Siliciumorganische Reagenzien

Disilane

Disilane werden in großem Umfang bei der Herstellung von photovoltaischen Komponenten (z. B. Siliciumscheiben, Dünnfilmtransistoren, Solarzellen) durch chemische Gasphasenabscheidung von amorphem Silicium verwendet, welches das Abscheidungsprodukt von thermisch zersetzten Disilanen ist. Disilane werden auch bei der Synthese von Allylsilanen über nukleophile Silyl-Substitutionsreaktionen mit Allylcarbonaten unter mizellaren katalytischen Bedingungen eingesetzt. Die Milde der Reaktionsbedingungen in H₂O-basierten Medien erlaubt Anwendungen in Eintopf-Synthesesequenzen.

Silanole

Die Pd-katalysierte Kreuzkupplung von Siliciumverbindungen hat sich rasch als geeignete Alternative zu den bisher bekannteren Methoden durchgesetzt, wie z. B.: Stille (Sn), Kumada (Mg), Suzuki (B) und Negishi (Zn) Kreuzkupplungen, bei denen häufig Silanole verwendet werden. In Gegenwart einer Fluorid-Aktivierungsquelle reagieren Alkenyl(dimethyl)silanole schnell sowohl mit Aryl- als auch mit Alkenylhalogeniden, wodurch die gekoppelten Addukte sehr gute Ausbeuten erzielen. Alternativ kann die Pd-katalysierte Kreuzkupplung auch im Rahmen einer Basisaktivierung mit TMSOK zur In-situ-Generierung eines nukleophilen Silanolats durchgeführt werden. Der Nutzen der Durchführung der Kreuzkupplung im Rahmen einer Basisaktivierung liegt in der Fähigkeit, die Reaktion in Gegenwart von fluoridempfindlichen Silylschutzgruppen durchzuführen. Auch Alkynylsilanole sind unter ähnlichen Bedingungen aktive Kupplungspartner.

Silazane

Silazane sind eine Familie hybrider organisch-anorganischer Materialien, die durch die Ammonolyse oder Aminolyse von Chlorsilanen hergestellt werden. Verschiedene Silazane und Silazanpolymere wurden synthetisiert und als Vorläufer von Siliciumcarbonitridkeramiken, Beschichtungen, Oberflächenmodifikatoren und Additiven von Silikonkautschuken untersucht. Sie behindern wirksam den umlagernden Abbau von Polysiloxanketten durch Entfernung von Wasserspuren oder der SiAOH-Gruppe unter Ausnutzung der Reaktivität der SiAN-Bindung und verbessern so die thermische Stabilität von Silikonkautschuken. Silazane werden auch verwendet, um organische Zwischenprodukte zu modifizieren, um chemische Reaktionen bei der Verarbeitung zu ermöglichen oder effizienter zu gestalten, und um Siliciumchemikalien in Endprodukte einzubauen, um deren physikalische Eigenschaften zu modifizieren.

Silikate

Bei der Mehrzahl der Silikate handelt es sich um Oxide, die in der Werkstoffwissenschaft und -technik in großem Umfang verwendet werden. Dotierte Silikate verleihen Materialien spezifische Eigenschaften. Diese Produkte können bei der Xerogel- und Kieselsol-Gel-Synthese, der Bildung hexagonaler mesoporöser Kieselsäureschichten, der H⁺-Magadiit-Intercalation und bei der Untersuchung von bioaktiven Gläsern aus gemischten Metallen und anderen bioaktiven Materialien, die in der Biotechnik verwendet werden, eingesetzt werden.

Siloxane

Die Verwendung von Siliciumverbindungen als Transmetallierungsreagenzien hat als praktikable Alternative zu den beliebten Stille- und Suzuki-Kupplungsreaktionen viel Aufmerksamkeit erregt, vor allem wegen der Bildung ungiftiger Nebenprodukte und der Stabilität der Reagenzien unter vielen Reaktionsbedingungen. Kupplungsreaktionen auf Siliciumbasis können unter Verwendung von Aryl-, Heteroaryl- oder Alkenylhalogeniden und Alkoxysilanen in Gegenwart von Palladium- oder Rhodiumkatalysatoren durchgeführt werden. Unter den verschiedenen Arten verfügbarer Siliciumverbindungen sind Alkoxysilane bei den Kupplungsreaktionen am effektivsten. Trialkoxysilane sind wichtige Silylierungsmittel und werden häufig zur Oberflächenfunktionalisierung durch Modifizierung von Substraten unter Standard-Lösungsabscheidungsbedingungen verwendet. Als praktische Alternative zur Stille- und Suzuki-Kupplung ist die Rhodium-katalysierte Addition von Trialkoxysilanen zu Carbonylverbindungen ein durchaus möglicher Ersatz.