DE102010028170A1 - Preparing metallated hydridosilane compounds, useful for reacting with metal compounds, comprises reacting hydridosilane compound comprising a silicon group with a metallic base under the abstraction of the silicon group - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallierter Hydridosilanverbindungen, die mit dem Verfahren herstellbaren metallierten Hydridosilanverbindungen sowie ihre Verwendung.The present invention relates to a process for the preparation of metallated Hydridosilanverbindungen, the producible metallated Hydridosilanverbindungen and their use.
Hydridosilane und deren mit unterschiedlichen Resten substituierten Derivate sind wichtige Zwischenstufen bei der Darstellung von funktionellen Hydridosilanen, die bei verschiedensten Anwendungen eingesetzt werden können. So werden zum Beispiel Hydridosilane und deren substituierten Derivate bzw. ihre Oligomerisate in der Literatur als mögliche Edukte für die Erzeugung von Siliciumschichten beschrieben.Hydridosilanes and their substituted with different radicals derivatives are important intermediates in the preparation of functional hydridosilanes that can be used in a variety of applications. Thus, for example, hydridosilanes and their substituted derivatives or their oligomers are described in the literature as possible starting materials for the production of silicon layers.
Dabei sind hier und im Folgenden unter Hydridosilanen Verbindungen zu verstehen, die im Wesentlichen lediglich Silicium- und Wasserstoffatome enthalten. Hydridosilane können prinzipiell aus beliebig vielen Siliciumatomen aufgebaut sein. Bevorzugt einsetzbare Hydridosilane weisen jedoch weniger als 20 Siliciumatome auf. Hydridosilane können prinzipiell gasförmig, flüssig oder fest sein und sind – insbesondere im Falle von Feststoffen – im Wesentlichen löslich in Lösemitteln wie Toluol oder Cyclohexan oder in flüssigen Silanen wie Cyclopentasilan. Als Beispiele seien Monosilan, Disilan, Trisilan, Cyclopentasilan und Neopentasilan genannt. Hydridosilane mit mindestens drei bzw. vier Siliciumatomen können eine lineare, verzweigte oder (ggf. bi-/poly-)cyclische Struktur mit Si-H-Bindungen aufweisen. Besonders bevorzugte Hydridosilane lassen sich durch die jeweiligen generischen Formeln SinH2n+2 (linear bzw. verzweigt; mit n = 2–20), SinH2n (cyclisch; mit n = 3–20) oder SinH2 ( n-i) (bi- bzw. polycyclisch; n = 4–20; i = {Zahl der Cyclen}–1) beschreiben.Here and below hydridosilanes are compounds which essentially contain only silicon and hydrogen atoms. Hydridosilanes can in principle be composed of any number of silicon atoms. However, preferably usable hydridosilanes have less than 20 silicon atoms. Hydridosilanes can in principle be gaseous, liquid or solid and are - especially in the case of solids - substantially soluble in solvents such as toluene or cyclohexane or in liquid silanes such as cyclopentasilane. Examples which may be mentioned are monosilane, disilane, trisilane, cyclopentasilane and neopentasilane. Hydridosilanes having at least three or four silicon atoms can have a linear, branched or (optionally bi- / poly-) cyclic structure with Si-H bonds. Particularly preferred hydridosilanes can be distinguished by the respective generic formulas Si n H 2n + 2 (linear or branched, with n = 2-20), Si n H 2n (cyclic, with n = 3-20) or Si n H 2 ( ni) (bi- or polycyclic, n = 4-20; i = {number of cycles} -1).
Metallierte Hydridosilane sind dabei wichtige Zwischenstufen zur Herstellung dieser (ggf. substituierten) Hydridosilane. Aus diesem Grund sind Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Umsetzungsreaktionen von Interesse.Metalated hydridosilanes are important intermediates for the preparation of these (optionally substituted) hydridosilanes. For this reason, processes for their preparation and their reaction reactions are of interest.
