Friedel-Crafts Reaction of Vinyltrimethoxysilane with Styrene and Composite Materials on Their Base

Abstract

Здійснено алкілування стирену вінілтриметоксисиланом за реакцію Фріделя–Крафтса в присутності безводного AlCl3. Отримано алкокси(4-вінілфенетил)силан. Синтезовані продукти ідентифікували за допомогою 1H, 13C, COSY ЯМР та FTIR спектроскопії. Обговорено розрахунки з використанням методу квантово-хімічної неемпіричної теорії функціоналу густини (DFT) для реакції між вінілтриметоксисиланом і стиреном, здійсненої за орто-, мета- і пара-положеннями. Для теоретичного моделювання використовували програму онлайн-прогнозування “Priroda-04: A quantum-chemical program suite”. За різних температур і тисків методом гарячого пресування або екструзії були одержані композиційні матеріали на основі деревної тирси різної дисперсності та синтезованого триметоксисилілованого стирену як в'яжучого й армувального агента зі ступенями силілування (5 %) у присутності різноманітних органічних/неорганічних добавок, антипіренів та антиоксидантів. Досліджено фізико-механічні властивості композитів.Friedel-Crafts alkylation reaction of vinyltrimethoxysilane with styrene was performed in the presence of anhydrous AlCl3. Alkoxy(4-vinylphenethyl)silane has been obtained. The synthesized products were identified by 1H, 13C, COSY NMR, and FTIR spectroscopy. Calculations using the quantum-chemical non-empirical density functional theory (DFT) method for the reaction between vinyltrimethoxysilane and styrene performed for ortho-, meta- and para-positions were discussed. For the theoretical modeling an online prediction program “Priroda-04: A quantum-chemical program suite” was used. Composite materials based on wood sawdust with various dispersion qualities and synthesized trimethoxysilylated styrene as a binding and reinforcing agent with degrees of silylation (5 %), in the presence of various organic/inorganic additives, fire retardants, and antioxidants, have been developed at different temperatures and pressures via hot press method or extrusion. The physico-mechanical properties of composites have been investigated.