Mikrowellenstrahlung als Schlüssel zu vielfältigen Siliciumverbindungen - Untersuchungen zur Synthese und Reaktivität von Organosilanen sowie hypervalenten Silicaten

Abstract

Herkömmliche Synthesen von Siliciumverbindungen basieren auf energieintensiven Reaktionen bei hohen Temperaturen und oftmals langen Reaktionszeiten. Mit dem allgemeinen Bestreben chemische Prozesse im Sinne der Prinzipien der Green Chemistry nachhaltig zu gestalten, lässt sich die Siliciumchemie daher nur schwer vereinbaren. Über den Einsatz von Synthesemikrowellen konnte es nun gelingen einen schnellen Zugang zu einer Vielzahl von (Aminomethyl)trialkoxy- sowie (Aminomethyl)organosilanen zu schaffen. Die dargestellten Verbindungen wurden hinsichtlich ihrer Reaktivität in Carbolithiierungen und Deprotonierung untersucht sowie zur Darstellung pentavalenter, zwitterionischer Silicate eingesetzt. Weiterhin konnte erstmals ein mikrowellenbasierter Aufschluss von Siliciumdioxid entwickelt werden, der es ermöglicht hexavalente Silicate innerhalb weniger Minuten darzustellen. Hierfür wurden nicht nur synthetische Siliciumdioxidquellen, wie beispielsweise Silica Gel, sondern ebenfalls Sand als natürliche SiO2-Ressource verwendet. Diese Synthesen bieten somit ein großes Potential die Siliciumchemie nachhaltiger zu gestalten und hinsichtlich der Prinzipien der Green Chemistry zu optimieren.