EP3083497A1 - Method for the production of linear, cyclic and/or cage-type perhalogenated oligosilyl and polysilyl anions - Google Patents
Method for the production of linear, cyclic and/or cage-type perhalogenated oligosilyl and polysilyl anionsInfo
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- EP3083497A1 EP3083497A1 EP14830507.1A EP14830507A EP3083497A1 EP 3083497 A1 EP3083497 A1 EP 3083497A1 EP 14830507 A EP14830507 A EP 14830507A EP 3083497 A1 EP3083497 A1 EP 3083497A1
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Definitions
- the present invention relates to a process for the preparation of linear, cyclic and / or cage-like perhalogenated oligo- and polysilyl anions. and then prepared oligo- and polysilyl anions.
- Perhalogenated oligo- and polysilane compounds form the basis for various material-oriented applications, such as the production of amorphous silicon, conducting polymers, silicon layers or even hydrogen storage media, which in turn are of great importance in many areas of industry.
- some processes for the preparation of oligo- and polysilane compounds are already known.
- perhalogenated polysilanes can be prepared by thermal reactions at high temperatures of several 100 ° C. from tetrahalosilanes and silicon.
- mixtures of perhalogenated polysilanes with high proportions of short-chain, branched and cyclic compounds are frequently obtained in this way.
- the resulting mixtures are often produced by other compounds that are required for synthesis contaminated.
- a halosilane and silicon are reacted to produce a plasma discharge to form a halogenated polysilane, which is subsequently decomposed in a second step with heating to give silicon.
- Spectroscopic studies have shown that in addition to linear and branched halogenated polysilanes are obtained after the first synthesis step.
- Disadvantages of this process are a high energy input for the production of a thermal plasma and the elaborate workup of the resulting product mixtures for the isolation of the pure products.
- DE 31 26 240 C2 relates to a process for the preparation of metallic silicon, in which the reaction of perchlorosilane, for example S ⁇ ' l ⁇ , with a catalyst from the group of ammonium halides, tertiary organic amines, quaternary ammonium and phosphonium halides at a temperature of 120 ° C to 250 ° C to higher silanes than Si 2 Cl 6 is described.
- the catalyst for example, tetrabutylphosphonium chloride is used.
- this document does not provide details of the structures or product composition of the resulting perchlorinated polysilanes.
- a disadvantage of the known processes for the preparation of perhalogenated oligo- and polysilyl anions or oligo- and polysilanes that no targeted and systematic representation of linear, cyclic and cage-like silane compounds is possible. Either these mixtures are mixtures of various oligo- and polysilanes often the structures and compositions can not be determined more accurately, or the methods allow only the preparation of a single oligo- or polysilane, usually in low yield. Furthermore, high temperatures and high energy input are often required for the preparation of such compounds.
- a preparatively simple access to the corresponding uncharged oligo- and polysilane compounds should be ensured.
- Another object is to provide corresponding oligo- and polysilyl anions.
- the first object is achieved by a process for preparing linear, cyclopean and / or cage-like perhalogenated oligo- and polysiyl anions by reacting perhalogenated mono-, oligo- or polysilanes with organosubstituted ammonium and / or phosphonium halides at temperatures in the range of -80 ° C to 85 ° C, preferably -80 ° C to 60 ° C.
- linear, cyclic or cage-like perhalo genATOR oligo- or polysilyl anions produced separately.
- linear, cyclic and cage-like anions are simultaneously produced side by side, which can then be separated from one another.
- Perchlorinated or perbrominated oligo- and polysilyl anions are preferably used in the present invention.
- the halogen is likewise preferably F, Cl and / or Br.
- the organo substituent there can be preferably selected aryl, alkyl, alkenyl and the like and mixed organo substituents. Particular preference is given to using ethyl, butyl and phenyl, also in mixed substitution.
- oligosilyl anions and “oligosilanes” should be compounds which have two to five silicon atoms.
- polysilyl anions and “polysilanes” are to be compounds which have more than five silicon atoms.
- perlialogenated oligo- and polysilyl anions are predominantly or completely substituted by halogen atoms
- trichlorosilane being understood as a perchlorinated monosilane.
- linear oligo- and polysilyl anions are to be unbranched compounds, whereas "cyclic oligo- and polysilyl anions” are substituted and Si-substituted monocyclic oligo- and polysilyl anions.
- “Cage-like polysilyl Anions are for the purposes of the invention substituted and Si-substituted polycyclic polysilyl anions,
- a stoichiometric ratio of perhalogenated mono-, oligo- or polysilanes and organo-substituted ammonium and / or phosphonium halides is preferably in a range from 50: 1 to 1: 5.
- One embodiment is characterized in that an additional Lewis base, preferably amine and / or phosphine, is added.
- an additional Lewis base preferably amine and / or phosphine
- the process is carried out in a temperature range from -80 ° C to -30 ° C. At such low temperatures, predominantly linear perhalogenated oligo- and polysilyl anions are obtained. In a further preferred embodiment, the process is carried out in a temperature range from -1 0 ° C to 60 ° C, preferably 0 ° C to 30 ° C, more preferably at room temperature, to obtain cyclic perhalogenated polysilyl anions.
- the process be carried out in a temperature range of from 0 ° C to 85 ° C, preferably 0 ° C to 60 ° C, preferably 10 ° C to 30 ° C, more preferably at room temperature, to form cage-like perhalogenated polysilyl anions to obtain when also mono- or Oligochlorsilane or possibly polychlorosilanes are reacted.
- a substoichiometric amount of organo-substituted ammonium and / or phosphonium halides is added.
- a catalytic amount of an amine can be added.
- the organosubstituted ammonium and / or phosphonium halides are the corresponding chlorides and bromides, more preferably [oBu 4 N] Cl, [Et 4 N] Cl, [Ph P] Cl, and [iBu 4 ] P] Cl acts. Ethyl is also particularly preferred as an organic substituent.
- the perhalogenated oligosilanes preferably S12X6, Si 3 Xg, Si 4 X f 0 and S15X12, wherein X is selected from chlorine and bromine, and wherein the perhalogenated polysilanes preferably polysilanes of Formula X 3 Si - (Si 2 ) n -SiX 3, wherein X is selected from chlorine, bromine, fluorine and iodine and. n is 3 to 20, acts. It is also conceivable that X may be partially replaced by H in the perhalogenated oligosilanes and polysilanes.
- Perhalogenated polysilanes for preparing the oligo- and polysilyl anions can preferably be generated plasmachemisch. Methods for producing perhalogenated polysilanes are known in the art. The process according to the invention is preferably carried out using an organic solvent.
- the solvent is preferably benzene, chlorobenzene, 1, 2-dichloroethane and / or dichloromethane, but preferably dichloromethane.
- the second object is achieved according to the invention by oligo- and polysilyl anions or their H-substituted uncharged derivatives, which are obtainable by a process according to the invention.
- linear oligomers and perhalogenated Polysilyl anions [S13X9] "[Sij jo] 2", [S14X1 1] "and [SigXis]” where X is selected from chlorine, bromine, iodine and / or Fluorine, preferably chlorine or bromine.
- cyclic perhalogenated oligo- and polysilyl anions [Si 6 X, 4 ] 2 ⁇ [(SiX 3 ) Si 6 X ! 3 ] 2 " , [1, I- (SiX 3 ) 2 Si 6 Xi 2 ] 2 ; [l, 4- (SiX 3 ) 2 Si X 12 , ie isomers of the empirical formula [SigXisJ 2 " , where X is selected from chlorine, bromine, iodine and / or fluorine, preferably chlorine or bromine.
- the perhalogenated oligo- and polysilyl anions are converted by additional hydrogenation into the corresponding uncharged H-substituted linear, cyclic and cage-like perhalogenated oligo- and polysilanes.
- the obtained perhalogenated oligo- and polysilyl anions can be converted to the corresponding uncharged H-substituted oligo- and polysilanes in a preparatively simple manner, for example by hydrogenation with conventional hydrogenation reagents such as L1AlH 4 or DTBAL-H.
- conventional hydrogenation reagents such as L1AlH 4 or DTBAL-H.
- an interesting and far-reaching sequence chemistry can be carried out from the molecular products, such as substitution reactions, incorporation into polymer skeletons, deposition reactions, doping, ring opening reactions followed by construction of higher oligo- and. Polysilanes, etc., through defined substitution products to materials with polysilane backbones, amorphous. Siiicium and leads to new inorganic conductive polymers with Si-Si bond units.
- substitution reactions such as substitution reactions, incorporation into polymer skeletons, deposition reactions, doping, ring opening reactions followed by construction of higher oligo- and.
- Polysilanes, etc. through defined substitution products to materials with polysilane backbones, amorphous. Siiicium and leads to new inorganic conductive polymers with Si-Si bond units.
- the targeted representation of organo-, amine- and oxygen-substituted oligo- and polysilanes is possible, which are not or only with difficulty accessible to alternative synthetic routes.
- Figure 2 shows a putative chain-growth mechanism (left) and intramolecular ring-closure of a cyclic polysilyl anion [Si 6 Cl 14 ] 2 " (right).
- Figure 3 shows pathways resulting in the formation of experimentally observed species N ' and Q " .
- Fig. 4 show reaction pathways that result in the formation of ⁇ -membered ring species.
- FIG. 5 shows a molecular crystal structure of [nBu 4 N] [Si 3 Clc)] in the solid state, wherein the
- FIG. 8 shows a molecular crystal structure of [nBu 4 N] [Si 6 Cl
- Fig. 9 is a molecular crystal structure of "Bu 4 N] 2 Si 6 Cl] 4] u solid, wherein the cation is not shown.
- Fig. 1 1 shows a molecular crystal structure of [ «Bu 4 P] 2 [l, l - (ChSi ⁇ SieCi ⁇ ] im
- Fig. 13 is a molecular crystal structure of [ "Bu 4 N] [ '81 32 0 45 j in the solid state, wherein the cation is not shown.
- FIG. 15 shows a simulated X-ray powder diffractogram (bottom) calculated from FIGS
- FIG. 16 shows a simulated X-ray powder diffractogram (bottom) calculated from FIGS
- Fig. 1 shows the chloride-induced formation of [S13CI9 "of Si? Cl6 and formation of the more highly substituted oligosilyl anion [Si 4 Cl]" by subsequent ⁇ ufbaure syndrome. Relative energies in Fig. 1 are given in kcal mol-1. Underpinned by experimental results, and mechanistically underpinned by DFT calculation, the construction of linear oligosilyl anions is systematic, the reaction paths are experimentally controllable.
- Figure 2 shows a corresponding suspected chain-building mechanism with chain propagation and termination steps.
- the chain termination is kinetically competitive with chain propagation and leads, with elimination of S12CI6, to the formation of terminal higher silanide anions.
- silanide anions can dimerize with very little kinetic inhibition intermolecularly.
- the formation of (a) the unsubstituted eyelike [Si 6 Cli 4 ] 2 " can be achieved by dimerization of L or heterodimerization of LT and P " and (b) of the doubly silyl-substituted eylic dianions by dimerization of Explain S ⁇ . All shown pathways involve the intermediate formation of five-membered ring systems, which isomerize by intramolecular ring expansion steps with low barrier to the thermodynamically highly preferred six-membered ring systems.
- Figures 5-12 show the molecular crystal structures of linear and eyelic perchlorinated oligo- and polysilyl anions in the solid state, the corresponding cations are not shown.
- Figures 13 and 14 show the molecular crystal structures of ["Bu N] [Si 32 Cl 45 ] and [Et 4 N] [Si 32 Cl 4s] n solid, with the corresponding cations not shown.
- the crystals were measured with a STOE 1PDS-II diffractometer.
