Übergangsmetallkomplexe eines stabilen Silylens

Das im Jahr 2006 entwickelte Diketiminatosilylen zeigt aufgrund seiner zwitterionischen Struktur im Gegensatz zu "gewöhnlichen" Silylenen eine bemerkenswerte Reaktivität. Neben den beiden reaktiven Funktionen am Siliciumzentrum verfügt das Diketiminatosilylen über eine zusätzliche Donorfunktion im Ligandenrückgrat. Ziel dieser Doktorarbeit ist es, die Reaktivität und katalytische Aktivität des ?-Diketiminatosilylens und dabei insbesondere dessen Eigenschaften als Ligand in Übergangsmetallkomplexen zu untersuchen. Die Umsetzung des Silylens mit Arsan liefert beispielsweise durch eine doppelte As-H-Bindungsaktivierung ein donorstabilisiertes Arsasilen mit einer einzigartigen HSi=AsH-Einheit. Die Reaktion des Silylens mit Ammin als Wasserstoffquelle verläuft hingegen zum thermodynamisch stabilen 1,1-Additionsprodukt. Durch gezielte Koordination des Silylens an ein Nickelzentrum lässt sich die Donorfunktion am Siliciumzentrum schützen. Die Wasserstoffaddition mit Aminboran erfolgt nun nur selektiv am Silylenliganden zu dem entsprechenden Hydridosilylen-Nickel-Komplex, während das Nickeltricarbonyl-Molekülfragment unangetastet bleibt. Der Si(II)hydrid-Komplex wird anschließend erfolgreich in Hydrosilylierungsreaktionen mit Alkinen ohne Zusatz eines exogenen Katalysators getestet. Die stöchiometrische Hydrosilylierung des Si(II)hydrids mit Diphenylacetylen liefert chemoselektiv das Hydrosilylierungsprodukt, dessen Alkenyleinheit cis-konfiguriert vorliegt.

Es konnte gezeigt werden, dass das Nickeltricarbonyl-Fragment im Si(II)hydrid-Nickelkomplex nicht nur eine Schutzgruppenfunktion besitzt, sondern in der Hydrosilylierungsreaktion eine entscheidende Rolle spielt. Darüber hinaus wurde eine neue Methode für die Synthese neuartiger Übergangsmetallkomplexe, basierend auf dem Diketiminatosilylen, entwickelt. Da das freie Silylen mit den Chlor-verbrückten Dimerkomplexe unter milden Bedingungen keine Reaktion eingeht, wurde zunächst die Reaktion des Silylens mit HCl bei tiefen Temperaturen durchgeführt. Hierbei findet eine 1,4-Addition von HCl an das Silylen statt, wobei als labiles Intermediat ein Chlorsilylen entsteht. Dieses ist in der Lage, den Metallkomplex (Metall = Rh, Ir) aufzubrechen und an das entsprechende Metallzentrum zu koordinieren. Die anschließenden Untersuchungen der katalytischen Aktivität beider Komplexe zeigten, dass die katalytische Reduktion von Amiden mit dem Chlorsilylen-Rhodiumkomplex als Präkatalysator chemoselektiv verläuft und der Zusatz an Li-Superhydrid die katalytische Aktivität des Komplexes hemmt. Der Chlorsilylen-Iridiumkomplex zeigt im Vergleich zum analogen Rhodiumkomplex eine deutlich höhere katalytische Aktivität und eine veränderte Chemoselektivität.