@phdthesis{Voegler2001,
  author    = {V{\"o}gler, Matthias},
  title     = {Zweifach Eisen-substituierte Silane, Silanole und Siloxane},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1181568},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Die vorliegende Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit der Darstellung {\"U}bergangsmetall-substitutierter Silane und Untersuchungen zum Einfluss verschiedener {\"U}bergangsmetallsubstituenten auf die chemischen und spektroskopischen Eigenschaften dieser Klasse von Siliciumverbindungen. Dabei steht insbesondere die Synthese mehrfach metallierter Silanole und Siloxane im Vordergrund. A - Halogenierte Bis(metallo)silane: Durch schrittweise Umsetzung von HSiCl3 oder HSiCl2Me mit den {\"U}bergangsmetallaten Na[Fe(CO)2Cp] oder Li[W(CO)2PMe3Cp] wurden verschiedene bismetalliete Silane [LnM]2SiRCl (R = H, Me) aufgebaut. Durch weitere Derivatisierung konnten u.a. die Bis(ferrio)silane [Cp(OC)2Fe]2SiX2 (X = F, Cl, Br, I) dargestellt und z. T. durch R{\"o}ntgenstrukturen charakterisiert werden. Aus diesen Verbindungen lassen sich durch photochemische CO-Eliminierung die µ2-silylenverbr{\"u}ckten Komplexe [Cp(OC)Fe]2(µ2-CO)(µ2-SiRHal) (R = Me, Halogen) gewinnen. B - Bis(metallo)silanole und -siloxane: Die unter A hergestellten Verbindungen dienten als Vorstufen zur Synthese der neuen Bis(ferrio)silanole [Cp(OC)2Fe]2SiX(OH) (X = H, Cl, OH) und des hetero-bismetallierten Silanols [Cp(OC)2Fe][Cp(OC)2PMe3]SiMe(OH). Dabei konnte lediglich [Cp(OC)2Fe]2SiH(OH) durch Hydrolyse des entsprechenden halogenierten Bis(ferrio)silans hergestellt werden. Alle anderen Bis(metallo)silanole wurden durch Oxygenierung der jeweiligen SiH-funktionellen Vorstufen mit Hilfe von Dimethyldioxiran synthetisiert. Alle Bis(metallo)silanole sind stabil bez{\"u}glich Eigenkondensation, lassen sich aber mit ClSiMe2H in die entsprechenden Siloxane [LnM]2SiR(OSiMe2H) umwandeln. C - Co2(CO)2 assistierte Hydrolyse von Silanen: Die Umsetzung verschiedener Si-H-funktioneller Silane R3Si-H mit Dicobaltoctacarbonyl f{\"u}hrt unter H2-Entwicklung zu Cobaltio-Silanen R3Si-Co(CO)4. Diese besitzen eine extrem labile Si-CoBindung, welche sich durch zahlreiche protische Reagenzien spalten l{\"a}ßt. Es wurden u. a die Cobaltio-Silane Me3SiOSiMe2-Co(CO4), Me(OMe)2Si-Co(CO)4 und Ph2SiCo2(CO)7 generiert und durch Hydrolyse in verschiedene Silanole oder Siloxane {\"u}berf{\"u}hrt. Eine direkte hydrolytische SiH/SiOH-Umwandlung ist auch in Gegenwart katalytischer Mengen Co2(CO)8 m{\"o}glich und wurde u.a. zur Darstellung des Bis(ferrio)siloxanols [Cp(OC)2Fe]2Si(OH)(OSiMe2H) genutzt. D - DFT-Berechnungen an {\"U}bergangsmetallverbindungen von Silicium und Phosphor: Die Strukturen der dimeren Siloxygallane (RH2SiOGaMe2)2 (R = H, tBu) wurden theoretisch berechnet. Man findet eine starke Abh{\"a}ngigkeit der Geometrie des zentralen viergliedrigen Ga-O-Ga-O-Ringes von Gr{\"o}ße und relativen Position der exocyclischen Substituenten R. Struktur- und NBO-Analyse des cyclischen Metallasiloxans Cp(OC)(H)Fe[SiMe2O]2SiMe2 belegen den Einfluß des Cp(OC)(H)Fe-Fragmentes auf Struktur und Bindungsverh{\"a}ltnisse des Heterosiloxan Ringes. Relative thermodynamische Stabilit{\"a}ten wurden f{\"u}r die diastereomeren Formen des kationischen Phosphankomplexe lk/ul-Cp*(OC)2Fe-P(Ph)(H)[CH(CO2Me)CH2CO2Me]+ und des µ2-silylenbr{\"u}ckten Eisenkomplexes cis/trans-[Cp(OC)Fe]2(µ2-CO)(µ2-SiH2) theoretisch berechnet.},
  subject      = {Eisenkomplexe},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Richter2002,
  author    = {Richter, Rolf Ingo},
  title     = {Beitr{\"a}ge zur Chemie des h{\"o}herkoordinierten Siliciums: Synthese, Struktur und Eigenschaften neuer Silicate mit SiO 3 C 2 -, SiO 4 C -, SiO 5 - und SiO 6 -Ger{\"u}st, Beitr{\"a}ge zur Chemie des tetrakoordinierten Siliciiums: Synthese, Struktur und Eigenschaften von Silanen, Silanolen und Siloxanen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2972},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit stellt einen Beitrag zur Siliciumchemie dar — mit einem Schwerpunkt in der Chemie des penta- und hexakoordinierten Siliciums. Die Ergebnisse werden im Folgenden aufgegliedert in vier Themenkomplexe vorgestellt. 7.1 Synthese und Charakterisierung zwitterionischer l5Si-Silicate Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen wurden die bisher unbekannten zwitterionischen l5Si-Silicate 3-8 — l{\"o}sungsmittelfrei oder in Form wohldefinierter Solvate — dargestellt. Erstmals konnte f{\"u}r die Substanzklasse der zwitterionischen l5Si-Spirosilicate an dem bereits bekannten l5Si-Silicat 1 durch 1H-VT-NMR-Experimente die Energiebarriere f{\"u}r die Enantiomerisierung im Sinne einer Berry-Pseudorotation in L{\"o}sung bestimmt werden. Durch Hydrolyse von 1 — gefolgt von Kondensationsreaktionen — wurde das neuartige Oktasilsesquioxan 2 dargestellt. Die Charakterisierung aller Verbindungen erfolgte durch Elementaranalysen, 1H-, 13C- und 29Si-NMR-Spektroskopie an L{\"o}sungen (außer 2), 29Si-VACP/MAS-NMR-Spektroskopie an Feststoffen und im Fall der Verbindungen 2, 3×½HO(CH2)2OH, 4×HO(CH2)2OH, 6, 7×3/2C4H8O2 und 8×2CH2Cl2 durch Einkristall-R{\"o}ntgenstrukturanalysen. Anhand der Synthese von 1 durch Umsetzung von Dimethoxy(methyl)[(2,2,6,6-tetramethylpiperidino)methyl]silan mit Ethan-1,2-diol wurde gezeigt, das Ethan-1,2-diol zu einer selektiven Si-C-Spaltungsreaktion (Abspaltung eines Mol{\"a}quivalents Methan) in der Synthese zwitterionischer l5Si-Spirosilicate in der Lage ist. Durch 1H-VT-NMR-Experimente wurde die Barriere des Enantiomerisierungsprozesses am Silicium-Zentrum von 1 zu 35.3(5) kJ mol-1 bestimmt. Durch Umsetzung von 1 mit Wasser in Methylenchlorid bei Raumtemperatur gelang die Synthese des Aminomethylsubstituierten Octasilsesquioxans 2. Die Synthese der Verbindungen 3-5 erfolgte durch Umsetzung der entsprechenden Trialkoxy[(amino)alkyl]silane