- [Et 4 N] [Si 3 2Cl4s] crystallizes from CH 2 Cl 2 together with 2 equivalents of SiCl 4 in the monoclinic Space group C2 / ([Et 4 N] [Si 32 Cl 4 5] ⁇ 2 SiCl 4 ). All methylene groups of the cation are disordered over two identically occupied positions. Two Cl atoms of the SiCl 4 molecule are also disordered.
- Fig. 15 shows a simulated X-ray powder diffraction pattern (below) calculated from single crystal data of [oBu 4 N] 2 [Si 3 Cl 10] and an experimentally measured X-ray powder diffraction pattern taken from the obtained crude product (above).
- a comparison of both powder diffractograms shows the phase purity of the resulting crude product [/? Bu 4 N] 2 [Si 3 Cl! O].
- the single-crystal data were recorded at a temperature of -100 ° C, whereas the powder data were collected at room temperature.
- Elemental analyzes (EA) were performed by the micro analytical laboratory of Goethe University Frankfurt.
- LDI-MS spectra were recorded with a MALDI LTQ Orbitrap XL.
- Preparatively usable amounts of a particular (substituted) cyclic hexasilyl anion were obtained by fractional crystallization;
- Substituted cyclic llexasilyl anions generally crystallize before the unsubstituted cyclic hexasilyl anions.
- Different densities of the different crystals obtained can be used to separate the substituted rings from the unsubstituted ring: In CH2CL, [m3u 4 N] [Si (, Ci i4] floats on the surface while the doubly substituted rings sink to the bottom. Larger amounts of [/?
- Bu N] Si6Cl j] can also be obtained by controlled temperature control of a mixture of substituted cyclic hexasilyl anions, replacing the CI3S1 substituents with Cl substituents and thereby [nBu N] [Si 6 Cl i4 ] educated.
- Indicated yields refer to the amounts of S12CI0 used, assuming that each S12CI6 molecule contributes exactly one SiCl 2 building block to the product molecules.
- Method A A second product from the synthesis of [jiBu4N] 2 [l, l - (SiCi 3 ) 2 Sii5Cli 2 ] (see above) showed crystals of [rtBu 4 N] 2 [Si 6 Cl
- ] are isolated from the mother liquor after the crystals of the substituted Sic rings have been separated. After a storage time of 60 d, [nBu 4 ] 2 [Si 6 Cl [ 4 ] was obtained with a yield of 3.50 g (34%). The crystals could be measured by X-ray diffractometry. (Fig. 9); the phase purity of the crude product was confirmed by X-ray powder diffractometry (FIG. 16) and 9 Si NMR spectroscopy 11 '21 . 29 Si NMR of [ ⁇ 4 ⁇ ] 2 [8 ⁇ 6 ⁇ 14 ] (99.4 MHz, CD 2 Cl 2 , 298 K): ⁇ 5 -21 .7 ppm (SiCl 2 ).
- the reaction was carried out in a flask divided into two equal halves through a glass wall.
- a solution of Si 2 Cl (. 1, 0 mL, 1, 6 g 6.0 mmol) in Cf l- ( "l;. (1 mL) was filled into one half, the other side was treated with a solution from [PtuPjCl (0.60 g, 1.6 mmol) in CH 2 Cl 2 (2 mL).]
- the sealed flask under nitrogen was stored at room temperature, and small crystals were obtained on the side of the salt after 7 days, and X-ray diffractometry provided the structure of [Ph P] 2 [Si 6 Cli 4 ] After all the crystals were removed, the flask was resealed to continue the gas diffusion process During the following 50 d, large crystals of [Ph4PM (Cl 3 Si) Si 6 Cl 13 ] formed.
- Method B A screw-capped Schott flask was filled, in an argon-filled glove box, with ["Bu” 4 " N) Cl (1.0 g, 3.6 mmol), Bu” 3 " N (0.36 g, 1.9 mmol) and CFLC1" 2 " (9 mL) , Si 2 C 6 (6.4 mL, 10 g, 37 mmol) was added by syringe, in one portion, at room temperature and with stirring. The initially colorless solution turned yellow. After two days of stirring, the color had changed to brown / orange and a colorless solid had formed.
- Method C The anion of the desired target substance can also be obtained starting from HSiCl 3 (1 ml) with Bu 3 N (1 ml) and addition of [nBi] NjCl without solvent. The yield of [rcBu4N] [Si3 2 Cl45j is then slightly lower (about 10%).
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Abstract
Description
Verfahren zum Herstellen von linearen, cyclischen und/oder käfigartigen perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen Process for the preparation of linear, cyclic and / or cage-like perhalogenated oligo- and polysilyl anions
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von linearen, cyclischen und/oder käfigartigen perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen. sowie danach hergestellte Oligo- und Polysilyl-Anionen. The present invention relates to a process for the preparation of linear, cyclic and / or cage-like perhalogenated oligo- and polysilyl anions. and then prepared oligo- and polysilyl anions.
Perhalogenierte Oligo- und Polysilanverbindungen bilden die Grundlage für verschiedenste materialorientierte Anwendungen wie beispielsweise die Herstellung von amorphem Silicium, leitenden Polymeren, Silicium-Schichten oder auch Wasserstoffspeichermedien, die wiederum, in vielen Bereichen der Industrie von großer Bedeutung sind. im Stand der Technik sind bereits einige Verfahren zur Herstellung von Oligo- und Polysilanverbindungen bekannt. So lassen sich perhalogenierte Polysilane beispielsweise über thermische Reaktionen bei hohen Temperaturen von mehreren 100°C aus Tetrahalogensilanen und Silicium darstellen. Allerdings werden auf diese Weise häufig Gemische aus perhalogenierten Polysilanen mit hohen Anteilen an kurzkettigen, verzweigten und cyclischen Verbindungen erhalten. Zudem sind die erhaltenen Gemische häufig herstellungsbedingt durch andere Verbindungen, die zur Synthese benötigt werden, verunreinigt. Perhalogenated oligo- and polysilane compounds form the basis for various material-oriented applications, such as the production of amorphous silicon, conducting polymers, silicon layers or even hydrogen storage media, which in turn are of great importance in many areas of industry. In the prior art, some processes for the preparation of oligo- and polysilane compounds are already known. For example, perhalogenated polysilanes can be prepared by thermal reactions at high temperatures of several 100 ° C. from tetrahalosilanes and silicon. However, mixtures of perhalogenated polysilanes with high proportions of short-chain, branched and cyclic compounds are frequently obtained in this way. In addition, the resulting mixtures are often produced by other compounds that are required for synthesis contaminated.
In DE 10 2005 024 041 AI werden beispielsweise ein Halogensilan und Silicium unter Erzeugung einer Plasmaentladung zu einem halogenierten Polysilan umgesetzt, das nachfolgend in einem zweiten Schritt unter Erhitzen zu Silicium zersetzt wird. Spektroskopische Untersuchungen haben gezeigt, dass neben linearen auch verzweigte halogenierte Polysilane nach dem ersten Syntheseschritt erhalten werden. In DE 10 2005 024 041 A1, for example, a halosilane and silicon are reacted to produce a plasma discharge to form a halogenated polysilane, which is subsequently decomposed in a second step with heating to give silicon. Spectroscopic studies have shown that in addition to linear and branched halogenated polysilanes are obtained after the first synthesis step.
DE 10 2009 056 437 AI betrifft hingegen ein Verfahren zur Herstellung von kurzkettigen halogenierten Oligosilanen der Formel Si2X11+2 (n = 2-6) und von Siliciumsubchloriden SiClx (x < 2) durch thermolytische Zersetzung von langkettigen halogenierten Polysilanen. Nachteile dieses Verfahrens sind jedoch ein hoher Energieeintrag zur Erzeugimg eines thermischen Plasmas sowie die aufwendige Aufarbeitung der erhaltenen Produktgemische zur Isolierung der Reinprodukte. On the other hand, DE 10 2009 056 437 A1 relates to a process for the preparation of short-chain halogenated oligosilanes of the formula Si 2 X 11 + 2 (n = 2-6) and of silicon subchlorides SiCl x (x <2) by thermolytic decomposition of long-chain halogenated polysilanes. Disadvantages of this process, however, are a high energy input for the production of a thermal plasma and the elaborate workup of the resulting product mixtures for the isolation of the pure products.
Präparativ weniger aufwendig ist das in WO 201 1/094191 AI beschriebene Verfahren zur Herstellung des cyclischen Polysilyl-Anions [SiflCli4]2~. Dieses wird ausgehend von Trichlorsilan durch Umsetzung mit einem tertiären Polyaminliganden, genauer einem Alkyl- substituierten Polyalkylenpolyamin, und einem Deprotonierungsmittel, wie beispielsweise einem tertiären Amin, erhalten. The procedure described in WO 201 1/094191 A1 for the preparation of the cyclic polysilyl anion [Si fl Cli 4 ] 2 ~ is less expensive. This is obtained from trichlorosilane by reaction with a tertiary polyamine ligand, more specifically an alkyl substituted polyalkylenepolyamine, and a deprotonating agent such as a tertiary amine.
Derivats sierung unter Nutzung der Si-Cl-Funktionaütät ist in WO 2009/148878 A2 beschrieben. Zusätzlich wrerden ein halogeniertes Polysilan als reine Verbindung oder Gemische von Verbindungen sowie ein plasmachemisches Verfahren zur Herstellung derselben beschrieben. Dieses Verfahren führt jedoch ausschließlich zum Hexasilan bzw. zu dessen Si-substituierten Derivaten mit vergleichsweise geringen Ausbeuten. Derivatization sierung using the Si-Cl-Funktionaütät is described in WO 2009/148878 A2. In addition, w r a halogenated polysilane as a pure compound or mixtures of compounds, as well as a plasma-chemical process for preparing the same ground described. However, this process leads exclusively to hexasilane or to its Si-substituted derivatives with comparatively low yields.
W. Lerner et al.t Inorganic Chemistry, 51 , 8599-8606 (2012), beschreiben eine Reaktion, in der ein Si2CVT EDA-Addukt durch Lösen in üichlormethan zur Bildung der perchlorierten Oiigo- und Polysilane SinCl2n (n ~ 4, 6, 8, 10) und des Chloro-komplexierten Dianions [SinCI2n+2]2" (n = 6, 8, 10, 12) führt. W. Lerner et al. t Inorganic Chemistry, 51, 8599-8606 (2012), describe a reaction in which a Si 2 CVT EDA adduct is dissolved by dissolving in dichloromethane to form the perchlorinated oligo and polysilanes Si n Cl 2 n (n-4, 6, 8 , 10) and the chloro-complexed dianion [Si n Cl 2n + 2] 2 " (n = 6, 8, 10, 12).
DE 31 26 240 C2 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von metallischem Silicium, in dem die Umsetzung von Perchlorsilan, beispielsweise S^' l^, mit einem Katalysator aus der Gruppe von Ammoniumhalogeniden, tertiären organischen Aminen, quartären Ammonium- und Phosphoniumhalogeniden bei einer Temperatur von 120°C bis 250°C zu höheren Silanen als Si2Cl6 beschrieben wird. Als Katalysator wird beispielsweise Tetrabutylphosphoniumchlorid verwendet. Allerdings werden in dieser Druckschrift keine genaueren Angaben zu den Strukturen oder der Produktzusammensetzung der erhaltenen perchlorierten Polysilane gemacht. DE 31 26 240 C2 relates to a process for the preparation of metallic silicon, in which the reaction of perchlorosilane, for example S ^ ' l ^, with a catalyst from the group of ammonium halides, tertiary organic amines, quaternary ammonium and phosphonium halides at a temperature of 120 ° C to 250 ° C to higher silanes than Si 2 Cl 6 is described. As the catalyst, for example, tetrabutylphosphonium chloride is used. However, this document does not provide details of the structures or product composition of the resulting perchlorinated polysilanes.
