Synthese elektronenreicher, metallsubstituierter Silylene und deren Potential zur Aktivierung kleiner Moleküle

• Antragsteller: Professor Dr. Stephan Schulz
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 454766270

Azyklische Silylene weisen im Vergleich zu zyklischen Silylenen aufgrund der vergleichsweise geringen Singulett-Triplett-Energiebarriere oftmals eine deutlich erhöhte chemische Reaktivität auf. Obwohl verschiedene Studien das große präparative Potential azyklischer Silylene zur Bindungsaktivierung kleiner Moleküle, z.B. H2, CO oder CO2, belegen und damit Parallelen zur Chemie von Übergangsmetallen aufzeigen konnten, war eine typische Reaktion von Übergangsmetallen - die Bildung von raumtemperaturstabilen Carbonylkomplexen durch Reaktion mit CO - für Silylene bislang unbekannt. Wir konnten kürzlich ausgehend von dem reaktiven metallsubstituierten Silylen [L1(Br)Ga]2Si:, welches als Reaktionsintermediat in Lösung hergestellt werden konnte, den ersten bei Raumtemperatur stabilen Silylen-Carbonylkomplex [L1(Br)Ga]2Si–CO 6 synthetisieren und strukturell charakterisieren. Wir wollen in dem vorgelegten Forschungsprojekt weitere metallsubstituierte Silylene [L(X)M]2Si: herstellen und den Einfluss der Gruppe 13 Diyle LM sowie der Siliziumverbindungen SiX4 (X = Cl, Br, I, NR2, OR) auf den Reaktionsverlauf sowie die Stabilität der resultierenden Silylene herausarbeiten. Zudem soll das Potential von [L1(Br)Ga]2Si: und [L1(Br)Ga]2Si–CO 6 sowie von Verbindung 5 zur Bindungsaktivierung kleiner Moleküle - H2, CO, CO2, Olefine C2R4, Alkine C2R2, CN-Mehrfachbindungen, E-H Hauptgruppenelementverbindungen - untersucht werden. Die präparativen Studien werden von in situ NMR-spektroskopischen Studien sowie quantenchemischen Rechnungen begleitet, die zu einem vertieften mechanistischen Verständnis der Reaktionen sowie der Bindungssituation in den resultierenden Komplexen führen sollen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen