Aufbau, Umwandlung und Derivatisierung von Heterosilaadamantanen

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Müller; Professor Dr. Matthias Wagner
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 544135113

Das Ziel dieses Projektantrags ist die Synthese von molekularen Ausschnitten aus der Festkörperstruktur des elementaren Siliciums und dessen Legierungen mit anderen Elementen der Gruppe 14, ausgehend von einfach aufgebauten Startverbindungen. Bei Erfolg wird dieses Projekt einen molekularen Zugang zu interessanten nano-skalierten Halbleitermaterialien ermöglichen, bei gleichzeitiger Kontrolle über die Struktur des Moleküls und über die Verteilung der Elemente im Molekülgerüst. Daher bildet die Synthese von Persilaadamantanen, die Variation deren prinzipieller Architektur und deren Erweiterung zu größeren Aggregaten, den Persiladiamantoiden, ein Fokus des Antrags. Erweitert wird das Projekt durch die Einführung anderer Elemente der Gruppe 14 wie Kohlenstoff, Germanium und Zinn in diese elektronenpräzisen Siliciumclusterverbindungen. Im Vordergrund steht die Entwicklung von synthetischen Methoden zur regioselektiven Einführung der Heteroatome in den Siliciumcluster, für deren Umwandlung und für deren abschließender Derivatisierung. Im Rahmen dieses Projektes werden zwei unterschiedliche und komplementäre Ansätze für den Aufbau von (Hetero)silaadamantane, die Sila-Wagner Meerwein (SWM) Umlagerung und die Chlorid-promoted Aufbau (CPA) Reaktion, miteinander kombiniert. Beide Methoden wurden in den Arbeitsgruppen der Antragssteller unabhängig voneinander entwickelt und wir erwarten durch deren Kombination beträchtliche Synergieeffekte, wie zum Beispiel eine deutliche Erweiterung und Diversifizierung des Produktspektrums. Neben diesen präparativen Aspekten, ist ein weiterer, zentraler Fokus des Projektantrages, experimentelle und theoretische Untersuchungen zum Mechanismus der beiden Synthesemethoden, dessen Verständnis zu einer besseren Kontrolle der Struktur und Zusammensetzung der Produkte beitragen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Kooperationspartner: Professor Dr. Christoph Marschner