Nachteilig ist bei den bekannten Verfahren zum Herstellen von perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen bzw. Oligo- und Polysilanen, dass keine gezielte und systematische Darstellung linearer, cyclischer und käfigartiger Silanverbindungen ermöglicht wird. Entweder werden durch diese Verfahren Gemische verschiedenster Oligo- und Polysilane erhalten, deren Strukturen und Zusammensetzungen häufig nicht genauer bestimmt werden können, oder die Verfahren ermöglichen lediglich die Herstellung eines einzelnen Oligo- oder Polysilans, meist mit geringer Ausbeute. Des Weiteren werden für die Herstellung solcher Verbindungen häufig hohe Temperaturen sowie ein hoher Energieeintrag benötigt. A disadvantage of the known processes for the preparation of perhalogenated oligo- and polysilyl anions or oligo- and polysilanes that no targeted and systematic representation of linear, cyclic and cage-like silane compounds is possible. Either these mixtures are mixtures of various oligo- and polysilanes often the structures and compositions can not be determined more accurately, or the methods allow only the preparation of a single oligo- or polysilane, usually in low yield. Furthermore, high temperatures and high energy input are often required for the preparation of such compounds.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum systematischen Herstellen von linearen, cycüschen und/oder käfigartigen perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen bereitzustellen, das die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet, insbesondere soll mit dem Verfahren ein präparativ kontrollierbarer und systematischer Aufbau linearer, cyclischer und käfigartiger perbalogenierter Oligo- und Polysilyl-Anionen und somit auch die gezielte Herstellung einzelner Verbindungen bei vergleichsweise tiefen Temperaturen und mit hohen Ausbeuten möglich sein. Zudem soll ausgehend von den Oligo- und Polysilyl-Anionen ein präparativ einfacher Zugang zu den entsprechenden ungeladenen Oligo- und Polysilanverbindungen gewährleistet sein. Eine weitere Aufgabe ist es, entsprechende Oligo- und Polysilyl-Anionen bereitzustellen. It is an object of the present invention to provide a method for the systematic production of linear, cycüschen and / or cage-like perhalogenated oligo- and polysilyl anions, which overcomes the disadvantages known from the prior art, in particular with the method a preparatively controllable and more systematic Construction of linear, cyclic and cage-like perbalogenated oligo- and polysilyl anions and thus the targeted production of individual compounds at relatively low temperatures and be possible with high yields. In addition, based on the oligo- and polysilyl anions, a preparatively simple access to the corresponding uncharged oligo- and polysilane compounds should be ensured. Another object is to provide corresponding oligo- and polysilyl anions.
Die erste Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen von linearen, cycüschen und/oder käfigartigen perhalogenierten Oligo- und Polysiiyi-Anionen durch Umsetzung von perhalogenierten Mono-, Oligo- oder Polysilanen mit organosubstituierten Ammonium- und/oder Phosphoniumhalogeniden bei Temperaturen in einem Bereich von -80°C bis 85 °C, bevorzugt -80°C bis 60°C. The first object is achieved by a process for preparing linear, cyclopean and / or cage-like perhalogenated oligo- and polysiyl anions by reacting perhalogenated mono-, oligo- or polysilanes with organosubstituted ammonium and / or phosphonium halides at temperatures in the range of -80 ° C to 85 ° C, preferably -80 ° C to 60 ° C.
Erfmdungsgemäß kann das Verfahren, je nach Herstellungsbedingungen, lineare, cyclische oder käfigartige perhalo genierte Oligo- oder Polysilyl-Anionen getrennt voneinander herstellen. Je nach Wahl der Herstellungsbedingungen ist es jedoch auch denkbar, dass lineare, cyclische und käfigartige Anionen gleichzeitig nebeneinander hergestellt werden, die dann voneinander auftrennbar sind. According to the invention, the process, depending on the production conditions, linear, cyclic or cage-like perhalo genierte oligo- or polysilyl anions produced separately. However, depending on the choice of production conditions, it is also conceivable that linear, cyclic and cage-like anions are simultaneously produced side by side, which can then be separated from one another.
In der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise perchlorierte oder perbromierte Oligo- und Polysilyl-Anionen eingesetzt. Perchlorinated or perbrominated oligo- and polysilyl anions are preferably used in the present invention.
Bei den verwendeten Ammonium- und/oder Phosphoniumhalogeniden ist das Halogen ebenfalls bevorzugt F, C.I und/oder Br. Die Ammonium- und/oder Phosphoniumhalogenide sind vorzugsweise vollständig organosubstituiert, also z.B. [P^Nj mit X = Halogenid, vorzugsweise CI und/oder Br. Als Organosubstituent können vorzugsweise Aryl, Alkyl, Alkenyl und dergleichen und gemischte Organosubstituenten ausgewählt werden. Besonders bevorzugt werden Ethyl, Butyl und Phenyl, auch in gemischter Substitution, eingesetzt. In the case of the ammonium and / or phosphonium halides used, the halogen is likewise preferably F, Cl and / or Br. The ammonium and / or phosphonium halides are preferably completely organo-substituted, ie, for example, [P ^ Nj with X = halide, preferably Cl and / or Br. As the organo substituent, there can be preferably selected aryl, alkyl, alkenyl and the like and mixed organo substituents. Particular preference is given to using ethyl, butyl and phenyl, also in mixed substitution.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll es sich bei „Oligosilyl-Anionen" und „Oligosilanen" um Verbindungen handeln, die zwei bis fünf Siliciumatome aufweisen. In the context of the present invention, "oligosilyl anions" and "oligosilanes" should be compounds which have two to five silicon atoms.
Des Weiteren soll es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung, bei„Polysilyl-Anionen" und „Polysilanen" um solche Verbindungen handeln, die mehr als fünf Siliciumatome aufweisen. Furthermore, in the context of the present invention, "polysilyl anions" and "polysilanes" are to be compounds which have more than five silicon atoms.
„Perlialogenierte Oligo- und Polysilyl-Anionen" sind im Sinne der Erfindung überwiegend oder vollständig mit Halogenatomen substituiert. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll insbesondere bevorzugt Trichlorsilan als ein perchloriertes Monosilan verstanden, werden. For the purposes of the invention, "perlialogenated oligo- and polysilyl anions" are predominantly or completely substituted by halogen atoms In the context of the present invention, particular preference is given to trichlorosilane being understood as a perchlorinated monosilane.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll es sich bei„linearen Oligo- und Polysilyl- Anionen" um unverzweigte Verbindungen handeln, wohingegen „cyclische Oligo- und Polysilyl-Anionen" imsubstituierte und Si-substituierte monocyclische Oligo- und Polysilyl- Anionen sind.„Käfigartige Polysilyl-Anionen" sind im Sinne der Erfindung imsubstituierte und Si-substituierte polycyclische Polysilyl-Anionen, In the context of the present invention, "linear oligo- and polysilyl anions" are to be unbranched compounds, whereas "cyclic oligo- and polysilyl anions" are substituted and Si-substituted monocyclic oligo- and polysilyl anions. "Cage-like polysilyl Anions "are for the purposes of the invention substituted and Si-substituted polycyclic polysilyl anions,
Erfindungsgemäß liegt ein stöchiometrisches Verhältnis von perhalogenierten Mono-, Oligo- oder Polysilanen und organosubstituierten Ammonium- und/oder Phosphoniumhalogeniden bevorzugt in einem Bereich von 50: 1 bis 1 :5. According to the invention, a stoichiometric ratio of perhalogenated mono-, oligo- or polysilanes and organo-substituted ammonium and / or phosphonium halides is preferably in a range from 50: 1 to 1: 5.
Eine Ausführungsform zeichnet sich, dadurch aus, dass eine zusätzliche Lewis-Base, vorzugsweise Amin und/oder Phosphan zugegeben wird. One embodiment is characterized in that an additional Lewis base, preferably amine and / or phosphine, is added.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Verfahren in einem Temperaturbereich von - 80°C bis -30°C durchgeführt wird. Bei solch niedrigen Temperaturen werden überwiegend lineare perhalogenierte Oligo- und Polysilyl-Anionen erhalten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren in einem Temperaturbereich von -1 0°C bis 60°C, vorzugsweise 0°C bis 30°C, noch bevorzugter bei Raumtemperatur, durchgeführt, um cyclische perhalogenierte Polysilyl-Anionen zu erhalten. Furthermore, it is preferably provided that the process is carried out in a temperature range from -80 ° C to -30 ° C. At such low temperatures, predominantly linear perhalogenated oligo- and polysilyl anions are obtained. In a further preferred embodiment, the process is carried out in a temperature range from -1 0 ° C to 60 ° C, preferably 0 ° C to 30 ° C, more preferably at room temperature, to obtain cyclic perhalogenated polysilyl anions.
Ferner ist bevorzugt, dass das Verfahren in einem Temperaturbereich von Ö°C bis 85°C, bevorzugt 0°C bis 60°C, vorzugsweise 10°C bis 30°C, noch bevorzugter bei Raumtemperatur durchgeführt wird, um käfigartige perhalogenierte Polysilyl-Anionen zu erhalten, wenn zudem Mono- oder Oligochlorsilane oder ggf. Polychlorsilane umgesetzt werden. Further, it is preferred that the process be carried out in a temperature range of from 0 ° C to 85 ° C, preferably 0 ° C to 60 ° C, preferably 10 ° C to 30 ° C, more preferably at room temperature, to form cage-like perhalogenated polysilyl anions to obtain when also mono- or Oligochlorsilane or possibly polychlorosilanes are reacted.
Weiter ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass das stöchiometrische Verhältnis von perhalogenierten Mono-, Oligo- oder Polysilanen und organosubstituierten Ammonium- und/oder Phosphoniumhalogeniden in einem Bereich von 50: 1 bis 1 : 1, bevorzugt 40: 1 bis 1 : 1, noch bevorzugter 10: 1 bis 1 : 1, liegt. It is further preferred according to the invention that the stoichiometric ratio of perhalogenated mono-, oligo- or polysilanes and organo-substituted ammonium and / or phosphonium halides in a range of 50: 1 to 1: 1, preferably 40: 1 to 1: 1, more preferably 10 : 1 to 1: 1, is.
In einer weiteren bevorzugten Aus fübrungs form wird eine unterstöchiometrische Menge organo substituierter Ammonium- und/oder Phosphoniumhalogenide zugegeben. Optional kann eine katalytische Menge eines Amins zugegeben werden. In a further preferred embodiment, a substoichiometric amount of organo-substituted ammonium and / or phosphonium halides is added. Optionally, a catalytic amount of an amine can be added.
Ferner ist bevorzugt, dass es sich bei den organosubstituierten Ammonium- und/oder Phosphoniumhalogeniden um die entsprechenden Chloride und Bromide, noch bevorzugter um [oBu4N]Cl, [Et4N]Cl, [Ph P]Cl und [)iBu4P]Cl handelt. Ethyl ist als Organo substituent ebenfalls besonders bevorzugt. Further, it is preferred that the organosubstituted ammonium and / or phosphonium halides are the corresponding chlorides and bromides, more preferably [oBu 4 N] Cl, [Et 4 N] Cl, [Ph P] Cl, and [iBu 4 ] P] Cl acts. Ethyl is also particularly preferred as an organic substituent.
