2572345 C1) by reacting diethanolamine with a diisocyanate in a solvent medium, absolute chloroform is used as a solvent, and the interaction is carried out by heating a mixture of diethanolamine and chloroform to 30°C, after which the mixture is cooled to 10-15°C and the corresponding diisocyanate is added dropwise, in a molar ratio of diisocyanate : diethanolamine 1:2, the resulting mixture is stirred at room temperature for 1 h, then the mixture is heated to 30-35°C and stirred for another 1 h, the resulting product is filtered and dried at a residual pressure of 0.5-1.5 kPa. The disadvantage of this method is the impossibility of obtaining triethoxysilyl urea derivatives and the use of chloroform as a solvent, which requires preliminary preparation, i.e. absolutization.

В качестве наиболее близкого технического аналога - Puri J.K. et al, New silatranes possessing urea functionality: Synthesis, characterization and their structural aspects, Journal of Organometallic Chemistry, 2011, v. 696, no. 7, p. 1341-1348, https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2010.12.039, в котором раскрыт способ получения кремнийсодержащих мочевин, а именно 1-[3-(триэтоксисилил)пропил]-3-фенилмочевины. Для получения кремнийсодержащих мочевин смешивают карбофункциональные кремнийорганические изоцианаты с аминами и диаминами при нагревании в среде хлороформа 5 часов. После удаления растворителя получают коричневое вещество с чистотой 86%. В отличие от данного способа получения наш метод позволяет получить целевой продукт с высоким выходом при более низкой температуре и чистотой не ниже 92%As the closest technical analogue - Puri J.K. et al, New silatranes possessing urea functionality: Synthesis, characterization and their structural aspects, Journal of Organometallic Chemistry, 2011, v. 696, no. 7, p. 1341-1348, https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2010.12.039, which discloses a method for the preparation of silicon-containing ureas, namely 1-[3-(triethoxysilyl)propyl]-3-phenylurea. To obtain silicon-containing ureas, carbofunctional organosilicon isocyanates are mixed with amines and diamines by heating in chloroform for 5 hours. After removal of the solvent, a brown solid is obtained with a purity of 86%. In contrast to this method of obtaining, our method allows obtaining the target product with a high yield at a lower temperature and a purity of at least 92%

Задачей является разработка простого, эффективного и воспроизводимого в промышленных масштабах способа получения кремнийсодержащих мочевин, обеспечивающего высокий выход и высокую степень конверсии исходных веществ.The task is to develop a simple, efficient and commercially reproducible method for obtaining silicon-containing ureas, providing a high yield and a high degree of conversion of the starting materials.

Техническим результатом является получение целевого продукта с высоким выходом и высокой конверсией исходных веществ, упрощение процесса и минимизация времени его проведения, уменьшение энергопотребления и обеспечении экологической чистоты производства.The technical result is to obtain the target product with a high yield and high conversion of the starting materials, simplify the process and minimize its time, reduce energy consumption and ensure the environmental friendliness of production.

Технический результат достигается тем, что способ получения кремнийсодержащих мочевин общей формулы

Figure 00000001
, при n=1, R - фенил; n=2, R - 2,4-толуилен, 1,6-гексаметилен, 4,4'-дициклогексилметан, 3,5-изофорон, 4,4'-дифенилметан, согласно изобретению, включает взаимодействие 3-аминопропилтриэтоксисилана с изоцианатами различного строения в присутствии антиоксиданта и толуола в качестве растворителя при вакууммировании и температуре 17-20°С, при этом в качестве изоцианатов различного строения используют фенилизоцианат или 2,4-толуилендиизоцианат или 1,6-гексаметилендиизоцианат или 4,4'-диизоцианатодициклогексилметан или 3,5-изофорондиизоцианат или 4,4'-метилендифенилдиизоцианат.The technical result is achieved in that the method for producing silicon-containing ureas of the general formula
Figure 00000001
, when n=1, R is phenyl; n=2, R - 2,4-toluene, 1,6-hexamethylene, 4,4'-dicyclohexylmethane, 3,5-isophorone, 4,4'-diphenylmethane, according to the invention, includes the interaction of 3-aminopropyltriethoxysilane with isocyanates of various structures in the presence of an antioxidant and toluene as a solvent under vacuum and a temperature of 17-20 ° C, while phenyl isocyanate or 2,4-toluene diisocyanate or 1,6-hexamethylene diisocyanate or 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane or 3.5 -isophorone diisocyanate or 4,4'-methylene diphenyl diisocyanate.

