أهلًا بك في الموقع الرسمي لشركة هوبي ZhengJiu للمواد الجديدة للتكنولوجيا المحدودة!
تحضير ألكوكسي سيلانات مُوَظَّفَةٍ بناءً على تفاعل مجموعة الثيول-الرابطة المزدوجة
2025-10-20
أولاً، خلفية الموضوع
١.١ تجمع مواد السيليكون العضوية بين خصائص المواد غير العضوية والمواد العضوية.

١.٢ تفاعل الثيول-إين

آلية البلمرة التدريجية للجذور الحرة
الميزات:
1. لا تستخدم محفزات المعادن الثقيلة
2. ظروف التفاعل معتدلة
3. لا تتأثر التفاعل بالأكسجين والماء
4. رد سريع وفعال
1.3 مقدمة عن عامل اقتران السيلان (ألكوكسي سيلان)

تُصنع مُؤازرات السيلان من تفاعل إضافة ثلاثي كلوروسيلان (HSiCl3) مع ألكين غير مشبع يحتوي على مجموعة تفاعلية، بوجود حفاز من حمض كلوروبلاتيك، ثم يتم إجراء التحلل الكحولي للحصول عليه.
الاستخدام:
1. تعديل السطح
2. تحضير مواد هجينة عضوية وغير عضوية
3. تحضير مطاط السيليكون المصلب عند درجة حرارة الغرفة، ومانعات التسرب من السيليكون العضوي، وغيرها
4. تحضير عمود الكروماتوغرافيا
ثانياً، محتوى الموضوع
اختر مركبات عضوية مختلفة تحتوي على روابط ثنائية كربون-كربون، واستخدم ثنائي ميثوكسي أنثراسين (DMPA) كعامل حفاز للتفاعل مع (3-مركب بروبيل) ثلاثي ميثوكسي سيلان تحت إشعاع الأشعة فوق البنفسجية، من أجل تحضير سيلانات ألكوكسي مُوظَّفة. ومن خلال التحليل بالأشعة تحت الحمراء وتقنيات 1H NMR، قم باستكشاف درجة تفاعل مجموعة الثيول-الرابطة الثنائية مع مرور الوقت، والوقت اللازم لزوال الرابطة الثنائية تمامًا.

2.1 تفاعل ثيوبروبيل تريمهوكسي سيلان مع فينيل تريمهوكسي سيلان
![]()
شروط التفاعل: [SH]/[C=C] = 1:1؛ DMPA 2% بالوزن؛ إشعاع بضوء الأشعة فوق البنفسجية لمدة 30 دقيقة
من خلال الكشف بالأشعة تحت الحمراء، قارن تأثير وجود المحفز على سرعة التفاعل.
2.2 تفاعل ثيوبروبيل تريمتوكسي سيلان مع إيلايد باولي إثير

شروط التفاعل: [SH]/[C=C] = 1:1؛ DMPA؛ إشعاع بمصباح الأشعة فوق البنفسجية لمدة 30 دقيقة
2.3-مركب كبريتيد البروبيل ثلاثي ميثوكسي سيلان يتفاعل مع حمض الأوليك

شروط التفاعل: [SH]/[C=C] تبلغ 1:1، و1.2:1، و1.5:1 على التوالي؛ يُعرّض للإشعاع تحت مصباح الأشعة فوق البنفسجية لمدة 120 دقيقة
ثالثًا: نتائج التجربة ومناقشتها
3-1 (3-مركب ثيول بروبيل) ثلاثي ميثوكسي سيلان مع فينيل ثلاثي ميثوكسي سيلان تحت ظروف وجود محفز DMPA، عند التعرض لأشعة فوق البنفسجية UV، يحدث تفاعل سريع بين مجموعة الثيول والرابطة المزدوجة، ويمكن بالفعل أن يكتمل تفاعل قمة الرابطة المزدوجة (1640 سم⁻¹) بعد 8 دقائق من فحص الطيف بالأشعة تحت الحمراء IR.
في ظل عدم وجود محفز DMPA، تكون تفاعل الرابطة المزدوجة الثيول أبطأ بشكل واضح مقارنةً بإضافة المحفز، حيث يمكن لـ 1H-NMR أن يكشف عن اكتمال التفاعل خلال 30 دقيقة فقط.
٣-٢ عند استخدام DMPA كعامل حفاز، وتحت ظروف الإشعاع فوق البنفسجي U.V، يتفاعل (3-مركب الكبريتيل بروبيل) ثلاثي ميثوكسي سيلان مع إيثرات الأليل AEM-6 وAEM-7 بشكل أسرع، حيث تُظهر اختبارات 1HNMR أنه بعد 30 دقيقة فقط يمكن لجذور الفينيل الموجودة على الإيثرات أن تتفاعل تمامًا مع مجموعات الكبريتيل.

مخطط 1H-NMR لتفاعل (3-مركب البروبيل) ثلاثي ميثوكسي سيلان مع فينيل ثلاثي ميثوكسي سيلان بعد 30 دقيقة من التعرض للضوء دون وجود DMPA.


رسم طيف 1H NMR لتفاعل (3-مركب الكبريتيل بروبيل) ثلاثي ميثوكسي سيلان مع إيثر الأليل بعد إضاءة UV لمدة 30 دقيقة، عند حالة 2% وزنًا من DMPA.
3-3 بالنسبة لحمض الأوليك الذي تحتوي جزيئاته على رابطة مزدوجة بين الذرات، تُعتبر رابطة C=C أقل نشاطًا بكثير من الفينيل بسبب التركيب الجزيئي وتأثير الحجب المكاني. كما أن تفاعله مع مجموعة الثيول يكون أبطأ بكثير في نفس الظروف. هذا يوضح تمامًا أن الإضافة الجذرية لمجموعة الثيول إلى الرابطة المزدوجة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بنشاط رابطة C=C.
لضمان تفاعل كامل بين المجموعة الثيولية والرابطة المزدوجة، يجب زيادة كمية المجموعة الثيولية وإطالة مدة التفاعل.



عندما تكون نسبة الثيول/حمض الأوليك 1.5:1، ومع تعرض للضوء فوق البنفسجي لمدة ساعتين، تختفي تماماً قمة الرابطة المزدوجة في طيف 1H NMR.
- الاستنتاجات والتوقعات
يمكن لروابط الكربون المزدوجة النهائية (مثل الفينيل والأكريليل وغيرها) أن تتفاعل تمامًا دون استخدام محفز وتحت ظروف الإضاءة فوق البنفسجية عندما تكون نسبة [SH]/[C=C] = 1، في حين أن وجود المحفز يساعد بشكل كبير على تسريع حدوث التفاعل.
بالمقارنة مع الرابطة المزدوجة النهائية، فإن الرابطة المزدوجة الداخلية (RHC=CHR)، نظرًا لانخفاض نشاطها التفاعلي والموانع الفضائية، تتفاعل ببطء أكبر في تفاعل الإشعاع فوق البنفسجي للرابطة الثنائية الثيولية. وفي وجود محفز، يجب إطالة وقت التفاعل مع وجود فائض من مجموعة SH لتحقيق التحويل الكامل للرابطة المزدوجة.