Bevorzugt ist, dass es sich bei dem Monosilan um Trichlorsilan, bei den perhalogenierten Oligosilanen vorzugsweise um S12X6, Si3Xg, Si4Xf 0 und S15X12, wobei X ausgewählt ist aus Chlor und Brom, und bei den perhalogenierten Polysilanen vorzugsweise um Polysilane der Formel X3Si~(Si 2)n-SiX3, wobei X ausgewählt ist aus Chlor, Brom, Fluor und lod und. n 3 bis 20 ist, handelt. Ebenfalls ist es denkbar, dass bei den perhalogenierten Oligosilanen und Polysilanen X partiell durch H ersetzt sein kann. It is preferred that it is in the monosilane trichlorosilane, wherein the perhalogenated oligosilanes preferably S12X6, Si 3 Xg, Si 4 X f 0 and S15X12, wherein X is selected from chlorine and bromine, and wherein the perhalogenated polysilanes preferably polysilanes of Formula X 3 Si - (Si 2 ) n -SiX 3, wherein X is selected from chlorine, bromine, fluorine and iodine and. n is 3 to 20, acts. It is also conceivable that X may be partially replaced by H in the perhalogenated oligosilanes and polysilanes.
Perhalogenierte Polysilane zum Herstellen der Oligo- und Polysilyl-Anionen. können vorzugsweise plasmachemisch erzeugt werden. Verfahren zum Herstellen von perhalogenierten Polysilanen sind auf dem Fachgebiet bekannt. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise unter Einsatz eines organischen Lösungsmittels durchgeführt. Perhalogenated polysilanes for preparing the oligo- and polysilyl anions. can preferably be generated plasmachemisch. Methods for producing perhalogenated polysilanes are known in the art. The process according to the invention is preferably carried out using an organic solvent.
Erfindungsgemäß ist das Lösungsmittel bevorzugt Benzol, Chlorbenzol, 1 ,2-Dichlorethan und/oder Dichlormethan, vorzugsweise jedoch Dichlormethan. According to the invention, the solvent is preferably benzene, chlorobenzene, 1, 2-dichloroethane and / or dichloromethane, but preferably dichloromethane.
Die zweite Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Oligo- und Polysilyl-Anionen bzw. deren H-substituierten ungeladenen Derivate, die durch ein Verfahren gemäß der Erfindung erhältlich sind. The second object is achieved according to the invention by oligo- and polysilyl anions or their H-substituted uncharged derivatives, which are obtainable by a process according to the invention.
Bevorzugt ist, dass die linearen perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen [S13X9]", [Sij jo]2", [S14X1 1 ]" und [SigXis]" sind, wobei X ausgewählt ist aus Chlor, Brom, lod und/oder Fluor, bevorzugt Chlor oder Brom. It is preferred that the linear oligomers and perhalogenated Polysilyl anions [S13X9] "[Sij jo] 2", [S14X1 1] "and [SigXis]" where X is selected from chlorine, bromine, iodine and / or Fluorine, preferably chlorine or bromine.
Ferner ist bevorzugt, dass die cyclischen perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen [Si6X,4]2\ [(SiX3)Si6X!3]2", [l, I-(SiX3)2Si6Xi2]2; [l,4-(SiX3)2Si X12 , also Isomere der Summenformel [SigXisJ2", sind, wobei X ausgewählt ist aus Chlor, Brom, lod und/oder Fluor, bevorzugt Chlor oder Brom. Further, it is preferred that the cyclic perhalogenated oligo- and polysilyl anions [Si 6 X, 4 ] 2 \ [(SiX 3 ) Si 6 X ! 3 ] 2 " , [1, I- (SiX 3 ) 2 Si 6 Xi 2 ] 2 ; [l, 4- (SiX 3 ) 2 Si X 12 , ie isomers of the empirical formula [SigXisJ 2 " , where X is selected from chlorine, bromine, iodine and / or fluorine, preferably chlorine or bromine.
Außerdem kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das käfigartige perhalogenierte Polysilyl- Anion [8132 5]" ist > wobei X ausgewählt ist aus Chlor, Brom, iod und/oder Fluor, bevorzugt Chlor oder Brom. In addition, it may preferably be provided that the cage-like perhalogenated polysilyl anion [8132 5] " i st > wherein X is selected from chlorine, bromine, iodine and / or fluorine, preferably chlorine or bromine.
Weiter ist erfindungsgemäß, dass die perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen durch zusätzliche Hydrierung in die entsprechenden ungeladenen H-substituierten linearen, cyclischen und käfigartigen perhalogenierten Oligo- und Polysilane überführt werden. It is further according to the invention that the perhalogenated oligo- and polysilyl anions are converted by additional hydrogenation into the corresponding uncharged H-substituted linear, cyclic and cage-like perhalogenated oligo- and polysilanes.
Überraschenderweise konnte festgestellt werden, dass bei dem erfind ungs gemäßen Verfahren die Verwendung von einfachen Halogenid-Ionen, vorzugsweise Chlorid-Ionen, bereitgestellt durch die organosubstituierten Ammonium- und/oder Phosphoniumhalogenide, als Donoren in Abhängigkeit von der Temperatur die systematische Herstellung von perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen ermöglicht. Die gesamte Reihe an linearen, cyclischen und käfigartigen perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen kann hierdurch gezielt bei vergleichsweise tiefen Temperaturen und mit hohen Ausbeuten erhalten, werden. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen können zudem isoliert und durch EinkristaU-Röntgenstrukturanalyse zweifelsfrei charakterisiert werden. Des Weiteren können die erhaltenen perhalogenierten Oligo- und Polysilyl-Anionen auf präparativ einfache Weise, z.B. durch Hydrierung mit konventionellen Hydrierungsreagientien wie L1AIH4 oder DTBAL-H, in die entsprechenden ungeladenen H- substituierten Oligo- und Polysilane überführt werden. Die dadurch erzielte bessere Löslichkeit der Verbindungen in allen gängigen Lösungsmitteln gestattet nachfolgend Reiünktionalisierung zu den ungeladenen molekularen und auch halogenierten Verbindungen. Surprisingly, it has been found that in the process according to the invention the use of simple halide ions, preferably chloride ions, provided by the organo-substituted ammonium and / or phosphonium halides as donors as a function of the temperature, the systematic production of perhalogenated oligo- and polysilyl anions allows. The entire series of linear, cyclic and cage-like perhalogenated oligo- and polysilyl anions can thereby be targeted comparatively low temperatures and with high yields are obtained. The perhalogenated oligo- and polysilyl anions obtained by the process according to the invention can also be isolated and unequivocally characterized by single-crystal X-ray structure analysis. Furthermore, the obtained perhalogenated oligo- and polysilyl anions can be converted to the corresponding uncharged H-substituted oligo- and polysilanes in a preparatively simple manner, for example by hydrogenation with conventional hydrogenation reagents such as L1AlH 4 or DTBAL-H. The resulting better solubility of the compounds in all common solvents subsequently allows Reiünktionalisierung to the uncharged molecular and halogenated compounds.
Aufbauend auf der Polarität der Si-Halogen-Bindung, hier besonders der Si-Cl- und Si-Br- Bindungspolarität, ist aus den molekularen Produkten eine interessante und weitreichende Folgechemie durchführbar, wie beispielsweise Substitutionsreaktionen, Einbau in Polymergerüste, Abscheidungsreaktionen, Dotierungen, Rmgöffnungsreaktionen mit anschließendem Aufbau höherer Oligo- und. Polysilane usw., die über definierte Substitutionsprodukte bis hin zu Materialien mit Polysilan-Grundgerüsten, amorphem. Siiicium und zu neuen anorganischen leitenden Polymeren mit Si-Si-Bindungseinheiten führt. Hierdurch wird die gezielte Darstellung von Organo-, Amin- und Sauerstoff-substituierten Oligo- und Polysilanen ermöglicht, die auf alternativen Synthesewege nicht oder nur schwer zugänglich sind. Based on the polarity of the Si-halogen bond, in particular the Si-Cl and Si-Br bond polarity, an interesting and far-reaching sequence chemistry can be carried out from the molecular products, such as substitution reactions, incorporation into polymer skeletons, deposition reactions, doping, ring opening reactions followed by construction of higher oligo- and. Polysilanes, etc., through defined substitution products to materials with polysilane backbones, amorphous. Siiicium and leads to new inorganic conductive polymers with Si-Si bond units. As a result, the targeted representation of organo-, amine- and oxygen-substituted oligo- and polysilanes is possible, which are not or only with difficulty accessible to alternative synthetic routes.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, schematischen Zeichnungen und Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt: einen Chlorid-induzierten Bildungsmecbanismus von [S13CI ]" aus Si2C]6 sowie die Bildung des Oligosilyl-Anions [Si4CIi ] Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description, schematic drawings and exemplary embodiments. It shows: a chloride-induced formation mechanism of [S13CI] " from Si 2 C] 6 as well as the formation of the oligosilyl anion [Si 4 CIi]
Fig. 2 einen mutmaßlichen Kettenwachstumsmechanismus (links) und intramolekulare Ringschlussbildung eines cyclischen Polysilyl-Anions [Si6Cll4]2" (rechts). Figure 2 shows a putative chain-growth mechanism (left) and intramolecular ring-closure of a cyclic polysilyl anion [Si 6 Cl 14 ] 2 " (right).
Fig. 3 Reaktionswege, die in der Bildung von experimentell beobachteten Spezies N' und Q" resultieren. Fig. 4 Reaktionswege zeigen, die in der Bildung von ό-gliedrigen Ringspezies resultieren. Figure 3 shows pathways resulting in the formation of experimentally observed species N ' and Q " . Fig. 4 show reaction pathways that result in the formation of ό-membered ring species.
Fig. 5 eine molekulare Kristallstruktur von [nBu4N][Si3Clc)] im Festkörper, wobei das FIG. 5 shows a molecular crystal structure of [nBu 4 N] [Si 3 Clc)] in the solid state, wherein the
Kation nicht abgebildet ist. Cation is not shown.
Fig. 6 eine molekulare Kristallstruktur von [wBu4N]2[Si3Clio] im Festkörper, wobei das Kation nicht abgebildet ist. 6 shows a molecular crystal structure of [wBu 4 N] 2 [Si 3 Clio] in the solid state, wherein the cation is not shown.
Fig. 7 eine molekulare Kristall struktur von [οΒυ4Ν][8ί4απ] im Festkörper, wobei das Kation nicht abgebildet ist, 7 is a molecular crystal structure of [οΒυ 4 Ν] [8ί 4 απ] in the solid, wherein the cation is not shown,
Fig. 8 eine molekulare Kristallstruktur von [nBu4N][Si6Cl| 5] im Festkörper, wobei das Kation nicht abgebildet ist. FIG. 8 shows a molecular crystal structure of [nBu 4 N] [Si 6 Cl | 5] in the solid state, where the cation is not shown.
Fig. 9 eine molekulare Kristall struktur von «Bu4N]2 Si6Cl] 4] u Festkörper, wobei das Kation nicht abgebildet ist. Fig. 9 is a molecular crystal structure of "Bu 4 N] 2 Si 6 Cl] 4] u solid, wherein the cation is not shown.
Fig. 10 eine molekulare Kristallstruktur von [Phi.P]2[(Ci3Si)Si6CIi 3] im Festkörper, wobei das Kation nicht abgebildet ist. 10 is a molecular crystal structure of [Phi.P] 2 [(Ci3Si) Si 6 Cl i 3 ] in the solid state, wherein the cation is not shown.
Fig. 1 1 eine molekulare Kristallstruktur von [«Bu4P]2[l , l -(ChSi^SieCi^] im Fig. 1 1 shows a molecular crystal structure of [«Bu 4 P] 2 [l, l - (ChSi ^ SieCi ^] im
Festkörper, wobei das Kation nicht abgebildet ist. Solid, where the cation is not shown.
Fig. 12 eine molekulare Kristallstruktur von [Ph4P]2[l ,4-(Cl3Si)2Si6Cli2] im 12 is a molecular crystal structure of [Ph 4 P] 2 [l, 4- (Cl 3 Si) 2 Si 6 Cli 2] im
Festkörper, wobei das Kation nicht abgebildet ist. Solid, where the cation is not shown.