So beschreiben zum Beispiel
Metallierte Hydridosilane können auf unterschiedliche Arten und Weisen hergestellt werden. So beschreibt die erwähnte Publikation von
Ein weiterer Artikel von
Auch
Demgegenüber ist es somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wenig aufwändiges Verfahren bereitzustellen, mit dem in hoher Ausbeute unter Bildung eines einheitlichen Reaktionsproduktes metallierte Hydridosilanverbindungen, insbesondere metallierte Hydridosilane hergestellt werden können.In contrast, it is thus the object of the present invention to provide a little expensive process with which in high yield to form a uniform reaction product metallated Hydridosilanverbindungen, in particular metallated Hydridosilane can be produced.
Die vorliegende Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung metallierter Hydridosilanverbindungen, bei dem mindestens eine Hydridosilanverbindung umfassend mindestens eine SiX3-Gruppe (wobei unabhängig voneinander X = -H, -CH3, -CH2CH3, -Phenyl) mit einer Base der generischen Formel MBy mit M = elektropositives Metall, B = -OR, -SR, -NR2, -PR2 oder -R', wobei R = -H, -Alkyl, -Aryl, -Silyl, -Germyl und/oder -Stannyl, und R' = -Alkyl, -Aryl, -Germyl oder -Stannyl, und y = 1, 2 oder 3 unter Abstraktion mindestens einer der SiX3-Gruppen umgesetzt wird.The present object is achieved by the inventive method for producing metallated Hydridosilanverbindungen, wherein at least one hydridosilane compound comprising at least one SiX 3 group (wherein independently of one another X = -H, -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -phenyl) with a Base of the generic formula MB y with M = electropositive metal, B = -OR, -SR, -NR 2 , -PR 2 or -R ', where R = -H, -alkyl, -aryl, -silyl, -ermyl and or -Stannyl, and R '= -alkyl, -aryl, -ermyl or -stannyl, and y = 1, 2 or 3 is reacted under abstraction of at least one of the SiX 3 groups.
Als Edukt einsetzbar ist im Prinzip jede Hydridosilanverbindung umfassend mindestens eine wie oben definierte SiX3-Gruppe, dass heißt entsprechende reine oder substituierte Hydridosilane oder mit entsprechenden Hydridosilanresten substituierte Alkyl- oder Arylverbindungen. Als Edukte entstehen dann – ggf. noch Restbasenanteile B umfassende – metallierte Hydridosilanverbindungen. Besonders gut durchführen lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren jedoch mit Hydridosilanen ohne Substituenten, d. h. mit Hydridosilanen umfassend mindestens eine SiH3-Gruppe als SiX3-Gruppe. Entsprechend handelt es sich bei den metallierten Hydridosilanverbindungen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Abstraktion mindestens einer SiH3-Gruppe hergestellt werden können, dann um – ggf. noch Restbasenanteile B umfassende – metallierte Hydridosilane.In principle, any hydridosilane compound comprising at least one SiX 3 group as defined above, ie corresponding pure or substituted hydridosilanes or alkyl or aryl compounds substituted by corresponding hydridosilane radicals, can be used as starting material. The starting materials are then - possibly still residual base shares B comprehensive - metallated Hydridosilanverbindungen. However, the process according to the invention can be carried out particularly well with hydridosilanes without substituents, ie with hydridosilanes comprising at least one SiH 3 group as SiX 3 group. Accordingly, the metallated hydridosilane compounds which can be prepared by the process according to the invention with abstraction of at least one SiH 3 group are then-optionally still containing residual base fractions B-metallated hydridosilanes.
