SSQO
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Silesquioxano oligomerico poliedral - SSQO
Este tipo de sustancias presenta una estructura intermedia entre las siliconas y la sílice. El nombre Inglés silsesquioxano viene del latín y se puede traducir como: sil ICIUM (silicio), sesquioleato (uno y medio), buey ygenium(oxígeno), lo que significa que la relación de átomos a átomos de silicio es uno y medio. El uso de nombres de sistemas para poliedrosilsesquioxanos puede ser engorroso, por lo que la literatura usa la nomenclatura para los siloxanos. Este grupo de compuestos poseen una estructura poliédrica basada en silicio y oxígeno con una gran estabilidad térmica. La funcionalidad de estas moléculas se la confieren sustituyentes orgánicos situados en cada esquina del esqueleto Si-O. Estas moléculas se pueden incorporar a sistemas poliméricos a través de mezclado físico, grafteado o copolimerización dando lugar a nanoestructuras en el material, que aportan propiedades intermedias entre los polímeros y las cerámicas. Existen múltiples estudios recientes que detectan mejoras mecánicas, en estabilidad térmica y en la inflamabilidad de materiales poliméricos combinados con SSQO. Los silsesquioxanos oligoméricos, o silsesquioxano oligomérico poliédrico SSQO, son compuestos híbridos inorgánico/orgánico, oligómeros y organosilíceos de fórmula empírica (RSiO1,5)n donde n es un número par y R es un grupo orgánico o un átomo de hidrógeno. Cada átomo de silicio está enlazado a un promedio de 1.5 átomos de oxígeno (estequiometría sesqui) y a un grupo hidrocarbonado. Los silsesquioxanos pueden adquirir dos configuraciones diferentes: los silsesquioxanos puente y los silsesquioxanos oligoméricos poliédricos, SSQO. Los silsesquioxanos puente están constituídos por núcleos de Si-O unidos por una cadena orgánica que hace de puente entre ellos. En los SSQO, el núcleo de Si-O tiene geometría poliédrica y las cadenas orgánicas se encuentran unidas al clúster Si-O en su parte externa. La presencia de enlaces Si–O en el núcleo central de SSQO imparte una estabilidad térmica, mecánica y química superior, lo que hace que estos compuestos sean extremadamente interesantes desde un punto de vista industrial. De las muchas propiedades valiosas de SSQO, las que son responsables de la mejora de la resistencia a la oxidación de los polímeros dopados con SSQO son de especial interés.Octaviniloctasilsesquioxano
El octaviniloctasilsesquioxano fue preparado por primera vez en 1978 con un rendimiento de <10% por K. Andrianov 1 y colaboradores en la reacción de hidrólisis del triclorovinilsilano. Desde entonces, muchos grupos han intentado mejorar el método de obtención. En 1997, P. Harrison y Ch. Hall, al examinar la hidrólisis de CH2 = CHSiCl3 en etanol, obtuvieron (CH2 = CHSiO1,5)8 con una eficiencia del 30%. 5 El uso de una resina de intercambio iónico como catalizador para la hidrólisis y condensación de CH 2 = CHSiCl3 contribuyó a un aumento en la eficiencia de la reacción al 40%. Compuesto (CH2 = CHSiO 1,5 )8 se obtuvo con un rendimiento del 80% utilizando CH2 = CHSi (OEt)3 durante la hidrólisis e hidróxido de tetrametilamonio como reactivo de transferencia de fase. Los derivados de octaviniloctaasilsesquioxano pueden obtenerse como resultado de reacciones típicas de alquenos, tales como: tiolación, fosfinación, hidrosililación, epoxidación, como se muestra en el esquema siguiente. La tiolación con reactivos tales como tiofenol o tiociclohexano se puede realizar usando un iniciador de radicales AIBN o exponiendo el sistema a radiación UV. La adición radical de fosfinas y fosfonatos, como dietilfosfina o dietilfosfato, a octaviniloctasilsesquioxano conduce a la formación de silsesquioxanos funcionalizados que contienen átomos de fósforo unidos a los brazos laterales de silsesquioxano (esquema siguiente). Estos compuestos se han utilizado como ligandos de coordinación para metales de transición, por ejemplo, rodio. La oxidación del grupo vinil octaviniloctasilsesquioxano con ácido m-cloroperbenzoico ( m-CPBA), lo transforma en un epoxi. Este resto, cuando se utiliza como iniciador ácido de Lewis, sufre una reacción de polimerización para formar un compuesto orgánico / inorgánico.
Síntesis de SSQO octamérico
Existen muchos métodos sintéticos para la preparación de SSQO octamérico , distintos a los métodos utilizados en los primeros intentos de sintetizar este tipo de compuestos. Estos métodos se pueden dividir en tres categorías. El primero es la hidrólisis y condensación de silanos, el segundo es la preparación de un compuesto poliedro a partir de silanoles que contienen menos de ocho átomos de silicio, el tercero es la modificación de los brazos laterales del silsesquioxano poliedrico ya existente o la sustitución de un átomo de hidrógeno en octahidrooctasilsesquioxano.