Arbeitsgebiet

Dr. Martin Theil, Dipl.-Chem.

Universität Bielefeld

 

Fakultät für Chemie
Anorganische Chemie III
 

 

 

 

Forschungsgebiet

Decamethylsilicocen

wer will kann sich wenn er mit der linken Maustaste hier klickt auch meine ganze Arbeit als pdf-Datei runterladen, aber es sei gewarnt, ist über 3 MB groß, runterladen könnte also etwas dauern, ansonsten hier eine kleine Einleitung.

Die organische Chemie der Hauptgruppenelemente hat in den letzten drei Jahrzehnten eine sprunghafte Entwicklung erfahren. Dem Silicium wurde dabei als Nachbarelement des Kohlenstoffs eine besondere Beachtung geschenkt. Lange Zeit beschränkte sich die Chemie des Siliciums auf die Oxidationsstufen 0 und +IV; die Oxidationsstufe +II spielte lediglich eine untergeordnete Rolle. Die den Carbenen analogen divalenten Siliciumspezies werden als Silylene bezeichnet. Si(II)-Verbindungen sind hochreaktive Spezies, die oftmals nur durch Abfangreaktionen nachgewiesen werden können. Silylene sind die entscheidenden Zwischenstufen in vielen thermischen und photochemischen Reaktionen von Organosilicium-Verbindungen. Schon seit den dreißiger Jahren sind anorganische Silylene (Hal2Si, O=Si, oder S=Si) bekannt. Diese lassen sich aber aufgrund ihrer extremen Instabilität nur mit beträchtlichem experimentellen Aufwand untersuchen.  Der Prototyp organischer Silylene ist das Dimethylsilylen. H. Gilman et al. konnten 1964 erstmals Dimethylsilylen als reaktives Intermediat nachweisen. Im Jahre 1979 gelang es R. West et al., diese Spezies mit Hilfe der Tieftemperatur-Matrix-Isolationstechnik spektroskopisch (UV/VIS- und IR- Spektroskopie) zu charakterisieren. Versuche, Silylene durch sterisch anspruchsvolle Liganden zu stabilisieren, waren lange Zeit nur von mässigem Erfolg. Ein anschauliches Beispiel hierfür ist das (2,4,6-Tri-iso-propyl)phenyl- (1,2,3-tris-tert-butylcyclopropenyl)silylen, welches zwar in Lösung nachgewiesen, aber nicht isoliert werden konnte. Inzwischen gelang die Synthese einiger stabiler Silylene. Im Jahre 1990 konnten H.H. Karsch et al. durch Reduktion von Hexachlordisilan in Gegenwart von Lithiumdiphosphinomethanid eine kristallisierbare monomere Si(II)-Verbindung darstellen. Die Stabilisierung dieser vierfach koordinierten Si(II)-Verbindung erfolgt durch intramolekulare Koordination der Phosphinomethanid-Liganden an das Siliciumatom und des damit verbundenen Chelateffektes. Erst 1994 wurde von M. Denk und R. West eine dem "Arduengo-Carben" analoge, zweifach koordinierte Si(II)-Verbindung dargestellt und in Substanz isoliert. Dieses Silylen unterliegt einer Stabilisierung durch elektronische Effekte. Kurze Zeit später wurden von M.F. Lappert et al. ähnliche Silylene dargestellt. Erst kürzlich veröffentlichten J. Heinicke et al. das erste stabile unsymmetrische Silylen.
In diesem Arbeitskreis gelang es 1986 erstmals, durch die Verwendung des Pentamethylcyclopentadienyl-Liganden eine bei Raumtemperatur stabile Si(II)-Verbindung darzustellen, das Decamthylsilicocen.
 

Decamethylsilicocen
 

Diese Verbindung zeichnet sich duch einen sandwichartigen Aufbau aus. Decamethylsilicocen ist demnach das erste bei Raumtemperatur beständige Silylen und der erste p-Komplex des Siliciums. Die Reaktionen mit dieser einzigartigen Verbindung führt zu interessanten und oftmals nicht erwarteten Ergebnissen. Die Chemie von Decamethylsilicocen ist der Mittelpunkt meiner Arbeit. Dabei stehen Untersuchungen zur Reaktivität des Decamethylsilicocens in Umsetzungen mit Übergangsmetallverbindungen im Vordergrund. Ausserdem soll nach potentiellen neuen Ausgangsverbindungen zu Synthese gesucht werden.