Ganz besonders vorteilhaft, weil dies zu höheren Ausbeuten führt, lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit linearen oder verzweigten Hydridosilanen der generischen Formel SinH2n+2 mit n = 3–10 durchführen. In diesem Fall können als Produkte ggf. noch Restbasenanteile B umfassende metallierte Hydridosilane der generischen Formel My{Sin-yH2n+2-3y}x·B(z-x)y gemäß folgender Reaktionsgleichung erzeugt werden:
x = 1–3
y = 1–3
z = 1–3Very particularly advantageous because this leads to higher yields, the inventive method can be carried out with linear or branched hydridosilanes of the generic formula SinH 2n + 2 with n = 3-10. In this case, products which may still be present as residual base fractions B are metallated hydridosilanes of the general formula M y {Si ny H 2n + 2-3y } x .B (zx) y, which are produced according to the following reaction equation :
x = 1-3
y = 1-3
z = 1-3
Besonders gute Ausbeuten resultieren, wenn das Hydridosilan der generischen Formel SinH2n+2 mit n = 3–10 mindestens ein quaternäres Siliciumatom (d. h. mindestens ein Siliciumatom, dessen vier Valenzen sämtlich eine Bindung zu einem benachbarten Siliciumatom einer Silyleinheit SixH2x+1 mit x = 1 bis 6 eingehen, mit der Maßgabe, dass ein Hydridosilan der Formel SinH2n+2 mit n = 3–10 vorliegt) aufweist.Particularly good yields result when the hydridosilane of the generic formula Si n H 2n + 2 where n = 3-10 has at least one quaternary silicon atom (ie at least one silicon atom whose four valences all form a bond to an adjacent silicon atom of a silyl unit Si x H 2x +) 1 with x = 1 to 6, with the proviso that a hydridosilane of the formula Si n H 2n + 2 with n = 3-10 is present).
Das elektropositive Metall M kann ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen (Li, Na, K, Rb, Cs), Erdalkalimetallen (Be, Mg, Ca, Sr, Ba), Metallen der 3. Hauptgruppe (Al, Ga, In, Tl) und der Übergangsmetalle (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg). Besonders gute Ausbeuten resultieren jedoch, wenn das elektropositive Metall M ausgewählt wird aus der Gruppe der Alkalimetalle und der Erdalkalimetalle. Ganz besonders gute Ergebnisse resultieren, wenn das elektropositive Metall ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K, Mg und Ca.The electropositive metal M can be selected from the group consisting of alkali metals (Li, Na, K, Rb, Cs), alkaline earth metals (Be, Mg, Ca, Sr, Ba), metals of the 3rd main group (Al, Ga, In, Tl) and the transition metals (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg). Particularly good yields, however, result when the electropositive metal M is selected from the group of alkali metals and alkaline earth metals. Very good results result when the electropositive metal is selected from the group consisting of Li, Na, K, Mg and Ca.
Weiterhin resultieren besonders gute Ausbeuten, wenn B = -OR, besonders bevorzugt -O-C1-C10-Alkyl ist. Ganz besonders bevorzugt ist B = -OCH(CH3)2, -OC(CH3)3, -OC(C2H5)3, -OC(CH3)2CH2CH3 oder -O(C(C2H5)2CH3 ist.Furthermore, particularly good yields result when B = -OR, more preferably -OC 1 -C 10 -alkyl. Most preferably, B is -OCH (CH 3 ) 2 , -OC (CH 3 ) 3 , -OC (C 2 H 5 ) 3 , -OC (CH 3 ) 2 CH 2 CH 3, or -O (C (C 2 H 5 ) 2 CH 3 .
