Ungesättigte Cyclopolysilane

Offenkettige und ringförmige Moleküle mit Kohlenstoff-Element-Mehrfachbindungen besitzen seit langem umfassende Bedeutung in der organischen Chemie wie z. B. im Bereich der Naturstoffe, der Material- und Kunststofftechnologie oder der Arzneimittelforschung. Auf Grund ihrer wesentlich geringeren Stabilität betrachtete man die entsprechenden Spezies auf Siliziumbasis lange Zeit als "Laborkuriositäten". Erst in den vergangenen 30 Jahren wurden Verbindungen mit Silizium-Element-Doppelbindungen eingehender untersucht, sodass heute ein recht detailliertes Bild über die Synthese und die Reaktivität solcher Moleküle existiert. Die Mehrzahl der untersuchten Spezies besitzt allerdings offenkettige Strukturen, über entsprechende Ringe ist nur wenig bekannt. Speziell Cyclopolysilane (Moleküle mit einem Ringgerüst aus Siliziumatomen) mit Si=E Doppelbindungen sind aber von besonderem Interesse, da unübliche Bindungsstrukturenaußergewöhnliche Eigenschaften in Hinblick auf Molekülstrukturen, Elektronenspektren und Reaktivitäten wie langwellige Lichtabsorption, photochemische Aktivität oder Fluoreszenz erwarten lassen. In diesem Projekt sollen daher bisher unbekannte Vertreter dieser Substanzklasse mit den nachfolgend zusammengefassten Primärzielen systematisch untersucht werden: Synthese sowie vollständige Charakterisierung der Zielverbindungen Identifizierung von ungewöhnlichen Reaktivitätsmustern Aufklärung der Bindungsstruktur dieser Zielverbindungen mit Hilfe von rechnerisch unterstützten modernen strukturchemischen, spektroskopischen und elektrochemischen Methoden Die Resultate dieses Projektes sollten dabei in weiterer Folge wichtige Beiträge sowohl zur Chemie als auch zu einer detaillierteren theoretischen Beschreibung von Molekülen mit Silizium-Element Doppelbindungen liefern können.

Offenkettige und ringförmige Moleküle mit Kohlenstoff-Element-Mehrfachbindungen besitzen seit langem umfassende Bedeutung in der organischen Chemie wie z. B. im Bereich der Naturstoffe, der Material- und Kunststofftechnologie oder der Arzneimittelforschung. Auf Grund ihrer wesentlich geringeren Stabilität betrachtete man die entsprechenden Spezies auf Siliziumbasis lange Zeit als "Laborkuriositäten". Erst in den vergangenen 30 Jahren wurden Verbindungen mit Silizium-Element-Doppelbindungen eingehender erforscht, sodass heute ein recht detailliertes Bild über die Synthese und die Reaktivität solcher Moleküle existiert. Die Mehrzahl der untersuchten Spezies besitzt allerdings offenkettige Strukturen. Über entsprechende Ringe ist nur wenig bekannt, obwohl solche cyclischen Moleküle auf Basis ihrer unüblichen Bindungsstrukturen besonders interessante Eigenschaften wie langwellige Lichtabsorption, photochemische Aktivität oder Fluoreszenz erwarten lassen. Im Verlauf dieses Projektes wurden nun geeignete Synthesewege zu bisher unbekannten Cyclopolysilanen (Moleküle mit einem Ringgerüst aus Siliziumatomen) und 1,4-Disilacyclohexadienen mit exocyclischen Si=C Doppelbindungen entwickelt und die Eigenschaften und Reaktivitäten dieser Verbindungen untersucht. Mitglieder der zweiten Verbindungsklasse sind exzellente Modellverbindungen zum Studium elektronischer Wechselwirkungen der endocyclischen C=C- mit den exocyclischen Si=C Doppelbindungen über die Si-Brückenatome. Des Weiteren besitzen sie wegen ihrer ungewöhnlichen elektronischen Eigenschaften und den daraus resultierenden Anwendungsmöglichkeiten in elektronischen Bauteilen beträchtliches Potenzial für weiterführende Forschungsarbeiten. Die in diesem Projekt erzielten Ergebnisse lassen somit in der Zukunft wichtige Beiträge auf dem Gebiet der Materialchemie sowie wichtige Erkenntnisse für eine detaillierte theoretische Beschreibung von Si=C Mehrfachbindungen erwarten, die in der Literatur immer noch kontroversiell diskutiert werden.