mit Ethan-1,2-diol in Substanz (3) oder in Acetonitril (4 und 5). Die bereits bekannte Verbindung 6 wurde zwecks struktureller Charakterisierung resynthetisiert. Durch Umsetzung von Trimethoxy[(2,2,6,6-tetramethylpiperidino)methyl]-silan mit Benzoin gelang die Synthese von 7. Mit Verbindung 8 — dargestellt durch Umsetzung von Dimethoxy(methyl)[(2,2,6,6-tetramethylpiperidino)methyl]silan mit Brenzkatechin — gelang erstmals die Synthese eines zwitterionischen l5Si-Silicates mit SiO3C2-Ger{\"u}st. In siedendem Acetonitril konnte 8 unter Methan-Abspaltung zum bekannten zwitterionischen l5Si-Spirosilicat 9 umgesetzt werden. 7.2 Synthese und Charakterisierung anionischer l5Si-Silicate und dianionischer l5Si,l5Si'-Disilicate mit SiO5-Ger{\"u}st Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen wurden erstmals die anionischen l5Si-Silicate 11 und 13-15 sowie die dianionischen l5Si,l5Si'-Disilicate 10, 12 und 16 mit SiO5-Ger{\"u}st — l{\"o}sungsmittelfrei oder in Form wohldefinierter Solvate — dargestellt. Die Charakterisierung dieser Verbindungen erfolgte durch Elementaranalysen, 1H-, 13C- und 29Si-NMR-Spektroskopie an L{\"o}sungen, 29Si-VACP/MAS-NMR-Spektroskopie am Festk{\"o}rper sowie durch Kristallstrukturanalysen [(\&\#916;,\&\#916;/\&\#923;,\&\#923;)-10×2CH3CN, (\&\#923;)-11×THF, meso-12×2CHCl3, 13, 14, 15×2THF und meso-16]. Die Synthesen der l5Si-Silicate 10-13 und 16 erfolgten in aprotischen organischen L{\"o}sungsmitteln durch Umsetzung von Tetramethoxysilan mit Benzils{\"a}ure, dem entsprechenden Amin und Wasser in dem erforderlichen st{\"o}chiometrischen Verh{\"a}ltnis. Das l5Si-[Trimethylsilanolato(1-)]silicat 14 wurde ausgehend von dem Hydroxosilicat 13, Chlortrimethylsilan und Triethylamin in Acetonitril erhalten. Das l5Si-[Methanolato- (1-)]silicat 15 wurde durch die Umsetzung von Tetramethoxysilan mit Benzils{\"a}ure und Lithiummethanolat in Tetrahydrofuran dargestellt. Die l5Si,l5Si'-\&\#956;-Oxo-disilicate 10, 12 und 16 sind die ersten strukturell charakterisierten Verbindungen, in denen zwei pentakoordinierte Silicium-Atome mit SiO5-Skelett {\"u}ber ein gemeinsames Sauerstoff-Atom miteinander verbr{\"u}ckt sind. Sowohl ihre Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber Wasser, als auch ihr stereodynamisches Verhalten in L{\"o}sung, das mit 1H- und 13C-VT-NMR-Experimenten untersucht werden konnte, machen diese Verbindungen zu sehr lohnenden Studienobjekten f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der Chemie des pentakoordinierten Siliciums. Mit den Verbindungen 11 und 13 wurden erstmals l5Si-Hydroxosilicate zug{\"a}nglich gemacht und strukturell charakterisiert (unabh{\"a}ngig von einem k{\"u}rzlich von P. Kl{\"u}fers et al. ver{\"o}ffentlichten l5Si-Hydroxosilicat). Das l5Si-[Trimethylsilanolato(1-)]silicat 14 ist das erste Beispiel f{\"u}r die Verkn{\"u}pfung eines pentakoordinierten und tetrakoordinierten Silicium-Atoms durch ein Sauerstoff-Atom und demonstriert die Zug{\"a}nglichkeit der HO-Funktionali{\"a}t des l5Si-Hydroxosilicates 13 f{\"u}r Derivatisierungen. Das l5Si-[Methanolato(1-)]silicat 15 ist als Modellverbindung f{\"u}r die Bildung der l5Si-Hydroxosilicate 11 und 13 von mechanistischem und auch pr{\"a}parativem Interesse. 