Noch weiter bevorzugt einsetzbare Basen MBy sind LiOCH(CH3)2, LiOC(CH3)3, LiOC(C2H5)3, LiOC(CH3)2CH2CH3, LiO(C(C2H5)2CH3, NaOCH(CH3)2, NaOC(CH3)3, NaOC(C2H5)3, NaOC(CH3)2CH2CH3, NaO(C(C2H5)2CH3, KOCH(CH3)2, KOC(CH3)3, KOC(C2H5)3, KOC(CH3)2CH2CH3, KO(C(C2H5)2CH3, Mg[OCH(CH3)2]2, Mg[OC(CH3)3]2, Mg[OC(C2H5)3]2, Mg[OC(CH3)2CH2CH3]2, Mg[O(C(C2H5)2CH3]2, Ca[OCH(CH3)2]2, Ca[OC(CH3)3]2, Ca[OC(C2H5)3]2, Ca[OC(CH3)2CH2CH3]2 und Ca[O(C(C2H5)2CH3]2.More preferably usable bases MB y are LiOCH (CH 3 ) 2 , LiOC (CH 3 ) 3 , LiOC (C 2 H 5 ) 3 , LiOC (CH 3 ) 2 CH 2 CH 3 , LiO (C (C 2 H 5 ) 2 CH 3 , NaOCH (CH 3 ) 2 , NaOC (CH 3 ) 3 , NaOC (C 2 H 5 ) 3 , NaOC (CH 3 ) 2 CH 2 CH 3 , NaO (C (C 2 H 5 ) 2 CH 3 , KOCH (CH 3 ) 2 , KOC (CH 3 ) 3, KOC (C 2 H 5 ) 3 , KOC (CH 3 ) 2 CH 2 CH 3 , KO (C (C 2 H 5 ) 2 CH 3 , Mg [OCH (CH 3 ) 2 ] 2 , Mg [OC (CH 3 ) 3 ] 2 , Mg [OC (C 2 H 5 ) 3 ] 2 , Mg [OC (CH 3 ) 2 CH 2 CH 3 ] 2 , Mg [O (C (C 2 H 5 ) 2 CH 3 ] 2 , Ca [OCH (CH 3 ) 2 ] 2 , Ca [OC (CH 3 ) 3 ] 2 , Ca [OC (C 2 H 5 ) 3 ] 2 , Ca [OC (CH 3 ) 2 CH 2 CH 3 ] 2 and Ca [O (C (C 2 H 5 ) 2 CH 3 ] 2 .
Die Reaktion kann prinzipiell in An- oder Abwesenheit eines Lösemittels erfolgen. Bevorzugt wird die Reaktion jedoch in Anwesenheit eines Lösemittels durchgeführt. Bevorzugte Lösemittel sind Ether und Gemische von Kohlenwasserstoffen mit Kronenethern. Besonders bevorzugte Lösemittel sind THF, DME, Diglyme sowie auf Kronenethern und Toluol basierenden Lösemittelgemische.The reaction can be carried out in principle in the presence or absence of a solvent. Preferably, however, the reaction is carried out in the presence of a solvent. Preferred solvents are ethers and mixtures of hydrocarbons with crown ethers. Particularly preferred solvents are THF, DME, diglyme and solvent based on crown ethers and toluene.
Dabei kann die Hydridosilanverbindung und/oder die Base vor Start der Reaktion in dem Lösemittel gelöst werden.In this case, the hydridosilane compound and / or the base can be dissolved in the solvent before starting the reaction.
Besonders gute Ergebnisse im Hinblick auf Ausbeute und Selektivität resultieren, wenn die Konzentration der mindestens einen Hydridosilanverbindung im Reaktionsgemisch 0,03 bis 1,0 mol/L beträgt. Besonders gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn die Konzentration der mindestens einen Hydridosilanverbindung im Reaktionsgemisch 0,06 bis 0,5 mol/L beträgt und ganz besonders gute, wenn die Konzentration 0,1 bis 0,3 mol/L beträgt.Particularly good results in terms of yield and selectivity result when the concentration of the at least one hydridosilane compound in the reaction mixture is 0.03 to 1.0 mol / L. Particularly good results can be achieved if the concentration of the at least one hydridosilane compound in the reaction mixture is 0.06 to 0.5 mol / L and very particularly good if the concentration is 0.1 to 0.3 mol / L.
Bevorzugt einsetzbare Basen der generischen Formel MBy, in denen y = 1 und M ein Alkalimetall ist, können zur Erzielung besonders guter Ergebnisse bevorzugt in Konzentrationen von 80–120 Mol-%, bezogen auf die Stoffmenge an Hydridosilanverbindung eingesetzt werden.Preferably usable bases of the generic formula MB y , in which y = 1 and M a Alkali metal can be used to achieve particularly good results, preferably in concentrations of 80-120 mol%, based on the molar amount of hydridosilane compound.