Fig. 13 eine molekulare Kristall struktur von [«Bu4N] ['8132045 j im Festkörper, wobei das Kation nicht abgebildet ist. Fig. 13 is a molecular crystal structure of [ "Bu 4 N] [ '81 32 0 45 j in the solid state, wherein the cation is not shown.
Fig. 14 eine molekulare Kristall struktur von [Et4N][Si32Cl45] im Festkörper, wobei das 14 shows a molecular crystal structure of [Et 4 N] [Si 32 Cl 45 ] in the solid state, wherein the
Kation nicht abgebildet ist. Fig. 15 ein simultiertes Röntgenpulverdiffraktogramm (unten), berechnet aus denCation is not shown. FIG. 15 shows a simulated X-ray powder diffractogram (bottom) calculated from FIGS
Einkristaüdaten von [«Bu4N]2 Si?Clio], und ein zugehöriges experimentell gemessenes Röntgenpulverdiffraktogramm (oben). Single-crystal data of [«Bu 4 N] 2 Si ? Clio], and an associated experimentally measured X-ray powder diffraction pattern (top).
Fig. 16 ein simultiertes Röntgenpulverdiffraktogramm (unten), berechnet aus den FIG. 16 shows a simulated X-ray powder diffractogram (bottom) calculated from FIGS
Einkristalldaten von [/iBu4N]2[Si6Cl i 4], und ein zugehöriges experimentell gemessenes Röntgenpulverdiffraktogramm (oben). Single crystal data of [/ iBu4N] 2 [Si 6 Cl i 4], and an associated experimentally measured X-ray powder diffraction pattern (top).
Fig. 1 zeigt die Chlorid-induzierte Bildung von [S13CI9 " aus Si?Cl6 und Bildung des höher substituierten Oligosilyl-Anions [Si4Cl ]" durch nachfolgende Äufbaureaktion. Relative Energien in Fig. 1 sind in kcal mol-1 angegeben. Auf der Basis von experimentellen Ergebnissen, und mechanistisch durch DFT-Rechnung untermauert, erfolgt der Aufbau von linearen Oligosilyl-Anionen systematisch, wobei die Reaktionswege experimentell kontrollierbar sind. Die Ergebnisse der quantenmechanischen und experimentellen mechanistischen Untersuchungen auf der Basis von Dichtefunktionairechnung, Röntgenstrukturanalyse und ' Si~NMR-Messungen als Funktion variierender Temperaturen legen nachfolgenden Reaktionsweg nahe: Durch Addition von Chlorid-Anionen an Si2Cl6 entsteht zunächst das pentavalente Audukt Λ". das mit geringer Barriere unter Bildung von S1CI4 und [SiCIs]' zerfällt. Das Silyl-Anion [SiCl3j~ addiert in der Folge mit ebenfalls geringer Barriere an ein weiteres Molekül unter Ausbildung des höheren Anions B", welches röntgenkristallographisch bei tiefen Temperaturen charakterisiert wurde. Hieraus bildet sich nach Chlorid-Abstraktion durch SijC intermediär das höhere Trisilan S13C . Das hierbei ebenfalls gebildete A" zerfällt, wie zuvor beschrieben, in SiCl3 ", das seinerseits an das SijClg unter Bildung des höheren Anions addiert, bei welchem es sich um das perhalogenierte Oligosilyl-Anion [S14CI ] 1 ]" handelt. Fig. 1 shows the chloride-induced formation of [S13CI9 "of Si? Cl6 and formation of the more highly substituted oligosilyl anion [Si 4 Cl]" by subsequent Äufbaureaktion. Relative energies in Fig. 1 are given in kcal mol-1. Underpinned by experimental results, and mechanistically underpinned by DFT calculation, the construction of linear oligosilyl anions is systematic, the reaction paths are experimentally controllable. The results of quantum mechanics and experimental mechanistic studies based on Dichtefunktionairechnung, X-ray crystallography and 'Si ~ NMR measurements as a function of varying temperatures create subsequent reaction path near: The addition of chloride anions of Si 2 Cl 6 first forms the pentavalent Audukt Λ "the. with a low barrier to form S1CI4 and [SiCIs] ' , the silyl anion [SiCl 3 j ~ subsequently adds to another molecule with a likewise low barrier formation of the higher anion B " , which was characterized by X-ray crystallography at low temperatures, which forms the higher trisilane S13C intermediate after chloride abstraction by SijC, which also forms A " decomposes into SiCl 3 " , as described above added to the SijClg to form the higher anion, wherein it is the perhalogenated oligosilyl anion [S14CI] 1] ".
Diese entsprechenden Elementarschritte lassen sich im Sinne eines Aufbauzyklus kombinieren, der zur Bildung höherer Oligo- und Polysilyl-Anionen führt: These corresponding elementary steps can be combined in the sense of a build-up cycle leading to the formation of higher oligo- and polysilyl anions:
Fig. 2 (links) zeigt einen entsprechenden mutmaßlichen Kettenaufbaumechanismus mit Kettenpropagations- und -terminierungsschritten. Die Kettenterminierung ist kinetisch mit der Kettenpropagation konkurrenzfähig und führt unter Abspaltung von S12CI6 zur Bildung terminaler höherer Silanidanionen. Die Bildung des unsubstituierten cyclischen [Si(,Cl14]2" lässt sich auf diesem Wege beispielsweise über eine intramolekulare Ringschlussreaktion höherer terminaler Silanidanionen mit einer Kettenlänge von n = 4 und nachfolgender Chlorid-Addition erklären. Diese Reaktion ist gegenüber Ringschlussreaktionen von kürzeren Silanidanionen mit n = 2 und n = 3 Ihermodynamisch stark begünstigt. Figure 2 (left) shows a corresponding suspected chain-building mechanism with chain propagation and termination steps. The chain termination is kinetically competitive with chain propagation and leads, with elimination of S12CI6, to the formation of terminal higher silanide anions. The formation of the unsubstituted cyclic [Si (, Cl 14] 2 "can be in this way, for example, via an intramolecular ring closure reaction explain higher terminal silanide anions with a chain length of n = 4 and subsequent chloride addition. This reaction is strongly favored compared to ring closure reactions of shorter silanide anions with n = 2 and n = 3.
Die Bildung der experimentell beobachteten dianionischen Perchlorosilacyclohexan-Chlorid- Addukte und der gefundenen SiClj-Substitutionsmuster lässt sich über einen alternativen Bildungsmechanismus erklären. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann das Anion C~ intramoiekulare Isomerisierungsschritte (Berry-Pseudorotation, BPR, Chlorid- und Silylverschiebungen) mit moderaten Banierenhöhen durchlaufen. Hierbei kommt es zur Bildung der Silanid-Anionen P~ und S" oder in einer Konkurrenzreaktion zur Bildung von LT. Entlang der gezeigten Reaktionspfade treten die experimentell bei tiefen Temperaturen nachgewiesenen verzweigten Oligosilyl-Anionen N" und ζΓ auf, was den vorgeschlagenen Mechanismus erhärtet. The formation of the experimentally observed dianionic perchlorosilacyclohexane chloride adducts and the SiClj substitution patterns found can be explained by an alternative formation mechanism. As shown in Figure 3, the anion C ~ can undergo intramolecular isomerization steps (Berry pseudorotation, BPR, chloride and silyl shifts) with moderate Banier heights. This leads to the formation of the silanide anions P ~ and S " or in a competing reaction to the formation of LT. Along the reaction paths shown, the branched oligosilyl anions N " and experiment, which are experimentally detected at low temperatures, occur, which corroborates the proposed mechanism.
Die so gebildeten Silanid-Anionen können mit sehr geringer kinetischer Hemmung intermolekular dimerisiereii. Wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt, lassen sich so die Bildung (a) des unsubstituierten eyclischen [Si6Cli4]2" durch Dimerisierung von L oder Heterodirnerisierung von LT und P" und (b) der zweifach silylsubstituierten eyclischen Dianionen durch Dimerisierung von S~ erklären. Alle gezeigten Pfade beinhalten die intermediäre Bildung von fünfgliedrigen Ringsystemen, die durch intramolekulare Ringerweiterungsschritte mit geringer Barriere zu den thermodynamisch stark bevorzugten sechs liedrigen Ringsystemen isomerisieren. Die Bildung der experimentell beobachteten Silylsubstitutionsmuster in den Verbindungen [ 1 ,y-(SiC )2(Si6C! 12>]2 (y = 1 , 3, und 4) erklärt sich in diesem Bild zwanglos durch Ringerweiterungs schritte an unterschiedlichen Positionen der nach der Dimerisierung von S- gebildeten füngliedrigen eyclischen Spezies X2- (Fig. 4 rechts unten). The thus formed silanide anions can dimerize with very little kinetic inhibition intermolecularly. As shown by way of example in FIG. 4, the formation of (a) the unsubstituted eyelike [Si 6 Cli 4 ] 2 "can be achieved by dimerization of L or heterodimerization of LT and P " and (b) of the doubly silyl-substituted eylic dianions by dimerization of Explain S ~. All shown pathways involve the intermediate formation of five-membered ring systems, which isomerize by intramolecular ring expansion steps with low barrier to the thermodynamically highly preferred six-membered ring systems. The formation of the experimentally observed silyl substitution patterns in the compounds [1, y- (SiC) 2 (Si 6 C! 12)] 2 (y = 1, 3, and 4) can be explained in this picture by ring expansion steps at different positions after dimerization of S- formed five-membered eyelic species X 2- (Figure 4, bottom right).
Figuren 5-12 zeigen die molekularen Kristall strukturen von linearen und eyclischen perchlorierten Oligo- und Polysilyl-Anionen im Festkörper, wobei die entsprechenden Kationen nicht abgebildet sind. Figures 5-12 show the molecular crystal structures of linear and eyelic perchlorinated oligo- and polysilyl anions in the solid state, the corresponding cations are not shown.
Fig. 13 und 14 zeigen die molekularen Kristallstrukturen von [«Bu N][Si32Cl45] und [Et4N] [Si32Cl4s] n Festkörper, wobei die entsprechenden Kationen nicht abgebildet sind. Die Kristalle wurden mit einem STOE 1PDS-II Diffraktometer gemessen. [Et4N][Si32Cl4s] kristallisiert aus CH2CI2 zusammen mit 2 Äquivalenten von S1CI4 in der monoklinen Raumgruppe C2/ ([Et4N] [Si32Cl45] · 2 SiCl4). Alle Methylengruppen des Kations sind über zwei gleich besetzte Positionen fehlgeordnet. Zwei Cl Atome der SiCl4 Molekül sind ebenfalls fehlgeordnet. Fig. 14 zeigt zur verbesserten Übersichtlichkeit nur die asymmetrische Einheit als ORTEP-Plot. Die Schwingungsellipsoide sind mit einer Wahrscheinlichkeit von 30% gezeigt. [nBu4N][Si32Ci45] kristallisiert aus CH CI2 in der hexagonalen Raumgruppe P6 /m (a = b = 1 5.016(2) Ä, c - 28.130(6) Ä, α = ß = 90°, γ = 120°, V = 5493(1 ) A3). Bei diesem käfigartigen Polysüyl-Anion handelt es sich um einen mit zwölf SiCl3-Gruppen substituierten Si2o-Dodekaeder mit endohedral koordinierten Chlorid-Anionen. Dieses perchlorierte Polysüyl-Anion kann als das vorläufige Endprodukt einer systematischen Aufbaureaktion verstande werden. Figures 13 and 14 show the molecular crystal structures of ["Bu N] [Si 32 Cl 45 ] and [Et 4 N] [Si 32 Cl 4s] n solid, with the corresponding cations not shown. The crystals were measured with a STOE 1PDS-II diffractometer. [Et 4 N] [Si 3 2Cl4s] crystallizes from CH 2 Cl 2 together with 2 equivalents of SiCl 4 in the monoclinic Space group C2 / ([Et 4 N] [Si 32 Cl 4 5] · 2 SiCl 4 ). All methylene groups of the cation are disordered over two identically occupied positions. Two Cl atoms of the SiCl 4 molecule are also disordered. Fig. 14 shows for clarity only the asymmetric unit as ORTEP plot. The vibrational ellipsoids are shown with a probability of 30%. [nBu 4 N] [Si 3 2Ci 45 ] crystallizes from CH CI 2 in the hexagonal space group P6 / m (a = b = 1 5.016 (2) Ä, c - 28.130 (6) Ä, α = ß = 90 °, γ = 120 °, V = 5493 (1) A 3 ). This cage-like polysilyl anion is an Si 2 O-dodecahedron with endohedral coordinated chloride anions substituted with twelve SiCl 3 groups. This perchlorinated polysilyl anion can be understood as the preliminary end product of a systematic synthesis reaction.