7.3 Synthese und Charakterisierung dianionischer l6Si-Silicate mit SiO6-Ger{\"u}st Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen wurden die bisher unbekannten dianionischen l6Si-Silicate 19-21 mit SiO6-Ger{\"u}st — l{\"o}sungsmittelfrei oder in Form wohldefinierter Solvate — dargestellt. Die bereits bekannte Verbindung 18 wurde zwecks Kristallstrukturanalyse resynthetisiert. Die Charakterisierung aller synthetisierten Verbindungen erfolgte durch Elementaranalysen 1H-, 13C- und 29Si-NMR-Spektroskopie an L{\"o}sungen (mit Ausnahme von 19 und 21 [nur 1H- und 13C-NMR-Messungen]), 29Si-VACP/MAS-NMR-Spektroskopie am Festk{\"o}rper sowie durch R{\"o}ntgenbeugungs-Experimente an Einkristallen [18·2NH3·2H2O , mer-19, fac-20·½C4H8O2, (R,R/S,S)-21]. Die l6Si-Silicate 19-21 wurden durch Umsetzung von Tetramethoxysilan bzw. Tetrachlorsilan mit drei bzw. zwei Mol{\"a}quivalenten des entsprechenden Amins dargestellt. Diese Verbindungen stellen die ersten l6Si-Silicate mit deprotonierten \&\#945;-Hydroxycarbons{\"a}uren als Liganden dar. Verbindung 21 ist dar{\"u}ber hinaus die erste Silicium-Verbindung mit dreiz{\"a}hnigen Citrato(3-)-Liganden. Neben einem allgemein erweiterten Verst{\"a}ndnis der Chemie von l6Si-Silicaten mit SiO6-Ger{\"u}st geben die untersuchten Verbindungen insbesondere auch neue stereochemische Einblicke in die Koordinationschemie des Siliciums. In wieweit diese hier genannten l6Si-Silicate einen Beitrag zum Verst{\"a}ndnis der Siliciumdioxid-Biomineralisation leisten k{\"o}nnen, bleibt abzuwarten. 7.4 Synthese und Charakterisierung von Verbindungen des tetrakoordinierten Siliciums Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen wurden erstmals die Silane 25 und 27 dargestellt, und die Synthesen der bereits bekannten Silicium-Verbindungen 22-24 konnten verbessert werden. Die Charakterisierung von 22-27 erfolgte durch Elementaranalysen 1H-, 13C- und 29Si-NMR-Spektroskopie an L{\"o}sungen, 29Si-VACP/MAS-NMR-Spektroskopie am Festk{\"o}rper (nur 23×EtOAc), sowie durch R{\"o}ntgenbeugung an Einkristallen (23×EtOAc, 25-27). Eine Verbesserung der Synthese von 22 gelang durch die Umsetzung von 1,2-Bis(diethylamino)-1,1,2,2-tetraphenyldisilan mit Acetylchlorid zum 1,2-Dichlor-1,1,2,2-tetraphenyldisilan und dessen nachfolgende Hydrolyse. Die Kristallisation des macrocyclischen Siloxans 23 konnte verbessert und das Solvat 23×EtOAc durch R{\"o}ntgenbeugung strukturell charakterisiert werden. Bei der Umkristallisation von 22 wurden auch einzelne Kristalle des entsprechenden Disiloxans 26 erhalten, welches erstmals durch Kristallstrukturanalyse charakterisiert werden konnte. Das Silan 24 wurde auf zwei neuen