Miért érdekes a szilíciumorganikus kémia?

Az előadások a következő témára: "Miért érdekes a szilíciumorganikus kémia?"— Előadás másolata:

1 Miért érdekes a szilíciumorganikus kémia?
Szilíciumorganikus vegyületek: Si-C-kötést tartalmaznak Számos olyan tulajdonsággal rendelkeznek, melyeknek nincs párja a C-, ill. H-analóg szerves vegyületek körében, pl.:

2 I. Szililezett gyűrűs savamid-származékok kemo-, ill
I. Szililezett gyűrűs savamid-származékok kemo-, ill. regioszelektív deszililezése Előzmény: n-Oktanolízis t1/2 értékei ciklusos szilil-karbamidokra A Si-atom pszeudo-pentakoordinációjának mértéke jól korrelál a reaktivitással! R. Szalay, G. Pongor, V. Harmat, Zs. Böcskei, D. Knausz: J. Organomet. Chem. (2005) 690,

3 Kemo-/regiospecifikus deszililezési eljárások kidolgozása
További modellvegyületek:

4 II. Szilil-trifláttal katalizált N-O/N-S szilil-vándorlások vizsgálata
A rendszer 13C-NMR spektruma

5 III. Szilíciumorganikus vegyületek alkalmazása az anyagtudományokban
Lineáris vas(II)-komplexek („szerves” mágnesek) előállítása E. Kuzmann, R. Szalay, A. Vértes, Z. Homonnay, I. Pápai, P. de Châtel, L. Szepes: Hyperfine Interact. (2008) 185,

6 Az Mg-MOF-74 egykristály-röntgendiffrakciós szerkezete
Új metallo-sziloxán (pl. Al, Ti, Sn) prekurzorok szintézise szol-gél alapú eljárásokhoz, ill. MOF (metal-organic framework) típusú rendszerek előállításához Az Mg-MOF-74 egykristály-röntgendiffrakciós szerkezete Britt D et al. PNAS 2009;106: Single crystal structure of Mg-MOF-74, formed by reaction of the DOT linker with Mg(NO3)2·6H2O. The structure consists of 1D inorganic rods linked by DOT to form linear hexagonal channels. C atoms are shown in gray, O atoms in red, 6-coordinate Mg atoms and terminal ligands in pink, and 5-coordinate Mg atoms in blue. H atoms and terminal ligands on the fragment at top right are omitted for clarity.

7 eltérő távozócsoport-képességű ligandumokat tartalmazó bifunkciós szilánok és sziloxánok szintézise, valamint kapcsoló ágensekként való tesztelésük Szilán-kapcsoló ágens:

8 További reaktánsok: 4-6. csoport fémeinek kloridjai/oxikloridjai
IV. Szilíciumorganikus vegyületek alkalmazása fém (pl. Ti) komplexek szintézisében R. Szalay, D. Knausz, L. Szakács, J. Rohonczy, K. Újszászy, P. Sohár: P B65, XI. Nemzetközi Szilíciumorganikus Kémiai Szimpózium, Montpellier, 1996. További reaktánsok: 4-6. csoport fémeinek kloridjai/oxikloridjai

9 V. Ón(IV)-organikus vegyületek koordinációs kémiája
Laktámok, gyűrűs karbamidok, dikarbonsav-imidek és rokon vegyületek triorgano-, diorgano-ón(IV) származékai ― előállítás: sztannil-kloridok/ -oxidok/-hidroxidok reakciója a ligandumforrással, ill. N-alkálifémsójával. Változatosabb szerkezetek várhatók! Specifikus szerkezetkutató módszerek alkalmazása: 119mSn-Mössbauer-, 119Sn-NMR- (oldat- és szilárdfázisú) spektroszkópia S. Kárpáti, R. Szalay, A. G. Császár, K. Süvegh, S. Nagy: Influence of Intermolecular Interactions on the Mössbauer Quadrupole Splitting of Organotin(IV) Compounds as Studied by DFT Calculations J. Phys. Chem. A (2007) 111,

10 Az N-tributilsztannil-2-pirrolidinon egykristály-röntgendiffrakciós szerkezete
Párkányi László, Szalay Roland, 2011 Az N-Sn…O koordinatív kötések 1D polimer láncokat tartanak össze

11 VI. Pd-katalizált C-N és C-C keresztkapcsolási reakciók
Hiyama (és Hiyama-Denmark) kapcsolás:

12 VI. Pd-katalizált C-N és C-C keresztkapcsolási reakciók
Stille-kapcsolás: Buchwald-Hartwig keresztkapcsolási reakció: A 2 kapcsolás közös analógja, pl. háromkomponensű „one-pot” reakcióban:

13 Kísérleti háttér Elméleti háttér
„hagyományos” preparatív laboratóriumi eszközök, 3-utas vákuum/N2 line kapilláris gázkromatográf, UV/látható regisztráló spektrofotométer „házon belül”: 1H- és 13C-NMR együttműködésben: MS, GC-MS, IR, egykristály-röntgendiffrakció, Mössbauer-spektroszkópia, 119Sn-NMR Elméleti háttér csoporton belül és kívül: kvantumkémiai számítások

14 Viszontlátásra az ELTE Szilícium-völgyében…

15 Bevezetés a szilíciumorganikus kémiába
speciális kollégium (kvvn9189) előadó: Szalay Roland Tematika A Si-atom bevitelének hatása a szerves vegyületek fizikai és kémiai tulajdonságaira. A szilícium-szén-, ill. a szilícium-heteroatom-kötés természete. A Si-organikus vegyületek előállításának általános módszerei. A fontosabb Si-organikus vegyületcsoportok (szilánok, halogeno-szilánok, sziloxánok, szilatiánok, szilazánok, szilil-fémek, stb.) szerkezetének és reakciókészségének tárgyalása. Reaktív Si-vegyületek (szililének és származékai) előállítása, szerkezetvizsgálata, jellemző reakcióik bemutatása. Poli-szilánok, ill. -karbaszilánok kémiája. Szerves vegyületek Si-származékainak jelentősége a szerveskémiai szintézisekben: a szilil-csoport, mint védő-, ill. aktiváló csoport. Kemo-, regio-, ill. sztereoszelektív szililezési eljárások. A Si-organikus vegyületek alkalmazása az anyagtudományokban. A szilszeszkvioxánok jelentősége. Bevezetés a bioszilíciumorganikus kémiába. Si-tartalmú gyógyszerek. Érdeklődni lehet az előadónál a 638-as szobában vagy a 606-os laborban, ill. a 1607-es melléken.