Bevorzugt wird die Reaktion zur Erzeugung erhöhter Ausbeuten, einer Erhöhung der Selektivität und einer besseren Steuerung der Reaktion bei Temperaturen von –100 bis 50°C, besonders bevorzugt bei –50 bis +10°C und ganz besonders bevorzugt bei Temperaturen von –40 bis –10°C durchgeführt.Preferably, the reaction is to produce increased yields, increase selectivity, and better control the reaction at temperatures of -100 to 50 ° C, more preferably at -50 to + 10 ° C, and most preferably at temperatures of -40 to -40 ° C. 10 ° C performed.
Bevorzugt wird das Reaktionsgemisch bei der Umsetzung gerührt.Preferably, the reaction mixture is stirred in the reaction.
Eine bevorzugte Aufarbeitung des Produktes kann durch Ausfällen bzw. Kristallisieren des Produktes aus dem ggf. aufkonzentrierten Reaktionsgemisch durch Zugabe von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Pentan, erfolgen.A preferred work-up of the product can be carried out by precipitation or crystallization of the product from the optionally concentrated reaction mixture by addition of hydrocarbons, in particular pentane.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind weiterhin die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren metallierten Hydridosilanverbindungen, insbesondere die nach erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren metallierten Hydridosilane.The present invention furthermore relates to the metallated hydridosilane compounds which can be prepared by the process according to the invention, in particular to the metallated hydridosilanes obtainable by the process according to the invention.
Diese metallierten Hydridosilanverbindungen eignen sich weiter vorteilhaft für die Umsetzung mit Verbindungen der generischen Formel XnERm-n, in der X = F, Cl, Br, I, CF3SO3, CH3C6H4SO3, CH3SO3 oder CH3OSO3; R = Alkyl- oder Arylrest; E = ein Element ausgewählt aus der Gruppe der Elemente der 4., 5., oder 6. Hauptgruppe des Periodensystems; m = 2, 3 oder 4 und n ein Wert zwischen 1 und m ist. Mit diesen Verbindungen können vorteilhaft unter Abspaltung von Salzen MX Hydridosilanverbindungen mit Substituenten umfassend Elemente der 4., 5. oder 6. Hauptgruppe des Periodensystems hergestellt werden.These metallated hydridosilane compounds are also advantageous for the reaction with compounds of the generic formula X n ER mn in which X is F, Cl, Br, I, CF 3 SO 3 , CH 3 C 6 H 4 SO 3 , CH 3 SO 3 or CH 3 OSO 3 ; R = alkyl or aryl radical; E = an element selected from the group of elements of the 4th, 5th or 6th main group of the periodic table; m = 2, 3 or 4 and n is a value between 1 and m. With these compounds can advantageously be prepared with elimination of salts MX hydridosilane compounds having substituents comprising elements of the 4th, 5th or 6th main group of the Periodic Table.
Die nachfolgend aufgeführten Beispiele erläutern den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ohne selbst beschränkend zu wirken.The following examples illustrate the subject matter of the present invention without being self-limiting.
Beispiel 1: Isotetrasilylkalium KSi4H9 Example 1: Isotetrasilylpotassium KSi 4 H 9
Alle Operationen werden unter N2 als Schutzgas unter Verwendung von Standard Schlenk-Arbeitstechniken durchgeführt. Zu einer Lösung von 0,88 g Si(SiH3)4 (Neopentasilan; 5,8 mmol) in 20 ml THF wird bei –30°C eine Lösung von 0,65 g KOtBu (5,8 mmol) in 20 ml THF langsam zugetropft und der Ansatz weitere 30 min bei –30°C gerührt. Die Analyse der erhaltenen leicht gelben Lösung mittels 29Si-NMR Spektroskopie zeigt neben kleinen Mengen an Nebenprodukten Linien bei –77,1 und –280,7 ppm, die mit Literaturdaten für KSi(SiH3)3 übereinstimmen (vgl.