Кремнийсодержащие мочевины получают следующим образом: в реактор, снабженный мешалкой и ледяной баней, загружают (ν1, моль) изоцианата, (ν2, моль) предварительно перегнанного толуола, антиоксиданта и перемешивают до однородности. Затем через капельную воронку в течение 3-6 часов при температуре реакционной смеси 17-20°С добавляют (ν3 моль) 3-аминопропилтриэтоксисилана, предварительно растворенного в (ν4 моль) толуола, далее реакционную смесь перемешивают в течение 1 часа, затем смесь вакуумируют до полного удаления толуола.Silicon-containing ureas are obtained as follows: (ν1, mol) isocyanate, (ν2, mol) pre-distilled toluene, antioxidant are loaded into a reactor equipped with a stirrer and an ice bath and stirred until homogeneous. Then, 3-aminopropyltriethoxysilane (ν3 mol) previously dissolved in toluene (ν4 mol) is added through a dropping funnel for 3-6 hours at a temperature of the reaction mixture of 17-20°С, then the reaction mixture is stirred for 1 hour, then the mixture is evacuated to complete removal of toluene.

Для получения кремнийсодержащих мочевин использовали следующие вещества: 3-аминопропилтриэтоксисилан (ТУ 6-02-724-77), толуол (ГОСТ 5789-78), фенилизоцианат (ТУ 00001910-6-06-06-92), 2,4-толуилендиизоцианат (ТУ 113-38-95-90), 1,6-гексаметилендиизоцианат (ТУ 113-03-38-104-90), 4,4'-диизоцианатодициклогексилметан (VESTANAT H12-MDI производства EVONIK LEADING BEYOND CHEMISTRY), 4,4'-метилендифенилдиизоцианат (ТУ 113-03-604-86), изофорондиизоцианат (марки «Vestanat IPDI» производство компания Дегусса), бинарные антиоксиданты Songnox (компания "Songwon", Южная Корея). Могут использоваться аналоги ингредиентов, выпускаемые различными фирмами.The following substances were used to obtain silicon-containing ureas: 3-aminopropyltriethoxysilane (TU 6-02-724-77), toluene (GOST 5789-78), phenylisocyanate (TU 00001910-6-06-06-92), 2,4-toluene diisocyanate ( TU 113-38-95-90), 1,6-hexamethylene diisocyanate (TU 113-03-38-104-90), 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane (VESTANAT H12-MDI manufactured by EVONIK LEADING BEYOND CHEMISTRY), 4.4' -methylene diphenyl diisocyanate (TU 113-03-604-86), isophorone diisocyanate (Vestanat IPDI brand, manufactured by Degussa), Songnox binary antioxidants (Songwon, South Korea). Analogues of ingredients produced by various companies can be used.

Пример 1. Способ получения 1-фенил-3-[3-(триэтоксисилил)пропил]мочевины.Example 1. Method for obtaining 1-phenyl-3-[3-(triethoxysilyl)propyl]urea.

В реактор, снабженный мешалкой и ледяной баней, загружают 59,56 г (ν1, 0,5 моль) фенилизоцианата, 59,56 г (ν2, 0,65 моль) предварительно перегнанного толуола, 0,0064 г антиоксиданта SONGNOX 11В, перемешивают до однородности. Затем через капельную воронку в течение 3 часов при температуре продукта реакции не выше 20°С добавляют 116,27 г (ν3, 0,525 моль) 3-аминопропилтриэтоксисилан предварительно растворенного в 116,27 г (ν4, 1,26 моль) толуола. Полученный продукт реакции перемешиваем еще 1 час и затем смесь вакуумируют до полного удаления толуола. В результате получают 1-фенил-3-[3-(триэтоксисилил)пропил]мочевину - кристаллы светло-желтого цвета с выходом 95,5%.59.56 g (ν 1 , 0.5 mol) of phenylisocyanate, 59.56 g (ν 2 , 0.65 mol) of pre-distilled toluene, 0.0064 g of the antioxidant SONGNOX 11B are charged into a reactor equipped with a stirrer and an ice bath, mix until smooth. Then, 116.27 g (ν 3 , 0.525 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane previously dissolved in 116.27 g (ν 4 , 1.26 mol) of toluene are added through a dropping funnel for 3 hours at a temperature of the reaction product not higher than 20 ° C. The resulting reaction product is stirred for another 1 hour and then the mixture is evacuated until the complete removal of toluene. The result is 1-phenyl-3-[3-(triethoxysilyl)propyl]urea - light yellow crystals with a yield of 95.5%.