Fig. 15 zeigt ein simuliertes Röntgenpulverdiffraktogramm (unten), berechnet aus Einkristalldaten von [oBu4N]2[Si3Cl i o], sowie ein experimentell gemessenes Röntgenpulverdiffraktogramm aufgenommen von dem erhaltenen Rohprodukt (oben). Ein Vergleich beider Pulverdiffraktogramme zeigt die Phasenreinheit des erhaltenen Rohproduktes [/?Bu4N]2[Si3Cl!o] . Die Einkri stall daten wurden bei einer Temperatur von -100°C aufgenommen, die Pulverdaten hingegen bei Raumtemperatur gesammelt. Fig. 15 shows a simulated X-ray powder diffraction pattern (below) calculated from single crystal data of [oBu 4 N] 2 [Si 3 Cl 10] and an experimentally measured X-ray powder diffraction pattern taken from the obtained crude product (above). A comparison of both powder diffractograms shows the phase purity of the resulting crude product [/? Bu 4 N] 2 [Si 3 Cl! O]. The single-crystal data were recorded at a temperature of -100 ° C, whereas the powder data were collected at room temperature.
Fig. 16 zeigt ein simuliertes Röntgenpulverdiffraktogramm (unten), berechnet aus den Einkristalldaten von [«Βα Ν]2[8ίή01]4], sowie ein experimentell gemessenes Röntgenpulverdiffraktogramm aufgenommen von dem erhaltenen Rohprodukt (oben). Ein Vergleich beider Pulverdiffraktogramme zeigt die Phasenreinheit des erhaltenen Rohproduktes [«Bu4N]2[Si6CI | 4] . Die Einkristalldaten wurden bei einer Temperatur von -100°C aufgenommen, die Pulverdaten hingegen wurden bei Raumtemperatur gesammelt, 16 shows a simulated X-ray powder diffractogram (bottom) calculated from the single crystal data of [Βα Ν] 2 [8ίή01] 4 ] and an experimentally measured X-ray powder diffractogram taken from the obtained crude product (above). A comparison of both powder diffractograms shows the phase purity of the obtained crude product ["Bu 4 N] 2 [Si6CI | 4]. The single crystal data were taken at a temperature of -100 ° C, the powder data, however, were collected at room temperature,
Ausführungsbeispiele embodiments
1. Allgemeine Arbeitsbedingungen 1. General working conditions
Alle Reaktionen wurden unter trockenem Argon oder Stickstoff durchgeführt, CH2Cl2 wurde über CaH2 getrocknet und vor der Verwendung frisch destilliert; CD2C12 wurde in der Gegenwart von Silberfolie über Molsieb getrocknet (4 Ä). [Dg]THF wurde über Natrium getrocknet. Si2Cl6, [fiBu4N]Cl, [Et4N]Cl, [PruPJCl und [nBu4P]Cl sind im Handel erhältlich; die Chloride wurden im Vakuum bei Raumtemperatur für 2 d getrocknet. [«Bu N]Cl enthält üblicherweise Spuren von KCl, deshalb wurde es grundsätzlich in CH2CI2 gelöst und das unlösliche KCl mittels Filtration entfernt. Die Temperatur für Tieftemperaturexperimente wurde mit einem Haake EK 90 Kryostaten kontrolliert. Si NMR Spektren wurden mit einem Bruker Avance ΠΙ HD 500 MHz Spektrometer aufgenommen; die Spektren wurden gegen den externen Standard SiMe4 (S( Si) = 0) kalibriert. Röntgenpul verdaten wurden mit einem STOE STADI P Diffraktometer (linear PSD; CuKa radiation ( = 1.5406 Ä)) gesammelt. Elementar-Analysen (EA) wurden vom mikro analytischen Labor der Goethe Universität Frankfurt durchgeführt. LDI-MS-Spektren wurden mit einem MALDI LTQ Orbitrap XL aufgenommen. All reactions were carried out under dry argon or nitrogen, CH 2 Cl 2 was dried over CaH 2 and freshly distilled before use; CD 2 C1 2 was dried in the presence of silver foil over molecular sieve (4 Å). [Dg] THF was dried over sodium. Si 2 Cl 6 , [fiBu 4 N] Cl, [Et 4 N] Cl, [PruPJCl and [nBu 4 P] Cl are commercially available; the chlorides were dried in vacuo at room temperature for 2 d. ["Bu N] Cl usually contains traces of KCl, so it was basically dissolved in CH 2 Cl 2 and the insoluble KCl removed by filtration. The temperature for low temperature experiments was monitored with a Haake EK 90 cryostat. Si NMR spectra were recorded on a Bruker Avance ΠΙ HD 500 MHz spectrometer; the spectra were calibrated against the external standard SiMe 4 (S (Si) = 0). X-ray powder was collected with a STOE STADI P diffractometer (linear PSD; CuKa radiation (= 1.5406 Å)). Elemental analyzes (EA) were performed by the micro analytical laboratory of Goethe University Frankfurt. LDI-MS spectra were recorded with a MALDI LTQ Orbitrap XL.
2. Synthese linearer perhalogenierter Oligo- und Polysilyl-Anionen 2.1 . Synthese von [nBuTNlfSi^C ] und [nBu4N][SiöCl! 5] 2. Synthesis of Linear Perhalogenated Oligo- and Polysilyl Anions 2.1. Synthesis of [nBuTNlfSi ^ C] and [nBu 4 N] [Si ö Cl ! 5 ]
2 Si2Cle + [nBu4N]Cl *- [nBu4N][Si3Cy + SiCl4 2 Si 2 Cl e + [nBu 4 N] Cl * - [nBu 4 N] [Si 3 Cy + SiCl 4
Schema 1. Reaktionsgleichung zur Synthese von . Für das Experiment wurde ein stöchiometrisches Verhältnis von Si2Cl6 : [nBu4N]Ci = 40 : 1 gewählt. Scheme 1. Reaction equation for the synthesis of , [NBu4N] Ci = 40:: For the experiment, a stoichiometric ratio of Si2Cl 6 was selected. 1
Si2Cl6 (5,0 mL, 7,8 g, 29 mmol) wurde ohne Rühren bei -50°C zu einer Lösung aus D?Bu4N]Cl (0,20 g, 0,72 mmol) in CH2CI2 (15 mL) gegeben. Dabei erstarrte Si2Cl6 direkt bei der Zugabe und löste sich nur langsam im Lösungsmittel. Die Reaktionsmischung wurde mit Hilfe eines Kryostaten für 24 h bei -50°C gehalten, wobei sich farblose nadeiförmige Einkristalle von [f Bu4N] [Si3Cl9] (Fig. 5) bildeten. In der klaren Mutterlauge wurde kein anderer Rückstand beobachtet. Einige der luft- und feuchtigkeitsempfindlichen Kristalle wurden aus dem kalten (~50°C) Reaktionskolben entfernt, unter einem kalten Stickstoffstrom selektiert und röntgenographisch untersucht. Nach der erfolgten Identifizierung von [«Bu N] [Si3Clo], wurde die Lösung mit den restlichen Kristallen auf -40°C erwärmt und bei dieser Temperatur aufbewahrt. Nach 12 d hatte sich die Form der Kristalle, obwohl weiterhin nadeiförmig, sichtbar verändert und ihre Menge hatte sich vergrößert. Die Kristalle wurden in der Kälte isoliert und ihre Struktur mit Röntgendiffraktometrie am Einkristall als [nBu4N][Si6Cli 5] (Fig. 8) bestimmt. 2.2. Synthese von [iiBu4N]2 [Si3 Cl i o] Si 2 Cl 6 (5.0 mL, 7.8 g, 29 mmol) was added to a solution of D ?Bu 4 N] Cl (0.20 g, 0.72 mmol) in CH without stirring at -50 ° C 2 CI 2 (15 mL). During this process, Si 2 Cl 6 solidified on addition and dissolved only slowly in the solvent. The reaction mixture was kept at -50 ° C for 24 h with the aid of a cryostat to form colorless acicular single crystals of [f Bu 4 N] [Si 3 Cl 9] (Figure 5). No other residue was observed in the clear mother liquor. Some of the air- and moisture-sensitive crystals were removed from the cold (~ 50 ° C) reaction flask, selected under a cold nitrogen stream, and examined by X-ray diffraction. After identification of ["Bu N] [Si 3 ClO], the solution was warmed to -40 ° C with the remaining crystals and stored at this temperature. After 12 days, the shape of the crystals, although still acicular, had visibly changed and their amount had increased. The crystals were isolated in the cold and their structure determined by X-ray diffractometry on single crystal as [nBu 4 N] [Si 6 Cli 5] (Figure 8). 2.2. Synthesis of [iiBu4N] 2 [Si3 Clio]
2 Si2Cl6 + 2 [nBu4N]Ci · »- [nBu4N]2[Si3CI1 0] + SiCl, 2 Si 2 Cl 6 + 2 [nBu 4 N] Ci • »- [nBu 4 N] 2 [Si 3 Cl 1 O] + SiCl,
Schema 2. Reaktionsgleichung zur Synthese von [nBu4N]2[Si Clio]. Scheme 2. Reaction equation for the synthesis of [nBu 4 N] 2 [Si Clio].
SiiCl^ (5,0 mL, 7,8 g, 29 mmol) wurde bei -78°C ohne Rühren zu einer Lösung aus [nBu4N]Cl (8,1 g, 29 mmol) in CH2C12 (20 mL) gegeben. Si2Cl6 erstarrte direkt bei der Zugabe und löste sich nur langsam. Die Reaktionsmischung wurde mit einem Krvostaten für 1 Woche bei -78°C gehalten. Dabei hatte sich eine große Menge an Kristallen im oberen Teil der Lösung gebildet. Ein Einkristall wurde isoliert und röntgenographisch als [nBu4 ]2[Si3Cl io] (Fig. 6) bestimmt. Die Phasenreinheit des Rohproduktes wurde mit Hilfe von Röntgenpulverdiffraktometrie nachgewiesen (Fig. 15). Ausbeute an kristallinem Material: 6.5 g (49 %). EA (%) berechnet für C32H72Cl|oN2Si3 [923.69]: C 41.61 , H 7.86, N 3.03; C 41.32, H 7.96, 3.34. SiiCl ^ (5.0 mL, 7.8 g, 29 mmol) was added at -78 ° C without stirring to a solution of [nBu 4 N] Cl (8.1 g, 29 mmol) in CH 2 Cl 2 (20 mL). Si 2 Cl6 solidified upon addition and dissolved only slowly. The reaction mixture was held at -78 ° C with a krvostat for 1 week. In this case, a large amount of crystals had formed in the upper part of the solution. A single crystal was isolated and determined by X-ray analysis as [nBu4] 2 [Si 3 Cl 10] (Figure 6). The phase purity of the crude product was detected by means of X-ray powder diffractometry (FIG. 15). Yield of crystalline material: 6.5 g (49%). EA (%) calcd for C 32 H 7 2Cl | oN 2 Si 3 [923.69]: C 41.61, H 7.86, N 3.03; C 41.32, H 7.96, 3.34.
