Multiply functionalized low-valent silicon and germanium compounds: Novel building blocks for extended group 14 systems

Abstract

The transfer and incorporation of intact unsaturated heavier Group 14 motifs into organic and inorganic substrates is one major target of the modern Group 14 chemistry with regard on expanded, possibly conjugated systems in order to gain access to e.g. novel polymers. This work aimed to provide for a better understanding in view of the prerequisite incorporation of several unsaturated donor-coordinated Si2Ge-scaffolds into mono- and di-functionalized organic systems, all the while retaining a reactive low-valent heavier Group 14 center. In this context, the isolation of previously proposed highly reactive unsaturated Si2Ge-intermediates (formed upon reaction of a base-stabilized heavier silyl substituted version of vinylidene with differently sized anionic nucleophiles) was achieved. As disilenides, silicon versions of vinyl anions, have been the preparative point of entry into the Si2Ge chemistry, the availability of digermenides could be expected to allow for investigations into the corresponding Ge3 chemistry. Herein, the synthesis and isolation of the first fully characterized digermenide is presented, as well as first reactivity studies toward different organic and inorganic substrates.

Die Übertragung und Einarbeitung von intakten, ungesättigten schweren Gruppe 14 Strukturmotiven auf organische und anorganische Substrate ist eines der Hauptziele der modernen Gruppe 14 Chemie mit Hinblick auf erweiterte, möglicherweise konjugierter Systeme, die beispielsweise den selektiven Zugang zu neuartigen Polymeren erlauben. Diese Arbeit trägt zu einem besseren Verständnis bezüglich der Einarbeitung verschiedener ungesättigter Donor-koordinierter Si2Ge-Gerüste in mono- und difunktionalisierten organischen Systemen bei, die über die ganze Zeit hinweg ein reaktives niedervalentes schweres Gruppe 14 Zentrum beibehalten. In diesem Zusammenhang gelang die Isolierung von zuvor vorausgesagten hoch reaktiven ungesättigten Si2Ge-Zwischenprodukten (gebildet in Reaktion eines Basenstabilisierten schweren Silyl-funktionalisierten Vinylidene Analogons mit unterschiedlich großen anionischen Nukleophilen). Da Disilenide, schwere Versionen von Vinylanionen, den präparativen Zugangspunkt in die Si2Ge-Chemie bildeten, könnte die Verfügbarkeit von Digermeniden eine Erforschung in die entsprechende Ge3-Chemie ermöglichen. Hier wird nun die Synthese und Isolierung des ersten vollständig charakterisierten Digermenids präsentiert, sowie erste Reaktivitätsstudien gegenüber verschiedenen organischen und anorganischen Substraten durchgeführt.