Synthesewegen dargestellt: zum einen durch Umsetzung von Bis(chlormethyl)diphenylsilan mit Trifuormethansulfons{\"a}ure und anschließende Aufarbeitung mit Triethylammoniumchlorid, zum anderen durch Chlormethylierung von Chlor(chlormethyl)bis(diethylamino)silan mittels der Reagenzkombination BrCH2Cl/n-BuLi und anschließende Umsetzung mit Benzoylchlorid. Das Silan 25 wurde ausgehend von Trimethoxy[(2,2,6,6-tetramethylpiperidino)methyl]silan durch wiederholte Umsetzung mit Tetrachlorsilan erhalten, und das Silan 27 wurde ausgehend von Tetrachlorsilan durch vierfache Chlormethylierung mittels der Reagenzkombination BrCH2Cl/n-BuLi erhalten.},
  subject      = {Silicate},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schumacher2002,
  author    = {Schumacher, Dirk},
  title     = {Eisenfragment-substituierte Silanole, Silylamine und Heterosiloxane von Aluminium, Gallium und Indium},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4897},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {A. Eisenfragment-substituierte Heterosiloxane von Aluminium, Gallium und Indium Die Umsetzung der Ferrio-silanole 5a-c mit Trimethylaluminium, Triisobutylaluminium, Trimethylgallium bzw. Trimethylindium liefert unter Alkaneliminierung die Ferrio-siloxyalane, -gallane bzw. -indane 7a-d, 8a,b und 9a,b in Form von dimeren Aggregaten, welche im Fall von 7b,8b,9a sowie 9b auch r{\"o}ntgenstrukturanalytisch charakterisiert sind. Durch Reaktion der chiralen Ferrio-silanole Cp(OC)2Fe-Si(Me)(R)OH bzw. Cp(OC)(Ph3P)Fe-Si(Me)(R)OH mit AlMe3, GaMe3 bzw. InMe3 erh{\"a}lt man die diastereomeren Ferrio-siloxyalane, -gallane bzw. -indane 8c,9c,11a,b und 12a-c in Form von Dimeren, bei denen man die Aggregation auch NMR-spektroskopisch nachweisen kann. Die Reaktion der Ferrio-silandiole Cp(OC)2Fe-SiR(OH)2 (13a-c) mit einem bzw. zwei {\"A}quivalenten Trimethylgallium (6c) bzw. Trimethylindium (6e) liefert unter Methaneliminierung die dimeren Eisen-substituierten Gallium- bzw. Indiumsiloxanole 14a-e in einem Diastereomerenverh{\"a}ltnis von 50 : 50. 14a-e, die {\"u}ber eine freie Silanolfunktion verf{\"u}gen, zersetzen sich in L{\"o}sung infolge {\"U}bertragung des Wasserstoffs vom Sauerstoff auf das Eisenatom. Als Zersetzungsprodukte werden die Eisenhydrid-Verbindung Cp(OC)2Fe-H und Polyheterosiloxane des Typs [RSi(OEMe2)O]n erhalten. Bei der Umsetzung von Cp(OC)2Fe-Si(OH)3 (17) mit Trimethylgallium (6c) bzw. Trimethylindium (6e) erh{\"a}lt man unter Methanabspaltung das Eisen-substituierte Gallium- bzw. Indiumsiloxandiol (18a,b). Setzt man das Ferrio-silantriol 17 mit zwei {\"A}quivalenten Trimethylgallium (6c) in siedendem n-Hexan in Anwesenheit von vier {\"A}quivalenten Tetrahydrofuran um, so resultiert das auch r{\"o}ntgenstrukturanalytisch gesicherte K{\"a}figheterosiloxan 19. Die Umsetzung des Ferriomethyl-silanols Cp(OC)2Fe-CH2-SiMe2OH (20) mit den Trialkylverbindungen der Gruppe 13 (6b-e) liefert unter Alkaneliminierung glatt