2.3. Synthese von [«Bu4N][Si4Cln.] 2.3. Synthesis of [«Bu 4 N] [Si 4 Cln . ]
3 Si2CI6 + [nBu4N]CI [nBu4N][Si4CI11] + 2 SiCI4 3 Si 2 Cl 6 + [nBu 4 N] CI [nBu 4 N] [Si 4 Cl 11] 2 + SiCl 4
Schema 3. Reaktionsgleichung zur Synthese von [«Bu4N][Si4Cl1]]. Für das Experiment wurde ein stöchiometrisches Verhältnis von Si2Ci6 : [«BujNJCi = 10 : 1 gewählt. Scheme 3. Reaction equation for the synthesis of ["Bu 4 N] [Si 4 Cl 1 ]]. For the experiment a stoichiometric ratio of Si 2 Ci6: ["BujNJCi = 10: 1 was chosen.
Si2Cl6 (9,0 mL, 14 g, 52 mmol) wurde bei -50°C unter leichtem Rühren zu einer Lösung von jftBu4N]Cl (1 ,5 g, 5,4 mmol) in CH2C12 (30 mL) gegeben. Die Reaktionsmischung wurde ohne Rühren bei -50°C für 4 d aufbewahrt. Anschließend konnten aus der Reaktionslösung farblose, luft- und feuchtigkeitsempfindliche Einkristalle isoliert werden und die Kristallstruktur von [/?Bu4N][Si4Cli j] bestimmt werden (Fig. 7). Si 2 Cl 6 (9.0 mL, 14 g, 52 mmol) was added at -50 ° C with gentle stirring to a solution of jftBu 4 N] Cl (1, 5 g, 5.4 mmol) in CH 2 Cl 2 ( 30 mL). The reaction mixture was stored without stirring at -50 ° C for 4 days. Subsequently, colorless, air- and moisture-sensitive single crystals could be isolated from the reaction solution and the crystal structure of [/? Bu 4 N] [Si 4 Cli j] determined (FIG. 7).
3. Synthese cyclischer perhalogenierter Polysilyl-Anionen 3. Synthesis of cyclic perhalogenated polysilyl anions
Grundsätzlich wurde für die Synthesen Si2Clr, zu einer Lösung des entsprechenden Chloridsalzes ([nBu4N]Cl, [«Bu4P]Cl oder [Ph4P]Cl) in CH2C12 gegeben. Auch mit C6H5C1 und C6H6 als Lösungsmittel konnten Chloridaddukte von cyclischen perchlorierten Hexasüyl- Anionen erhalten werden, allerdings erwies sich CH2CI2, aufgrund seiner Eigenschaften, als das vorzuziehenden Reaktionsmedium. Basically, Si 2 Clr was added to a solution of the corresponding chloride salt ([nBu 4 N] Cl, ["Bu 4 P] Cl or [Ph 4 P] Cl) in CH 2 Cl 2 . Also with C 6 H 5 C1 and C 6 H 6 as the solvent, chloride adducts of cyclic perchlorinated hexasilyl anions could be obtained, but CH 2 Cl 2, by virtue of its properties, proved to be the preferred reaction medium.
Laut in situ 29Si NMR Spektroskopie, beginnt die Bildung signifikanter Mengen (substituierter) cyclischer Hexasüyl-Anionen zwischen -10°C und 0°C. Unabhängig vom verwendeten Chloridsalz wurde nie die Bildung nur eines (substituierten) cyclischer Hexasilyl-Anions beobachtet. Das Verhältnis von S12CI6 zu Cf Ionen wurde im Bereich 1 : 5 bis 10 : 1 variiert. Es zeigte sich, dass die Stöchiometrie kaum einen Einfluss auf die Produktverteilung hat. Die Bildung der relativen Mengen unterschiedlicher (substituierter) cyclischer Hexasüyl-Anionen in der Reaktionslösung kann allerdings durch die Reaktionstemperatur beeinflusst werden. Preparativ nutzbare Mengen eines bestimmten (substituierten) cyclischen Hexasilyl-Anions wurden durch fraktionierende Kristallisation gewonnen; (i) Substituierte cyclische Llexasilyl-Anionen kristallisieren in der Regel vor den unsubstituierten cyclischen Hexasüyl-Anionen. (ii) Unterschiedliche Dichten der verschiedenen erhaltenen Kristalle können genutzt werden um die substituierten Ringe von dem unsubstituierten Ring zu trennen: In CH2CL schwimmt [m3u4N][Si(,Ci i4] an der Oberfläche während die zweifach substituierten Ringe zu Boden sinken. Größere Mengen von [/?Bu N] Si6Cl j ] können auch durch gezielte Temperierung einer Mischung aus substituierten cyclischen. Hexasüyl-Anionen erhalten werden. Hierbei werden die CI3S1 Substituenten durch Cl Substituenten ersetzt und dadurch [nBu N][Si6Cli4] gebildet. According to in situ 29 Si NMR spectroscopy, the formation of significant amounts of (substituted) cyclic hexasilyl anions between -10 ° C and 0 ° C begins. Regardless of the chloride salt used, formation of only one (substituted) cyclic hexasilyl anion was never observed. The ratio of S12CI6 to Cf ions was varied in the range 1: 5 to 10: 1. It turned out that the stoichiometry has hardly any influence on the product distribution. However, the formation of the relative amounts of different (substituted) cyclic hexasilyl anions in the reaction solution can be influenced by the reaction temperature. Preparatively usable amounts of a particular (substituted) cyclic hexasilyl anion were obtained by fractional crystallization; (i) Substituted cyclic llexasilyl anions generally crystallize before the unsubstituted cyclic hexasilyl anions. (ii) Different densities of the different crystals obtained can be used to separate the substituted rings from the unsubstituted ring: In CH2CL, [m3u 4 N] [Si (, Ci i4] floats on the surface while the doubly substituted rings sink to the bottom. Larger amounts of [/? Bu N] Si6Cl j] can also be obtained by controlled temperature control of a mixture of substituted cyclic hexasilyl anions, replacing the CI3S1 substituents with Cl substituents and thereby [nBu N] [Si 6 Cl i4 ] educated.
Angegebene Ausbeuten beziehen sich auf die Mengen von eingesetztem S12CI0, unter Voraussetzung der Annahme, dass jedes S12CI6 Molekül genau einen SiCl2 Baustein zur Bildung der Produktmoleküle beiträgt. Indicated yields refer to the amounts of S12CI0 used, assuming that each S12CI6 molecule contributes exactly one SiCl 2 building block to the product molecules.
3.1 . Synthese von als Hauptkomponente in einer Mischung mit anderen Isomeren von [;- Bu4N]2[SigCl!S] 3.1. Synthesis of as main component in a mixture with other isomers of [- Bu4N] 2 [SigCl ! S ]
S1 CI0 (9,30 mL, 14,5 g, 53 ,9 mmol) wurde bei Raumtemperatur ohne Rühren zu einer Lösung aus [«Bu4N]Cl (5,0 g, 18 mmol) in CH2CI2 (20 mL) gegeben. Die klare Reaktionsmischung färbte sich leicht gelblich. Nach 12 h bei Raumtemperatur war die Lösung wieder farblos und nach wenigen Tagen begannen Kristalle auszufallen. Das kristalline Material wurde nach insgesamt 20 d aus der Lösung entfernt. Gesamtausbeute an [rtBu4N]2[Si8Cl ,8] : 2.96 g (33%). EA(%) berechnet für Cszf^Cl igNaSi» [1 347.74]: C 28.52, H 5.38, N 2.08; C 28.66, H 5.68, N 1 .71. 29Si NMR Daten einer Lösung von mehreren ausgesuchten Einkristallen von [nBuiNBt L MSiCh^Si^Cln] (99.4 MHz, CD2C12, 298 K): δ = 11 .4 ('./(Si,Si) = 73 Hz, 2J(Si,Si) = 14 Hz, 2Si; SiCl3), -22.3 ('J(Si,Si) = 148 Hz, 2J(Si,Si) = 29 Hz, 2J(Si,Si) - 14 Hz, 2Si; Si-2), -24.8 (2J(Si,Si) - 29 Hz, I Si; Si-4), -27.3 (2./(Si,Si) = 21 Hz, 2Si; Si-3), -52.5 ppm ('J(Si,Si) = 148 Hz, 'J(Si,Si) = 73 Hz, 2J(Si,Si) = 21 Hz, I Si; Si- ). Anmerkung: Die Zuordnung der 29Si Resonanzen erfolgte auf Basis von (i) relativen Integral flächen und (ii) Si,Si-Kopplungskonstanten gemessen zwischen den Resonanzen der Si Satelliten. Die für die Bestimmung von J(Si,Si) Kopplungskonstanten zwischen Si-2/Si- 3 und Si-3/Si-4 notwendigen 29Si Satelliten sind nicht ausreichend aufgelöst, um verlässliche Werte zu erhalten. S1 CI0 (9.30 mL, 14.5 g, 53.9 mmol) was added at room temperature without stirring to a solution of ["Bu 4 N] Cl (5.0 g, 18 mmol) in CH 2 Cl 2 (20 mL) , The clear reaction mixture turned slightly yellowish. After 12 h at room temperature, the solution was colorless again and after a few days, crystals began to precipitate. The crystalline material was removed from the solution after a total of 20 days. Overall yield [rtBu 4 N] 2 [Si 8 Cl, 8 ]: 2.96 g (33%). EA (%) calcd for Cszf ^ Cl igNaSi »[1 347.74]: C 28.52, H 5.38, N 2.08; C 28.66, H 5.68, N 1.71. 29 Si NMR data of a solution of several selected single crystals of [nBuiNBt L MSiCh ^ Si ^ Cln] (99.4 MHz, CD 2 Cl 2 , 298 K): δ = 11 .4 ('./(Si, Si) = 73 Hz , 2 J (Si, Si) = 14 Hz, 2Si, SiCl 3 ), -22.3 ('J (Si, Si) = 148 Hz, 2 J (Si, Si) = 29 Hz, 2 J (Si, Si) - 14 Hz, 2 Si Si-2), -24.8 (2 J (Si, Si) - 29 Hz, I Si; Si-4), -27.3 (2 ./(Si,Si) = 21 Hz, 2 Si; Si-3), -52.5 ppm ('J (Si, Si) = 148 Hz,' J (Si, Si) = 73 Hz, 2 J (Si, Si) = 21 Hz, I Si, Si). Note: The assignment of the 29 Si resonances was based on (i) relative integral areas and (ii) Si, Si coupling constants measured between the resonances of the Si satellites. The 29 Si satellites necessary for the determination of J (Si, Si) coupling constants between Si-2 / Si-3 and Si-3 / Si-4 are not sufficiently resolved to obtain reliable values.