Пример 2. Способ получения 2,4-толуиленбис[N-3-(триэтоксисилил)пропил]мочевины.Example 2. Method for obtaining 2,4-toluylenebis[N-3-(triethoxysilyl)propyl]urea.

В реактор, снабженный мешалкой и ледяной баней, загружают 87,08 г (v1, 0,5 моль) 2,4-толуилендиизоцианат, 87,08 г (ν2, 0,95 моль) предварительно перегнанного толуола, 0,0063 г антиоксиданта SONGNOX 11В, перемешивают до однородности. Затем через капельную воронку в течение 3 часов при температуре продукта реакции не выше 18°С добавляют 232,43 г (ν3, 1,05 моль) 3-аминопропилтриэтоксисилан предварительно растворенного в 232,43 г (ν4, 2,52 моль) толуола. Полученный продукт реакции перемешиваем еще 1 час и затем смесь вакуумируют до полного удаления толуола. В результате получают 2,4-толуиленбис[N-3-(триэтоксисилил)пропил]мочевину - кристаллы светло-желтого цвета с выходом 94,1%.A reactor equipped with a stirrer and an ice bath is charged with 87.08 g (v 1 , 0.5 mol) of 2,4-toluene diisocyanate, 87.08 g (v 2 , 0.95 mol) of pre-distilled toluene, 0.0063 g antioxidant SONGNOX 11B, mix until smooth. Then, 232.43 g (ν 3 , 1.05 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane previously dissolved in 232.43 g (ν 4 , 2.52 mol) is added through a dropping funnel for 3 hours at a temperature of the reaction product not higher than 18 ° C toluene. The resulting reaction product is stirred for another 1 hour and then the mixture is evacuated until the complete removal of toluene. As a result, 2,4-toluylenebis[N-3-(triethoxysilyl)propyl]urea is obtained - light yellow crystals with a yield of 94.1%.

Пример 3. Способ получения 1,6-гексаметиленбис[N-3-(триэтоксисилил)пропил] мочевины.Example 3. Process for the preparation of 1,6-hexamethylenebis[N-3-(triethoxysilyl)propyl]urea.

В реактор, снабженный мешалкой и ледяной баней, загружают 84,1 г (ν1, 0,5 моль) 1,6-гексаметилендиизоцианат, 84,1 г (ν2, 0,91 моль) предварительно перегнанного толуола, 0,0074 г антиоксиданта SONGNOX 11В, перемешивают до однородности. Затем через капельную воронку в течение 3 часов при температуре продукта реакции 18°С добавляют 232,43 г (ν3, 1,05 моль) 3-аминопропилтриэтоксисилан предварительно растворенного в 232,43 г (ν4, 2,52 моль) толуола. Полученный продукт реакции перемешиваем еще 1 час и затем смесь вакуумируют до полного удаления толуола. В результате получают 1,6-гексаметиленбис[N-3-(триэтоксисилил)пропил]мочевину кристаллы светло-желтого цвета с выходом 95,9%.A reactor equipped with a stirrer and an ice bath is charged with 84.1 g (ν 1 , 0.5 mol) of 1,6-hexamethylene diisocyanate, 84.1 g (ν 2 , 0.91 mol) of pre-distilled toluene, 0.0074 g antioxidant SONGNOX 11B, mix until smooth. Then, 232.43 g (ν 3 , 1.05 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane preliminarily dissolved in 232.43 g (ν 4 , 2.52 mol) of toluene are added through a dropping funnel for 3 hours at a reaction product temperature of 18°C. The resulting reaction product is stirred for another 1 hour and then the mixture is evacuated until the complete removal of toluene. As a result, light yellow crystals of 1,6-hexamethylenebis[N-3-(triethoxysilyl)propyl]urea are obtained with a yield of 95.9%.

Пример 4. Способ получения 4,4'-дициклогексилметан-бис[N-3-(триэтоксисилил)пропил]мочевины.Example 4 Process for the preparation of 4,4'-dicyclohexylmethane-bis[N-3-(triethoxysilyl)propyl]urea.