Beispiel 2: Derivatisierung mit PhSiMe2ClExample 2: Derivatization with PhSiMe 2 Cl
Einer Lösung von 5,8 mmol KSi4H9 in 40 ml THF werden bei 0°C 0,98 g PhMe2SiCl (5,8 mmol) zugesetzt und der Ansatz über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird mit 20 ml wässriger H2SO4 (10%, entgast) hydrolysiert und die Phasen getrennt. Die organische Phase wird über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Es verbleibt eine klare, farblose Flüssigkeit, die laut einer durchgeführten GC/MS Analyse 40% 1,1-Dimethyl-1-phenyl-2,2-disilyltrisilan und 60% 1,1,3,3-Tetramethyl-1,3-diphenyl-2,2-disilyltrisilan enthält.0.98 g of PhMe 2 SiCl (5.8 mmol) are added to a solution of 5.8 mmol KSi 4 H 9 in 40 ml of THF at 0 ° C., and the mixture is stirred overnight at room temperature. It is then hydrolyzed with 20 ml of aqueous H 2 SO 4 (10%, degassed) and the phases are separated. The organic phase is dried over Na 2 SO 4 and the solvent is removed under reduced pressure. There remains a clear, colorless liquid which, according to a GC / MS analysis, contains 40% of 1,1-dimethyl-1-phenyl-2,2-disilyltrisilane and 60% of 1,1,3,3-tetramethyl-1,3- diphenyl-2,2-disilyltrisilane.
Beispiel 3: Derivatisierung mit Me3SiClExample 3: Derivatization with Me 3 SiCl
Einer Lösung von 5,2 mmol KSi4H9 in 40 ml THF werden bei 0°C 0,64 g Me3SiCl (5,9 mmol) zugesetzt und der Ansatz über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend werden Lösungsmittel und überschüssiges Me3SiCl unter vermindertem Druck entfernt. Aus dem Rückstand werden die Produkte im Vakuum (0,05 mbar) entfernt und in einer mit N2 gekühlten Kühlfalle kondensiert. Die erhaltene klare, farblose Flüssigkeit enthält laut einer durchgeführten GC/MS Analyse 70% 1,1,1-Trimethyl-2,2-disilyltrisilan und 30% 1,1,1,3,3,3-Hexamethyl-2,2-disilyltrisilan.A solution of 5.2 mmol KSi 4 H 9 in 40 ml THF at 0 ° C was added 0.64 g of Me 3 SiCl (5.9 mmol) and the reaction stirred overnight at room temperature. Subsequently, solvent and excess Me 3 SiCl are removed under reduced pressure. From the residue, the products are removed in vacuo (0.05 mbar) and condensed in a cooled with N 2 cold trap. The resulting clear, colorless liquid contains 70% of 1,1,1-trimethyl-2,2-disilyltrisilane and 30% of 1,1,1,3,3,3-hexamethyl-2,2-diene by GC / MS analysis. disilyltrisilan.
Beispiel 4: Derivatisierung mit C2H5ClExample 4: Derivatization with C 2 H 5 Cl
Eine Lösung von 5,2 mmol KSi4H9 in 40 ml THF wird bei 0°C zu einer Lösung von 1,67 g EtCl (26 mmol) in 50 ml Diethylether zugegeben und der Ansatz über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Eine anschließend durchgeführte GC/MS Analyse zeigt eine Ausbeute von 70% 2-Ethyl-2-silyltrisilan.A solution of 5.2 mmol of KSi 4 H 9 in 40 ml of THF is added at 0 ° C. to a solution of 1.67 g of EtCl (26 mmol) in 50 ml of diethyl ether and the mixture is stirred overnight at room temperature. A subsequent GC / MS analysis shows a yield of 70% 2-ethyl-2-silyltrisilane.
