Лаборатория функциональных элементоорганических соединений

Гидросилилирование – это реакция присоединения гидросиланов к непредельным углеводородам, в частности, основным продуктам нефтепереработки (алкенам). Это основной метод получения органосиланов и силиконовых материалов – продуктов мало- и крупнотоннажной химии. Одной из основных промышленных проблем процесса гидросилилирования являются высокие затраты на Pt-катализатор. Около 30% стоимости конечного продукта привносит именно использование Pt-комплекса с тетраметилдивинилдисилоксаном. Одним из путей решения этой проблемы является использование гетерофазных регенерируемых каталитических систем на основе Pt (DOI: 10.1002/cctc.202400155). С одной стороны, они проявляют такую же высокую каталитическую активность как промышленные катализаторы (а иногда ее превосходят), а с другой - их легко отделить от реакционной массы и использовать повторно. При этом компоненты каталитической системы дешевые, коммерчески доступные и не требуют специальных эксплуатационных условий - реакция эффективно протекает при комнатной температуре и на атмосферном воздухе (DOI: 10.1016/j.jcat.2023.01.004; 10.26434/chemrxiv-2024-7gk9q). Гетерофазная природа каталитической системы и легкость ее отделения от продуктов реакции позволяет проводить процесс в проточном режиме в микрофлюидной установке (10.1016/j.cej.2024.155016), разработанной в сотрудничестве с коллективом МИИ ИМ ЮФУ (https://nano.sfedu.ru/).

Силоксановые аэрогели - высоко востребованные материалы, обладающие широким спектром полезных свойств. Однако, классические способы их получения включают ряд продолжительных и трудоемких технологических стадий. Разработка новых каталитических систем позволяет существенно сократить время получения аэрогеля от нескольких недель до 12 часов. При этом возможна настройка структуры конечного аэрогеля: гидрофобности, прозрачности, стойкости к растворителю, цвета и др.

Разработанный в научной группе подход к функционализации кремнийорганических соединений позволяет в мягких условиях и с использованием коммерчески доступных реагентов получать широкий ряд продуктов: силанолов и карбоксифенилсиланов и их производных. В качестве прекурсоров используются коммерчески и синтетически доступные производные - гидридсиланы и толилсиланы соответственно.