Siliciumchemie

Hochreaktive Siliciumverbindungen

In Kooperation mit Herrn Kollegen Prof. Dr. N. Auner (Frankfurt), einem früheren Doktoranden und Habilitanden, wurden die aufwändigen NMR-spektroskopischen Untersuchungen der Dissertation von H. Rathmann zur Erzeugung und zum Nachweis von Silaethenen (H₂Si=CH₂, Me(H)Si=CH₂) durch theoretische Berechnungen auf hohem Niveau ergänzt und abgesichert.

Silicium als Akzeptorzentrum: Hyperkoordination durch intramolekulare Adduktbildung

Die Untersuchungen zur Realisierung hyperkoordinierter Siliciumverbindungen mit Komplexfragmenten als Donor-Partner wurden im Berichtszeitraum konsequent weiter verfolgt. Die Donor/Akzeptor-Chelatkomplexe mit Phosphor/Bor-sowie Phosphor/Silicium-Chelatliganden zeigen in den durch Röntgenbeugung ermittelten Molekülstrukturen Metall/Bor- bzw. Metall/Silicium-Abstände, die die erwartete Wechselwirkung bestätigen. Dagegen liefern die Dipodliganden X₂M' (YCH₂PMe₂)₂ (M' = Si, Ge; X = Me, Cl, F; Y = CH₂, O) und Me₂M' (YCH₂PMe₂)CH₂CH₂PMe₂ (M' = Si, Ge; Y = O) mit [RhCl(CO)₂]₂ in der Regel Zweikernkomplexe, in denen aus geometrischen Gründen eine Rh®M'-Wechselwirkung ausgeschlossen ist. Bei den Reaktionen der Liganden mit Me₂PCH₂OM'-Armen wird in einigen Fällen eine hydrolytische, evtl. aber auch katalytische Spaltung der M' O-Bindung und damit die Bildung von Einkernkomplexen beobachtet.

Modifizierung und Funktionalisierung von festen Oberflächen

Die erfolgreichen Untersuchungen zur Synthese von Organosilylestern der Typen R_nSi(OEt)_4-n, Y(CH₂)_mSiMe_n(OEt)_3-n und Alkyl(Oalkylen)_nSiMe(OR)_3-n sowie (EtO)₃Si(Oalkylen)_nOSi(OEt)₃ und (EtO)₃Si(alkylenO)_nalkylenSi(OEt)₃ wurden Ende 1999 mit der Dissertation A. Wolke abgeschlossen und machten eine Fülle von Silylestern für unterschiedliche Anwendungsbereiche verfügbar. Sie wurden exemplarisch für

1. die Applikation auf natürliche Sandsteine,
2. die Modifizierung von Modellsubstraten und Siliciumwafern sowie
3. die Optimierung spektrometrischer Untersuchungsmethoden wie TOF-SIMS, XPS, MAS-NMR, MIR, ATR und DRIFT

verwendet. Von besonderer Bedeutung war die erfolgreiche Erprobung von “elastifizierten“ Steinfestigern auf Sandsteinproben und auf Testflächen von Denkmälern, die in einem Sonderheft der Wissenschaftlich-Technischen Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege dokumentiert ist.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Fonds der Chemischen Industrie, Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Wacker Chemie, Remmers Bauchemie GmbH

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. N. Auner (Frankfurt/Main), Dr. I. Bartz, Prof. Dr. A. Benninghoven (Physikalisches Institut, Uni Münster), Dr. M. Boos, Dr. G. Egbers (Physikalisches Institut, Uni Münster), Prof. Dr. J. Grobe (Leiter), Dr. G. Hilbert (Remmers Bauchemie), Prof. Dr. B. Krebs, Dipl.-Chem. J. Kuchinke, M. Läge, Dr. S. Lücke, Dr. K. Lütke-Brochtrup, Dr. Th. Müller (Frankfurt/Main), Dr. M. Prill (Institut für Physikalische Chemie, Uni Münster), Dr. H.W. Rathmann, Dr. E.M. Reifer, Dr. G. Sperveslage, Dr. A. Wolke, Dr. Chr. Zeine