В реактор, снабженный мешалкой и ледяной баней, загружают 131,2 г (ν1, 0,5 моль) 4,4'-диизоцианатодициклогексилметан, 131,2 г (ν2, 1,42 моль) предварительно перегнанного толуола, 0,0034 г антиоксиданта SONGNOX 11В, перемешивают до однородности. Затем через капельную воронку в течение 6 часов при температуре продукта реакции 20°С добавляют 232,43 г (ν3, 1,05 моль) 3-аминопропилтриэтоксисилан предварительно растворенного в 232,43 г (ν4, 2,52 моль) толуола. Полученный продукт реакции перемешиваем еще 1 час и затем смесь вакуумируют до полного удаления толуола. В результате получают 4,4'-дициклогексилметан-бис[N,3-(триэтоксисилил)пропил]мочевину - кристаллы светло-желтого цвета с выходом 92,4%.131.2 g (ν 1 , 0.5 mol) of 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane, 131.2 g (ν 2 , 1.42 mol) of pre-distilled toluene, 0.0034 g of antioxidant SONGNOX 11B, mix until smooth. Then, 232.43 g (ν 3 , 1.05 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane preliminarily dissolved in 232.43 g (ν 4 , 2.52 mol) of toluene are added through a dropping funnel for 6 hours at a temperature of the reaction product of 20°C. The resulting reaction product is stirred for another 1 hour and then the mixture is evacuated until the complete removal of toluene. The result is 4,4'-dicyclohexylmethane-bis[N,3-(triethoxysilyl)propyl]urea - light yellow crystals with a yield of 92.4%.

Пример 5. Способ получения 3,5-изофоронбис[N-3-(триэтоксисилил)пропил]мочевины.Example 5. Process for the preparation of 3,5-isophoronebis[N-3-(triethoxysilyl)propyl]urea.

В реактор, снабженный мешалкой и ледяной баней, загружают 111,14 г (ν1, 0,5 моль) 3,5-изофорондиизоцианат, 111,14 г (ν2, 1,2 моль) предварительно перегнанного толуола, 0,0014 г антиоксиданта SONGNOX 11В, перемешивают до однородности. Затем через капельную воронку в течение 6 часов при температуре продукта реакции 20°С добавляют 232,43 г (ν3, 1,05 моль) 3-аминопропилтриэтоксисилан предварительно растворенного в 232,43 г (ν4, 2,52 моль) толуола. Полученный продукт реакции перемешиваем еще 1 час и затем смесь вакуумируют до полного удаления толуола. В результате получают 3,5-изофоронбис[N-3-(триэтоксисилил)пропил]мочевину кристаллы светло-желтой цвета с выходом 94,3%.111.14 g (ν 1 , 0.5 mol) of 3,5-isophorone diisocyanate, 111.14 g (ν 2 , 1.2 mol) of pre-distilled toluene, 0.0014 g are charged into a reactor equipped with a stirrer and an ice bath. antioxidant SONGNOX 11B, mix until smooth. Then, 232.43 g (ν 3 , 1.05 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane preliminarily dissolved in 232.43 g (ν 4 , 2.52 mol) of toluene are added through a dropping funnel for 6 hours at a temperature of the reaction product of 20°C. The resulting reaction product is stirred for another 1 hour and then the mixture is evacuated until the complete removal of toluene. As a result, 3,5-isophoronebis[N-3-(triethoxysilyl)propyl]urea crystals of light yellow color are obtained with a yield of 94.3%.

Пример 6. Способ получения 4,4'-дифенилметанбис[N,3-(триэтоксисилил)пропил]мочевины.Example 6 Process for the preparation of 4,4'-diphenylmethanebis[N,3-(triethoxysilyl)propyl]urea.