die Ferriomethyl-substituierten Heterosiloxane 21a-d. Die Aggregation zu Dimeren ist f{\"u}r 21b-d sowohl durch R{\"o}ntgenstrukturanalyse als auch durch Molgewichtsbestimmung gesichert. B. Phosphan-substituierte Ferrio-silanole und -silantriole: Synthese und Kondensation mit Dimethylchlorsilan Die zweifach Phosphan-substituierten Ferrio-silanole 4a,b k{\"o}nnen {\"u}ber die Hydrolyse der Ferrio-chlorsilane 2a,b in Anwesenheit von Al2O3 und Triethylamin dargestellt werden. Als alternativer Zugang findet sich der Co2(CO)8-katalysierte H/OH-Austausch an den Ferrio-silanen 3a,b in Gegenwart von Wasser. Der als Zwischenstufe postulierte, zweikernige Komplex Cp(Me3P)2Fe- Si(Me)(p-Tol)Co(CO)4 (5) kann durch Reaktion des Ferrio-silans 3b mit Co2(CO)8 erhalten werden. Das Triphenylphosphan-substituierte Ferrio-trichlorsilan Cp(OC)(Ph3P)Fe-SiCl3 (9) kann im Zweiphasensystem THF/H2O zum Phosphan-substituierten Ferrio-silantriol 10 hydrolysiert werden. Die entsprechende Hydrolyse des kinetisch deaktiverten Cp(Me3P)2Fe-SiCl3 (8b) muß durch Al2O3-Zusatz aktiviert werden. Die Umsetzung der Ferrio-silantriole 10, 11 mit drei {\"A}quivalenten Dimethylchlorsilan und Triethylamin als Hilfsbase f{\"u}hrt glatt zu den entsprechenden Ferrio-tetrasiloxanen 12a,b. C. Polychlorierte Metallo-siloxane: Synthese und Austausch- reaktionen mit Methanol und Wasser Die Synthese der polychlorierten Metallo-siloxane 3-5 gelingt durch Umsetzung der Metallate Na[Fe(CO)2Cp] (1a) bzw. Li[W(CO)2(PMe3)Cp] (1b) mit Hexachloro-disiloxan (2a) bzw. Octachlorotetrasiloxan (2b). Das Ferrio-disiloxan 3 kann durch Reaktion mit einem weiteren {\"A}quivalent des Natriumferrats 1a in die Bis(ferrio)-Spezies 6 {\"u}berf{\"u}hrt werden. Die NEt3-assistierte Methanolyse des Ferrio-disiloxans 3 mit drei {\"A}quivalenten MeOH f{\"u}hrt unter regiospezifischem Cl/OMe-Austausch am g-Si-Atom zum Trimethoxy-substituierten Ferrio-disiloxan 7, das durch L{\"o}sen in Methanol oder Zugabe eines {\"U}berschusses an MeOH in eine etherische L{\"o}sung von 7 in das vollst{\"a}ndig Methoxy-substituierte Derivat 8 umgewandelt werden kann. Bei der Umsetzung des Bis(ferrio)-siloxans 6 mit Methanol bzw. H2O als Nucleophil erh{\"a}lt man sowohl das Tetramethoxy- (10a) als auch das eigenkondensationsstabile Tetrahydroxy-disiloxan 10b, welches mit vier {\"A}quivalenten Dimethylchlorsilan zum entsprechenden Hexasiloxan 11 umgesetzt werden kann. D. Prim{\"a}re Ferrio-silylamine: Synthese und strukturelle Charakterisierung Die Einwirkung von Natriumamid auf die Phosphan-substituierten Ferrio-chlorsilane 2a-c f{\"u}hrt zu den entsprechenden prim{\"a}ren Ferrio-silylaminen 3a-c, welche die ersten {\"U}bergangsmetall-substituierten prim{\"a}ren Silylamine darstellen. Die Molek{\"u}lstruktur von 3b zeigt im Vergleich zu Organosilylaminen eine signifikante Verl{\"a}ngerung f{\"u}r die Si-N-Bindungsl{\"a}nge mit 1.751(4) {\AA} an.},
  subject      = {Silanole},
  language  = {de}
}