Funktionalisierung von Silantriolen

Jürgen KahrFunktionalisierung von SilantriolenKurzzusammenfassungZiel dieser Arbeit war die Untersuchung von Silantriolen, bezüglich der Funktionalisierung ihrer hydrophilen und hydrophoben Seite.Es ist durch kontrollierte Hydrolyse von Cyclopentyltrichlorsilan gelungen Cyclopentylsilantriol zu synthetisieren und mittels NMR zu charakterisieren. Die Strukturen von Dicyclopentyldisiloxantetrol und Hexa(cyclopentylsilsesquioxan) konnten erstmals kristallographisch aufgeklärt werden. Diese Verbindungen wurden weiters mit MS-Analysen charakterisiert und deren Fragmentierung aufgeklärt.Die Umsetzung von t-Butylsilantriol mit Vanadiumpentoxid zeigt in normalen, sowie entgastem Wasser keinen Erfolg. Erst durch die Verwendung eines unpolareren Lösungsmittels konnte eine Reaktion beobachtet werden. Ammonium(meta)vanadat als Precursor mit einem höheren ionischen Charakter konnte in wässrigem Medium mit t-Butylsilantriol zur Reaktion gebracht werden. Als Nebenreaktion ist die Bildung von Decavanadat zu beobachten, die mit der Kondensation von Silantriol konkurriert. Das Decavanadat konnte mittels Kristallstrukturanalyse charakterisiert werden. Bei der Reaktion von Oxovanadium(V)tripropoxid mit t-Butylsilantriol konnte die gewünschte Si-O-V Bindung beobachtet werden, was durch NMR und IR Daten, sowie die Bildung von n-Propanol untermauert wird. Allerdings konnte die weitere Reaktion des n-Propanols mit der Si-O-V Bindung nicht unterbunden werden. IR Daten lassen zusammen mit NMR-Analysen auf eine Vernetzung von Silantriolen mit den Vanadiumverbindungen schließen. Eine genaue Identifizierung der Produkte war allerdings nicht möglich. Es konnte weiters Pentafluorphenyltrichlorsilan über eine zweistufige Synthese, neben (C6F5)2SiCl2, (C6F5)3SiCl, (C6F5)4Si als Produkt erhalten werden. Die Verbindungen aus der weiteren Hydrolyse konnten nicht einwandfrei identifiziert werden, machen aber die Bildung der entsprechenden Silanole glaubhaft.Jürgen KahrFunctionalisation of silanetriolesAbstractThis work reports the research on the functionalisation of the hydrophilic and hydrophobic parts of silanetriols.The preparation of cyclopentylsilanetriol has been achieved through controlled hydrolysis of cyclopentyltrichlorosilane, and was characterised by NMR spectroscopy.For the first time, suitable crystals of dicyclopentyldisiloxanetetrol and hexa(cyclopentylsilsesquioxane) for X-ray diffraction could be obtained. Furthermore, these compounds were characterised by MS-analysis and their fragmentation pattern was assigned.t-Butylsilanetriole did not react with V2O5 in degassed or normal water, although the reaction was successful in non organic polare solvents. In contrast, it was possible to react NH4VO3 with t-butylsilanetriole in aqueous solution, since this precursor is more ionic.As a side reaction the formation of decavanadate could be observed, which seems to be a competing reaction to the condensation reaction of silanetriols. Decavanadate was characterised by single crystal analysis.During the reaction of oxovanadium(V)propoxide with t-butylsilanetriole the formation of the desired Si-O-V bond could be confirmed by NMR spectroscopy, IR and the appearance of n-propanol. However, the further reaction with n-propanol could not be inhibited and therefore the isolation of the Si-O-V intermediate was not possible.IR and NMR spectroscopy data suggest a cross linkage between silanetrioles and vanadium compounds, but a detailed characterisation was not possible.Furthermore, it was possible to synthesise pentafluorophenyltrichlorosilane via a two step reaction, with (C6F5)2SiCl2, (C6F5)3SiCl, (C6F5)4Si as side products. It was not possible to characterise the products of the hydrolysis of these fluorosilane compounds.Jürgen KahrGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2009(VLID)21187