В реактор, снабженный мешалкой и ледяной баней, загружают 125,12 г (ν1, 0,5 моль) 4,4'-метилендифенилдиизоцианат, 125,12 г (ν2, 1,36 моль) предварительно перегнанного толуола, 0,0071 г антиоксиданта SONGNOX 11В, перемешивают до однородности. Затем через капельную воронку в течение 6 часов при температуре продукта реакции 20°С добавляют 232,43 г (ν3, 1,05 моль) 3-аминопропилтриэтоксисилан предварительно растворенного в 232,43 г (V4, 2,52 моль) толуола. Полученный продукт реакции перемешиваем еще 1 час и затем смесь вакуумируют до полного удаления толуола. В результате получают 4,4'-дифенилметанбис[N,3-(триэтоксисилил)пропил]мочевину - кристаллы светло-желтой цвета с выходом 92,1%.125.12 g (v 1 , 0.5 mol) of 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate, 125.12 g (v 2 , 1.36 mol) of pre-distilled toluene, 0.0071 g of antioxidant SONGNOX 11B, mix until smooth. Then, 232.43 g (v 3 , 1.05 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane preliminarily dissolved in 232.43 g (V4, 2.52 mol) of toluene are added through a dropping funnel over 6 hours at a reaction product temperature of 20°C. The resulting reaction product is stirred for another 1 hour and then the mixture is evacuated until the complete removal of toluene. The result is 4,4'-diphenylmethanebis[N,3-(triethoxysilyl)propyl]urea - light yellow crystals with a yield of 92.1%.

В табл. 1 приведены результаты по синтезу кремнийсодержащих мочевин общей формулы

Figure 00000002
, при n=1, R - фенил; n=2, R - 2,4-толуилен, 1,6-гексаметилен, 4,4'-дициклогексилметан, 3,5-изофорон, 4,4'-дифенилметан.In table. 1 shows the results on the synthesis of silicon-containing ureas of the general formula
Figure 00000002
, when n=1, R is phenyl; n=2, R is 2,4-toluene, 1,6-hexamethylene, 4,4'-dicyclohexylmethane, 3,5-isophorone, 4,4'-diphenylmethane.

Figure 00000003
Figure 00000003

В ИК-спектрах полученных продуктов наблюдаются интенсивные полосы поглощения при 3317 см-1, характерные для NHC(O)NH связей. Полосы гидроксильной группы, непосредственно связанной с атомом кремния, отсутствуют, а полосы, соответствующие NH-амидной группе, наблюдаются при 1650-1680 см-1.In the IR spectra of the products obtained, intense absorption bands at 3317 cm -1 are observed, which are characteristic of NHC(O)NH bonds. The bands of the hydroxyl group directly bonded to the silicon atom are absent, and the bands corresponding to the NH-amide group are observed at 1650-1680 cm -1 .

Заявляемый способ получения кремнийсодержащих мочевин позволяет получить целевой продукт с высоким выходом и высокой конверсией исходных веществ, сократить длительность и энергоемкость процесса.The inventive method for obtaining silicon-containing ureas makes it possible to obtain the target product with a high yield and high conversion of the starting materials, to reduce the duration and energy intensity of the process.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить кремнийсодержащие мочевины в промышленных масштабах, которые могут найти применение в качестве веществ, используемых в качестве технологических добавок для многих отраслях промышленности, включая производство поверхностно-активных веществ, промоторов адгезии, клеящих веществ и уплотнителей, покрытий, пластмасс, тканей, медицинского оборудования, косметики и др.Thus, the proposed method makes it possible to obtain silicon-containing ureas on an industrial scale, which can be used as substances used as processing aids for many industries, including the production of surfactants, adhesion promoters, adhesives and sealants, coatings, plastics, fabrics, medical equipment, cosmetics, etc.

Claims (1)

Способ получения кремнийсодержащих мочевин общей формулы
Figure 00000004
, при n=1, R - фенил; n=2, R - 2,4-толуилен, 1,6-гексаметилен, 4,4'-дициклогексилметан, 3,5-изофорон, 4,4'-дифенилметан, включающий взаимодействие 3-аминопропилтриэтоксисилана с изоцианатами различного строения в присутствии антиоксиданта и толуола в качестве растворителя при вакууммировании и температуре 17-20°С, при этом в качестве изоцианатов различного строения используют фенилизоцианат, или 2,4-толуилендиизоцианат, или 1,6-гексаметилендиизоцианат, или 4,4'-диизоцианатодициклогексилметан, или 4,4'-метилендифенилдиизоцианат, или изофорондиизоцианат.
Method for obtaining silicon-containing ureas of the general formula
Figure 00000004
, when n=1, R is phenyl; n=2, R - 2,4-toluene, 1,6-hexamethylene, 4,4'-dicyclohexylmethane, 3,5-isophorone, 4,4'-diphenylmethane, including the interaction of 3-aminopropyltriethoxysilane with isocyanates of various structures in the presence of an antioxidant and toluene as a solvent under vacuum and a temperature of 17-20 ° C, while phenyl isocyanate, or 2,4-toluylene diisocyanate, or 1,6-hexamethylene diisocyanate, or 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane, or 4, is used as isocyanates of various structures, 4'-methylene diphenyl diisocyanate, or isophorone diisocyanate.
RU2021119337A 2021-06-30 Method for producing silicon-containing urea RU2778690C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2778690C1 true RU2778690C1 (en) 2022-08-23

