@phdthesis{Ehbets2016,
  author    = {Ehbets, Julia},
  title     = {(β-AMINOALKYL)Silane: Synthese und Hydrolyseuntersuchungen von Cα-, Cβ-, Cγ- UND Cζ-funktionalisierten Alkoxy(Aminoalkyl)Silanen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-133071},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit behandelt die Synthese sowie die Eigenschaften einer Serie von organofunktionellen α-, β-, γ- und ζ-Silanen, mit einem Fokus auf Alkoxy(aminoalkyl)silanen. Der Großteil dieser Modellstrukturen wurde anschließend hinsichtlich ihrer Hydrolysekinetik in Abh{\"a}ngigkeit der Art der funktionellen Gruppe X (NMe3+, N(H)COOMe, N(Me)COOMe, NH2, N(H)Me, NMe2, Pip, Me), des Abstandes des Substituenten X zu dem Silicium-Atom (α-, β-, γ- und ζ-Position), der Alkoxy-Abgangsgruppe am Silicium-Atom (MeO, iPrO, tBuO) und des pD-Wertes der Reaktionsl{\"o}sung systematisch untersucht. Eine große Herausforderung dieser Studie war die Synthese von β-Amino-funktionalisierten Alkoxysilanen, deren Chemie aufgrund ihrer Labilit{\"a}t bisher kaum erforscht ist. Die einzigen literaturbekannten Vertreter stellten bislang das Trialkoxysilan (EtO)3Si(CH2)2NH2 (1) und sein Dialkoxy-Derivat (EtO)2SiMe(CH2)2NH2 (2) dar, welche durch Reaktion des entsprechenden 2-(Chlorethyl)silans mit Ammoniak unter hohem Druck im Autoklaven zug{\"a}nglich sind. Unter Verwendung dieser Synthesemethode konnte sowohl die Synthese der Silane 1 und 2 reproduziert, als auch das Trimethoxy-Analogon (MeO)3Si(CH2)2NH2 (3) erstmals dargestellt werden. Dar{\"u}ber hinaus wurde eine Serie von organofunktionellen Monoalkoxysilanen des Typs RORSiMe(CH2)2X und ROSiMe2C(H)MeCH2X (4b-18b) im pr{\"a}parativen Maßstab analyserein dargestellt. Des Weiteren wurden die entsprechenden α-Silane 8a, 11a, 14a und 15a, die γ-Silane 6c, 8c, 11c, 13c-15c und 18c sowie die ζ-Silane 19 und 20 erstmals dargestellt. Weiterhin wurden die bereits literaturbekannten α-Silane 16a-18a und γ-Silane 7c, 16c und 17c f{\"u}r die Verwendung in den Hydrolyseexperimenten synthetisiert. Die Charakterisierung aller im Rahmen dieser Arbeit synthetisierten Verbindungen erfolgte mittels NMR-Spektroskopie (1H-, 13C-, 15N- und 29Si-NMR) und Elementaranalysen (C, H, N) bzw. HRMS-Experimente. Die hydrolytische Spaltung der Si-OC-Bindung in Alkoxy(aminoalkyl)silanen stellt einen technisch sehr wichtigen Schl{\"u}sselschritt in der Synthese von Amino-funktionalisierten Polysiloxanen dar. Um den Mechanismus dieser Si-OC-Bindungsspaltung besser zu verstehen, wurden die Alkoxysilane 4b, 4c, 5b, 6b, 6c, 7b, 7c, 8a-8c, 9b, 11a-11c, 12b, 14a-14c, 15a-15c, 16a-16c, 17a-17c, 18a-18c, 19 und 20 hinsichtlich ihrer Hydrolysekinetik in CD3CN/D2O unter sauren und basischen Bedingungen mittels 1H-NMR-Spektroskopie untersucht. Die Ergebnisse dieser Struktur-Reaktivit{\"a}ts-Studie zeigten, dass die beobachteten unterschiedlichen Hydrolysegeschwindigkeiten das Resultat mehrerer Faktoren sind, wie beispielsweise elektronische und sterische Effekte, der große Einflusses des pD-Wertes und auch intramolekulare N-H∙∙∙O-Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen zwischen der protonierten Amino-Gruppe und der Alkoxy-Abgangsgruppe. Da der Einfluss dieser Effekte auf die Reaktivit{\"a}t der untersuchten α-, β-, γ- und ζ-Silane sehr unterschiedlich ist, kann kein klarer Zusammenhang zwischen der Hydrolysereaktivit{\"a}t und der Positionierung der stickstoff-haltigen funktionellen Gruppe (α-, β-, γ- und ζ-Position) erkannt werden. Die jeweils beobachtete Reaktivit{\"a}t entspricht vielmehr einer Summe aller zuvor genannten Teileffekte. Die Erkenntnisse, die im Rahmen dieser Arbeit erhalten wurden, erm{\"o}glichen ein verbessertes grundlegendes Verst{\"a}ndnis der Reaktivit{\"a}t von funktionalisierten α-, β-, γ- und ζ-Silanen, und sind f{\"u}r die Silicon-Industrie von großem Interesse, da sie eine gezieltere Anwendung der α-, β- und γ-Aminosilane in der Synthese von technisch wichtigen Amino-funktionalisierten Polysiloxanen erlauben.},
  subject      = {Hydrolyse},
  language  = {de}
}