摘要:
有机-无机杂化固体代表了一类重要的工程材料,通常通过溶胶-凝胶工艺通过有机和无机前体之间的交叉反应来制备。两种组分的选择和反应条件(特别是pH值)的控制允许合成具有新颖性质和功能的杂化材料。3-乙二氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)是混合材料制造中最常用的有机硅烷之一。在本文中,首次通过溶液状态多核NMR光谱和质谱分析对GPTMS在不同pH值(pH 2-11)下的反应性进行了深入研究。阐明了不同反应和竞争反应随pH值变化的程度。NMR光谱和质谱数据清楚地表明,pH值决定了环氧水解相对于硅缩合的动力学。在弱酸性条件下,环氧环水解在动力学上比二氧化硅网络的形成更有利。相反,在基本条件下,硅缩合是发生的主要反应。通过使用NMR光谱和质谱分析对形成的中间体进行全面表征。这些结果表明,严格控制pH值可以调节有机和无机部分的反应性,从而为具有可调节特性的溶胶-凝胶杂化生物材料的设计和合成奠定了基础。在