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3676478A (en) * 1968-12-04 1972-07-11 Bayer Ag Silyl-substituted urea derivatives
SU379580A1 (en) * 1971-07-12 1973-04-20 METHOD FOR OBTAINING ORGANINUM SILICON DERIVATIVES OF THIOMATORIUM CONTAINING ETOXY GROUPS AT SILICON ATOM
RU2572345C1 (en) * 2015-01-12 2016-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Method for obtaining tetraoxyalkyl-substituted ureas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3676478A (en) * 1968-12-04 1972-07-11 Bayer Ag Silyl-substituted urea derivatives
SU379580A1 (en) * 1971-07-12 1973-04-20 METHOD FOR OBTAINING ORGANINUM SILICON DERIVATIVES OF THIOMATORIUM CONTAINING ETOXY GROUPS AT SILICON ATOM
RU2572345C1 (en) * 2015-01-12 2016-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Method for obtaining tetraoxyalkyl-substituted ureas

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PURI J.K. et al, New silatranes possessing urea functionality: Synthesis, characterization and their structural aspects, Journal of Organometallic Chemistry, 2011, v. 696, no. 7, p. 1341-1348, doi: 10.1016/j.jorganchem.2010.12.039. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102542236B1 (en) Two-component siloxane-based coatings containing polymers with urea linkages and terminal alkoxysilanes
US8410229B2 (en) Polyurethane-modified acrylic resin and preparing method thereof
US6416686B2 (en) Polyisocyanates
US10221199B2 (en) Isocyanatosilanes with thiourethane structure
US20140147632A1 (en) Process For The Production Of Polyurethane Polyureas Containing Side Chains And Of Aqueous Dispersions Of These
KR100542842B1 (en) Method for producing biuret group-containing polyisocyanate from (alicyclic) aliphatic diisocyanate
RU2778690C1 (en) Method for producing silicon-containing urea
EP3585845B1 (en) Siloxane-based coatings containing polymers with urea linkages and terminal alkoxysilanes
JP2005029794A (en) Nco-containing compound having covalently bonded polyhedral oligomer silicon-oxygen cluster unit, use thereof, coating material containing the compound as crosslinking agent, and coating film produced from the coating materiual
US10351579B2 (en) Monoallophanates based on alkoxysilane alkyl isocyanates
EP4144780A1 (en) Sulfonic acid-modified polyisocyanate and preparation method therefor
US8729259B2 (en) Method for producing 1:1 adducts having a low monomer content from hydroxyalkyl(meth)acrylates and diisocyanates
SU743583A3 (en) Polymeric material producing method
US8729210B2 (en) Prepolymers based on di- or polyisocyanates and formamide-terminated low molecular weight compounds, processes for preparing the same and uses thereof
CN108250406B (en) Soft segment-containing polyurethane, polyisocyanate, polyurethane prepolymer, polyurethane elastomer and preparation method thereof
JP3816539B2 (en) Polyfluorourethane additives for curable coating compositions
JP6794439B2 (en) Biuret structure-containing polyisocyanate composition
JP2020084190A (en) Process for producing low-viscosity nco-containing prepolymers having low residual monomer content
MXPA05011280A (en) Blocked biuretized isocyanates.
CN1103778C (en) compounds containing alkoxysilane groups and hydantoin groups
JP2022506793A (en) Functionalized hydroxysilanes, silylated polyurethanes, and compositions containing them.
SU833970A1 (en) Tris-/(benzthazol-2-ylthiocarbonylamino)-tolyl-2/-isocyanurates as vulcanizing additives in making rubber-engineering articles and their preparation method
HK1078074A (en) Process for preparing aspartates
KR19990035244A (en) Alkoxysilane group and hydantoin group containing compound
JPS58132019A (en) Production of urethane prepolymer