Die Reaktion eines molekularen Alumopolysiloxans mit Lewis-Säuren

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung und Modifikation des von Veith et al. hergestellten Alumopolysiloxans [(Ph2Si)2O3]4Al4(OH)4*4Et2O 1 mit typischen Lewis-Säuren als auch mit Übergangmetallverbindungen. In der Vergangenheit konnte bereits gezeigt werden, dass sich die Protonen der zentralen Al4(OH)4-Einheit durch Metallkationen wie z.B. Zinn, Blei oder Lithium substituieren lassen. Ein Ziel dieser Arbeit war die Herstellung neuartiger Komplexe des Alumopolysiloxans 1 mit Übergangsmetallchloridverbindungen. Syntheseversuche mit Kobaltchlorid führen zur Herstellung neuartiger Kobalt-Alumopolysiloxan-Verbindungen. Dabei konnte von der Umsetzung der Verbindung 1 mit zwei Moläquivalenten Kobaltchlorid und vier Moläquivalenten Triethylamin zwei neue Strukturen erhalten werden: [(OPh2Si-O-Si-Ph2O)3Al3(OH)4]2Co*[CoCl2*NEt3]*[CoCl4*HNEt3]2 und Verbindung [(Ph2Si)2O3]4Al4(OH)4O2](CoCl)2*(HNEt3)2. In beiden Fällen kommt es zu einer Umstrukturierung der ursprünglichen Grundeinheit des Alumopolysiloxans 1 durch Einlagerung von Kobalt in die Al4(OH)4-Einheit. Ein weiterer Teil dieser Arbeit beinhaltet die Umsetzung mit Übergangsmetallacetylacetonatverbindungen. Mit der Verbindung Fe(acac)2 konnte eine neuartige Struktur (Fe(H2O)2[O(OPh2Si)2]2Al2(acac)4*Et2O) erhalten werden, bei der die ursprüngliche Grundstruktur des Alumopolysiloxans 1 komplett verändert wurde. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Umsetzungen von Verbindung 1 mit den Trimethylderivaten der Hauptgruppenelemente Indium und Gallium. Hierbei konnte gezeigt werden, dass es relativ leicht ist, die Protonen der Al4(OH)4-Einheit durch diese beiden Metalle zu substituieren. Ein weiterer Syntheseversuch wurde mit L[N(SiCH3)2]3 (L = Pr, Er, Eu, Tb, La, Gd, Sm, Nd) durchgeführt, jedoch konnten hierbei keine zur Strukturanalyse geeigneten Produkte erhalten werden.

The subject of this work is the study of the reactivity and modification of the alumopolysiloxane [(Ph2Si)2O3]4Al4(OH)4*4Et2O 1 by introduction of lewis acids and transition metals. The compound was first time synthesized by Veith et. al. Until now it is shown that it is possible to substitute the hydrogen atoms of the central Al4(OH)4 unit by metals like tin, lead or lithium. One aim of this work was the preparation of new alumopolysiloxan compounds with transition metals. In this case it was possible to synthesize two new metallic compounds with cobalt chloride and triethylamine: [(OPh2Si-O-Si-Ph2O)3Al3(OH)4]2Co*[CoCl2*NEt3]*[CoCl4*HNEt3]2 and compound [(Ph2Si)2O3]4Al4(OH)4O2](CoCl) 2 (HNEt3)2. These two compounds have a new basic structure different from the basic unit of alumopolysiloxane 1 by introducing CoCl2. One more part of the work was devoted to the reactions between alumopolysiloxane 1 and acetylacetonate compounds of transition metals. The reaction with Fe(acac)2 also results in a new product (Fe(H2O)2[O(OPh2Si)2]2Al2(acac)4*Et2O) that shows a new basic unit compared to the basic unit of alumopolysiloxane 1. Another aspect of this work was the research of the alumopolysiloxane 1 by the introduction of the main group metals Indium and Gallium. In both cases it could been shown that the substitution of hydrogen atoms of the central Al4(OH)4-ring is simple by introducing these metals. Furthermore, the modification of compound 1 with L[N(SiCH3)2]3 (L = Pr, Er, Eu, Tb, La, Gd, Sm, Nd) was researched, but in this case it was not possible to receive new products which could structurally be investigated.