Contributions to siloxane coordination chemistry and silicon based crown-ether analogues via s-block metal templated Si-O bond activation

Silicone and Siloxane derivatives (e.g. (Me2SiO)n) are known to be chemically inert and hydrophobic materials. To bind cations thus requires sophisticated techniques to activate Si-O bonds for coordination. Central part of this thesis is therefor establishing Lewis acidic systems which allow effecti...

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Main Author: Dankert, Fabian
Contributors: von Hänisch, Carsten (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Doctoral Thesis
Language:English
Published: Philipps-Universität Marburg 2021
Subjects:
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Wie z.B. aus dem Alltag bekannt, sind Silikon- bzw. Siloxanmaterialien (z.B. (SiMe2O)n) sehr reaktionsträge und zudem hydrophobe Materialien. Um Kationen zu binden muss daher die Si-O Bindung in besonderem Maße aktiviert werden. Im Rahmen der Dissertation wurden daher reaktive, sogenannte „Lewis-acide Systeme“ etabliert. Diese ermöglichen einerseits Si-O Bindungsaktivierung und andererseits können unter geschickter Wahl von ionischen Schablonen, den „Templaten“, siloxanhaltige Präkusoren in eine geeignete Passform überführt werden. Dies ermöglicht die Synthese zyklischer Systeme, die formal „anorganische“ Kronenether darstellen. Zwar zeigen diese Systeme eine verminderte Fähigkeit Kationen zu binden, allerdings sind sie im Festkörper als auch in Lösung erstaunlich stabil, solange eine geeignete Schablone in Form eines Metallkations vorhanden ist. Es konnte gezeigt werden, dass neun- und zwölf-gliedrige Ringe die Kationen Li+, Na+, Ca2+, Sr2+ und sogar H+ selektiv binden. So zeigen diese Kronenether daher gegenüber chemisch „harten“ Kationen eine bemerkenswerte Ionenselektivität, welche für organische Kronenether nicht bekannt ist. Zudem stellt die Synthese mittels Templaten ein bisher einzigartiges Reaktionsverhalten solcher Systeme dar. Die Arbeit stellt neben der erstmaligen Synthese dieser Systeme eine Vielzahl weiterer Verbindungen vor, welche den schrittweisen Aufbau dieser Systeme erkennen lässt. Darunter vor allem auch Koordinationsverbindungen von hybriden Disila-Kronenether und Cyclosiloxanen.