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Féher und Freund in Inorg. Nucl. Chem. Letters Vol. 9, pp. 937–940, 1973 [0005] Féher and friend in Inorg. Nucl. Chem. Letters Vol. 9, pp. 937-940, 1973 [0005]
- Féher und Freund beschreiben weiterhin in Inorg. Nucl. Chem. Letters, Volume 10, 561–568, 1974 [0006] Féher and Freund continue to describe Inorg. Nucl. Chem. Letters, Vol. 10, 561-568, 1974. [0006]
- Féher und Freund (Inorg. Nucl. Chem. Letters, Volume 10, 561–568, 1974) [0007] Féher and Freund (Inorg Nucl. Chem. Letters, Volume 10, 561-568, 1974) [0007]
- Féher und Krancher (Z. Naturforsch. 40b, 1301–1305, 1985) [0008] Féher and Krancher (Z. Naturforsch. 40b, 1301-1305, 1985) [0008]
- Artikel in Inorg. Nucl. Chem. Letters, Volume 10, 561–568, 1974 [0008] Article in Inorg. Nucl. Chem. Letters, Volume 10, 561-568, 1974 [0008]
- Féher et al. (Z. anorg. Allg. Chem. 606, 7–16, 1991) [0009] Féher et al. (Z. Anorg.Allg. Chem. 606, 7-16, 1991) [0009]
- Lobreyer et al. (Chem. Ber. 126, 665–668, 1993) [0010] Lobreyer et al. (Chem. Ber. 126, 665-668, 1993) [0010]
- Lobreyer et al. (Chem. Ber., 127, 2111–2115, 1994) [0011] Lobreyer et al. (Chem. Ber., 127, 2111-2115, 1994) [0011]
- Z. Naturforsch. 40b (1985) 1301–1305) [0030] Z. Natural Science. 40b (1985) 1301-1305) [0030]
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104292253A (en) * | 2014-09-12 | 2015-01-21 | 江西多林科技发展有限公司 | Preparation method of alkyl cyclosiloxane |
| DE102016205446A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | Evonik Degussa Gmbh | Targeted preparation of 2,2,3,3-tetrasilyltetrasilane |
-
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Non-Patent Citations (13)
| Title |
|---|
| Artikel in Inorg. Nucl. Chem. Letters, Volume 10, 561-568, 1974 |
| Féher et al. (Z. anorg. Allg. Chem. 606, 7-16, 1991) |
| Féher und Freund (Inorg. Nucl. Chem. Letters, Volume 10, 561-568, 1974) |
| Féher und Freund beschreiben weiterhin in Inorg. Nucl. Chem. Letters, Volume 10, 561-568, 1974 |
| Féher und Freund in Inorg. Nucl. Chem. Letters Vol. 9, pp. 937-940, 1973 |
| Féher und Krancher (Z. Naturforsch. 40b, 1301-1305, 1985) |
| FEHER; F., FREUND, R.: Beiträge zur Chemie des Siliciums... In: Inorg. Nucl. Chem. Lett., Vol 10, 1974, S. 561-568 * |
| KAYSER, C, MARSCHNER, c: Oligosilylanions and their Reactions... In: Monatshefte f. Chemie, Vol. 130. 1999, S. 203-206 * |
| LIKHAR, P. R. [et al.]: Preparation and structural Caracterisation... In: Chem. Commun., 2004, S. 1764-1765 * |
| Lobreyer et al. (Chem. Ber. 126, 665-668, 1993) |
| Lobreyer et al. (Chem. Ber., 127, 2111-2115, 1994) |
| MARSCHNER, C.: Anew and Easy Route... In: Eur. J. Inorg. Chem., 1998, S. 221-226 * |
| Z. Naturforsch. 40b (1985) 1301-1305) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104292253A (en) * | 2014-09-12 | 2015-01-21 | 江西多林科技发展有限公司 | Preparation method of alkyl cyclosiloxane |
| DE102016205446A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | Evonik Degussa Gmbh | Targeted preparation of 2,2,3,3-tetrasilyltetrasilane |
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