Оксазолидиндер және бисоксазолидиндер: құрылымы, синтезі және полиуретанда қолданылуы
Oxazolidine
Оксазолидин – 5 мүшелі гетероцикл, амин спирттері мен альдегидтерден жасалады. Химиялық қасиеттері, қолданылуы туралы мағлұматтар. Оксазолинмен салыстыру.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Оксазолидин — |(CH2)3(NH)O формуласына ие бес мүшелі гетероциклдік сақина. О атомы мен NH топтары изоксазолидинге қарағанда өзара байланыспайды. Оксазолидиндер (көпше түріне назар салыңыз) көміртек және/немесе азот атомындағы қосымша топтардың болуына байланысты негізгі оксазолидиннің туындылары болып табылады. Оксазолиндер — оксазолидиндердің қанықпаған аналогтары.
Oxazolidine is a five membered heterocycle ringwith the formula |(CH2)3(NH)O. The O atom and NH groups are not mutually bonded, in contrast to isoxazolidine. Oxazolidines (emphasis on plural) are derivatives of the parent oxazolidine owing to the presence of substituents on carbon and/or nitrogen. Oxazolines are unsaturated analogues of oxazolidines.
Синтез және реакциялар
Алғаш рет 1800 жылдары синтезделген оксазолидиндер, дәстүрлі түрде 2 аминоалкогольдерді альдегидтер мен кетондармен конденсациялау арқылы жасалады. Аминқышқылдарын тотығудан төмендету арқылы қолжетімді хиральды аминоалкогольдер, хиральды оксазолидиндерді синтездеуге мүмкіндік береді.
First synthesized in the 1800s, oxazolidines are traditionally prepared by condensation of 2 aminoalcohols with aldehydes and ketones. The ready availability of chiral amino alcohols by reduction of amino acids enables the synthesis of chiral oxazolidines.
Пайдалануы және пайда болуы
Оксазолидиннің бірнеше туындылары табиғатта кездеседі. Кейбіреулері ақуыздардың пост-трансляциялық модификациялары болып табылады. Ал басқалары алкалоидтардың құрамына кіреді, олардың бірқатары кейбір ісіктерге қарсы жоғары тиімділік көрсетеді. Мысалдарға теразомин, кинокарцин және тетрагидроизохинолин жатады. Оксазолидиндер сонымен қатар отынға қосылатын заттар ретінде зерттелген және қолданылған.
Several oxazolidine derivatives occur naturally, Some occur as post translational modifications of proteins. Others are components of alkaloids, a few of which are highly active against some tumors. Examples include terazomine, quinocarcin, and tetrahydroisoquinoline. Oxazolidines have even been researched and used as fuel additives.
Бисоксазолидиндер
Бисоксазолидиндер екі оксазолидин сақинасын қамтиды. Олар бизоксазолиндердің қаныққан аналогтары болып табылады. Олар полиуретан қаптамалары мен бояуларында өнімділік модификаторлары ретінде қолданылады. Сақиналар ылғалдың әсерінен гидролизденіп, амин және гидроксил топтарын бөліп шығарады, олар кейін диизоцианаттармен, полиизоцианаттармен және полиуретан преполимерлерімен реакцияласып, қаптама түзеді. Амин топтары мочевина байланыстарын, ал гидроксил тобы уретан байланыстарын құрайды. Полиуретан жүйесінде бисоксазолидинді қолдану, көмірқышқыл газының бөлінуінен туындайтын изоцианат пен ылғал арасындағы не қажет емес реакцияның алдын алады. Бұл ылғалмен иницияланатын шинақталу жолы, ылғалмен шинақталуға қарағанда тиімдірек. Сақина ашылу реакциясы қышқылдармен катализденетіндіктен, әдетте аздаған мөлшерде органикалық қышқылдар немесе карбон қышқылдарының ангидридтері қосылады. Екі оксазолидин сақинасы арасындағы байланыстырушының таңдалуы изоцианаттарды шинақтауда өнімділікке елеулі әсер етеді. Қатты байланыстырушы топ полиуретанның беріктігін арттырады, ал иілгіш байланыстырушы топ иілгіштік береді және қаптаманың созылуын ұлғайтады. Осы айырмашылықтар бісоксазолидиндердің полиуретан жүйелерінің өнімділігін жақсарту үшін қолданылу себебін түсіндіреді. Әдетте сақиналар эфирлер, уретандар, карбонаттар арқылы байланысады немесе екі сақина біріктірілген болады. Бизоксазолидиндерді өндірудегі маңызды аралық зат – 2[2(пропан-2-ил)-1,3-оксазолидин-3-ил]этанол. Молекуладағы гидроксил тобы, мысалы, гексаметилен диизоцианатымен одан әрі реакцияға мүмкіндік береді. Байланыстырушыға байланысты, бизоксазолидиндер хелаттаушы лигандтар ретінде де жұмыс істей алады.
Bisoxazolidines contain two oxazolidine rings. They are the saturated analogues of bisoxazolines. They are used as performance modifiers in polyurethane coatings and paints. The rings hydrolyze in the presence of moisture to give amine and hydroxyl groups, which can then react with diisocyanates, polyisocyanates and polyurethane prepolymers to form a coating. The amine groups will form urea linkages and the hydroxyl group will form urethane links. The use of a bisoxazolidine in a polyurethane system can prevent the unwanted reaction between isocyanate and moisture resulting in coating defects, as a result of carbon dioxide release. This moisture triggered curing route is preferential to moisture cure. As the ring opening reaction is catalyzed by acids, usually organic acids or anhydrides of carboxylic acids are added in a small amount. The choice of linker between the two oxazolidine rings has a large impact on the performance when used to cure isocyanates. A rigid linker group increases a polyurethanes toughness. A flexible linker group imparts flexibility and increases elongation of a coating. These differences are the reason why bisoxazolidines are used to enhance the performance of polyurethane systems. Usually the rings are linked by esters, urethanes, carbonate or have the two rings fused together. A key intermediate in manufacturing bisoxazolidines is 2 [2 (propan 2 yl) 1,3 oxazolidin 3 yl]ethanol. The hydroxy group on the molecule allows for further reaction with hexamethylene diisocyanate for example. Depending on the linker, bisoxazolines can function as chelating ligands.