Röntgenstrukturanalyse an zahlreichen Einkristallen, ausgesucht aus dem erhaltenen kristallinen Material, ergab in allen Fällen die Konstitution des Anions [ l , l -(SiCi3)2Si6Cl|2j ~ X-ray diffraction analysis of numerous single crystals selected from the obtained crystalline material revealed in all cases the constitution of the anion [l, l - (SiCi3) 2 Si 6 Cl | 2 ~ j
3.2. Synthese von oBu4N]2[Si(,Cl]4] 3.2. Synthesis of OBU 4 N] 2 [Si (Cl] 4]
Methode A: Ais ein zweites Produkt aus der Synthese von [jiBu4N]2[l , l -(SiCi3)2Sii5Cli2] (siehe oben), konnten Kristalle von [rtBu4N]2[Si6Cl| ] aus der Mutterlauge isoliert werden, nachdem die Kristalle der substituierten Sic -Ringe abgetrennt worden waren. Nach einer Lagerzeit von 60 d wurde [nBu4 ]2[Si6Cl[4] mit einer Ausbeute von 3,50 g (34%) erhalten. Die Kristalle konnten mit Röntgendiffraktometrie vermessen werden. (Fig. 9); die Phasenreinheit des Rohproduktes wurde mit Röntgenpulverdiffraktometrie (Fig. 1 6) und 9Si NMR Spektroskopie11 ' 21 bestätigt. 29Si NMR von [ηΒα4Ν]2[8ί6α14] (99.4 MHz, CD2CI2, 298 K): <5 = -21 .7 ppm (SiCl2). Method A: A second product from the synthesis of [jiBu4N] 2 [l, l - (SiCi 3 ) 2 Sii5Cli 2 ] (see above) showed crystals of [rtBu 4 N] 2 [Si 6 Cl | ] are isolated from the mother liquor after the crystals of the substituted Sic rings have been separated. After a storage time of 60 d, [nBu 4 ] 2 [Si 6 Cl [ 4 ] was obtained with a yield of 3.50 g (34%). The crystals could be measured by X-ray diffractometry. (Fig. 9); the phase purity of the crude product was confirmed by X-ray powder diffractometry (FIG. 16) and 9 Si NMR spectroscopy 11 '21 . 29 Si NMR of [ηΒα 4 Ν] 2 [8ί 6 α 14 ] (99.4 MHz, CD 2 Cl 2 , 298 K): <5 = -21 .7 ppm (SiCl 2 ).
Methode B: HSiCL (6,7 mL, 9,0 g, 66 mmol) wurde bei Raumtemperatur unter Rühren in ein Schrauhdeckelglas mit einer Lösung aus [/iBu4N]Cl (6, 1 g, 22 mmol) und Bu3N (8,6 mL, 12 g, 65 mmol) in CH2CI2 (20 mL) gegeben. Die klare Lösung wurde für 10 d gerührt. Anschließend wurde C<, , (1 5 mL) zugegeben, woraufhin sich Kristalle am Boden der Lösung absetzten. Die Kristalle wurden nach 20 d isoliert und mit Röntgenstrukturanalyse als [ 7Bu4N]2[Si Cl [4l identifiziert. Es wurden 3 ,5 g Produkt isoliert (Ausbeute 27 %). 3.3. Synthese von [PruPMCChS SieClu] und [Ph4P]2[Si6Cll4] Method B: HSiCL (6.7 mL, 9.0 g, 66 mmol) was added at room temperature with stirring to a Schrauhdeckel glass with a solution of [/ iBu 4 N] Cl (6, 1 g, 22 mmol) and Bu 3 N (8.6 mL, 12 g, 65 mmol) in CH 2 Cl 2 (20 mL). The clear solution was stirred for 10 d. Then C <., (1 5 mL) was added, whereupon crystals deposited on the bottom of the solution. The crystals were isolated after 20 d and identified by X-ray analysis as [7Bu 4 N] 2 [Si Cl [4l. It was 3, 5 g product isolated (yield 27%). 3.3. Synthesis of [PruPMCChS SieClu] and [Ph4P] 2 [Si 6 Cl l4 ]
Die Reaktion wurde in einem durch eine Glaswand in zwei gleichgroße Hälften geteilten Kolben durchgeführt. Eine Lösung aus Si2Cl (1 ,0 mL, 1 ,6 g. 6,0 mmol) in Cf l-(."l;: (1 mL) wurde in die eine Hälfte gefüllt, die andere Seite wurde mit einer Lösung aus [PtuPjCl (0,60 g, 1 ,6 mmol) in CH2CI2 (2 mL) befüllt. Der verschlossene unter Stickstoff stehende Kolben wurde bei Raumtemperatur gelagert. Nach 7 d wurden auf der Seite des Salzes kleine Kristalle erhalten. Röntgendiffraktometrie lieferte die Struktur von [Ph P]2[Si6Cli4]. Nachdem alle Kristalle entfernt waren, wurde der Kolben wieder verschlossen, um den Gasdiffusionsprozess fortzuführen. Während der folgenden 50 d bildeten sich große Kristalle von [Ph4PM(Cl3Si)Si6Cl13] (Fig. 10) in der mit [Pl^PjCl Lösung gefüllten Hälfte des Kolbens; die andere Seite des Kolbens war zu diesem Zeitpunkt fast leer. 29Si-NMR Daten eines einzelnen gelösten Kristalls von [Pru MCC SiJSieClu] (99.4 MHz, [DgjTHF, 298 K): δ = 9.9 (ISi; SiCI3), -20.6 (I Si; Si-4), -21 .6 (2Si; Si-2 or 3), -22.5 (2Si; Si-2 or 3), -49.0 ppmThe reaction was carried out in a flask divided into two equal halves through a glass wall. A solution of Si 2 Cl (. 1, 0 mL, 1, 6 g 6.0 mmol) in Cf l- ( "l;. (1 mL) was filled into one half, the other side was treated with a solution from [PtuPjCl (0.60 g, 1.6 mmol) in CH 2 Cl 2 (2 mL).] The sealed flask under nitrogen was stored at room temperature, and small crystals were obtained on the side of the salt after 7 days, and X-ray diffractometry provided the structure of [Ph P] 2 [Si 6 Cli 4 ] After all the crystals were removed, the flask was resealed to continue the gas diffusion process During the following 50 d, large crystals of [Ph4PM (Cl 3 Si) Si 6 Cl 13 ] formed. (Figure 10) in the half of the flask filled with [P1] PjCl solution, the other side of the flask was nearly empty at this point in time 29 Si NMR data of a single dissolved crystal of [Pru MCC SiJSieClu] (99.4 MHz, [ DgjTHF, 298 K): δ = 9.9 (ISi, SiCl 3 ), -20.6 (I Si, Si-4), -21.6 (2Si, Si-2 or 3), -22.5 (2Si, Si-2 or 3), -49.0 ppm
• 90 • 90
(ISi; Si-1 ). Anmerkung: Die Zuordnung der Si Resonanzen basiert auf den relativen Integralflächen und dem Vergleich mit chemischen Verschiebungen ähnlicher Verbindungen; 29Si Satelliten waren, nicht aufgelöst. (ISi, Si-1). Note: The assignment of the Si resonances is based on the relative integral surfaces and the comparison with chemical shifts of similar compounds; 29 Si satellites were unresolved.
3.4. Synthese von of [«Bu4P]2[ 1 , 1 -(Cl3Si)2Si6Cl 12] und [«Bu4P]2[Si6ClI 4] 3.4. Synthesis of [«Bu4P] 2 [1, 1 - (Cl 3 Si) 2 Si 6 Cl 12] and [« Bu 4 P] 2 [Si 6 Cl I 4 ]
S12CI6 (0,20 mL, 0,31 g, 1,2 mmol) wurde bei -1 6 °C in ein NMR Rohr zu einer gefrorenen Lösung aus [«Bu P]Cl (86 mg, 0,29 mmol) in CD2G2 (0,5 mL) gegeben. Das NMR Rohr wurde im Vakuum verschlossen und die Reaktionslösung wurde schnell auf -60 °C gebracht; anschließend wurde die Lösung langsam auf Raumtemperatur erwärmt, wobei ein weißer Feststoff aus klarer Lösung ausfiel. Kristalle, ausgesucht aus diesem Feststoff, ergaben die Strukturen von [nBmP]2[ l M£ $i)iS C 2] (Fig. 1 1) und S12CI6 (0.20 mL, 0.31 g, 1.2 mmol) was added at -1 6 ° C in an NMR tube to a frozen solution of ["Bu P] Cl (86 mg, 0.29 mmol) in CD2G2 (0.5 mL). The NMR tube was sealed in vacuo and the reaction solution was rapidly brought to -60 ° C; then the solution was slowly warmed to room temperature, whereupon a white solid precipitated out of clear solution. Crystals selected from this solid gave the structures of [nBmP] 2 [1 M £ $ i) iS C 2 ] (FIG. 11) and
3.5. Synthese von [Ph4P]2[l ,4-(Cl3Si)2Si6Cl [2] und [P 4P]2[Si6Cl i 4] 3.5. Synthesis of [Ph 4 P] 2 [l, 4- (Cl 3 Si) 2 Si 6 Cl [2] and [P 4P] 2 [Si 6 Cl i 4]
Si2Cl(5 (0, 17 mL, 0,27 g, L0 mmol) wurde in ein NMR Rohr zu einer Lösung aus [Ph4P]Ci (0, 15 g, 0,40 mmol) in CD2CI2 (0,5 mL) gegeben. Das NMR Rohr wurde im Vakuum verschlossen und bei Raumtemperatur gelagert. Kristalle wurden nach ein paar Tagen erhalten und ergaben die Kristall strukturen von [Pb4P]2 [ 1 ,4-(Cl3 S i)2Si6Cl 12] (Fig. 12) und [Ph4P]2[Si6Cl14]. 4. Synthese käfigartiger perhalogenierter Polysilyl-Änionen Si 2 Cl (5 (0.17 mL, 0.27 g, L0 mmol) was added to a NMR tube to a solution of [Ph 4 P] Ci (0.15 g, 0.40 mmol) in CD 2 Cl 2 The NMR tube was sealed in vacuo and stored at room temperature, crystals were obtained after a few days to give the crystal structures of [Pb4P] 2 [1, 4- (Cl3 Si) 2 Si6Cl1 2 ] (Figure 12) and [Ph4P] 2 [Si 6 Cl 14 ]. 4. Synthesis of cage-like perhalogenated polysilylanions
4.1. Synthese von «BufN] [Si32Cl45] 4.1. Synthesis of "BufN" [Si3 2 Cl45]
Methode A: SijCU (5 mL, 7,8 g, 29 mmol) wurde in einem Kolben bei 0 °C über eine farblose Lösung aus [«Bu4N]Cl (0,8 g, 2.9 mmol) und Bu3N (0,5 mL, 0,37 g, 3,6 mmol) in CH2C12 (5 mL) geschichtet. Das Zweiphasensystem wurde über Nacht auf Raumtemperatur gebracht, wobei sich beide Phasen kräftig orange färbten und sich an der Phasengrenzfläche Kristalle gebildet hatten. Nach weiteren 24 h hatte sich die untere Phase braun gefärbt; die beiden Phasen wurden getrennt. Aus der unteren Phase wurden nach drei Wochen Kristalle isoliert und mit Laser-induzierter Massenspektrometrie und Röntgenstrukturanalyse als (Fig. 1 3) identifiziert. Es wurden 100 mg Produkt isoliert (Ausbeute 5 %). Method A: SijCU (5 mL, 7.8 g, 29 mmol) was dissolved in a flask at 0 ° C over a colorless solution of ["Bu 4 N] Cl (0.8 g, 2.9 mmol) and Bu 3 N (" 0.5 mL, 0.37 g, 3.6 mmol) in CH 2 Cl 2 (5 mL). The two-phase system was brought to room temperature overnight, with both phases turning bright orange and crystals forming at the interface. After a further 24 h, the lower phase had turned brown; the two phases were separated. Crystals were isolated from the lower phase after three weeks and analyzed by laser-induced mass spectrometry and X-ray diffraction analysis (Fig. 1 3) identified. 100 mg of product were isolated (yield 5%).
Methode B: Eine Schottflasche mit Schraubdeckel wurde, in einer mit Argon gefüllten Glovebox, mit [«Bu4N]Cl (1.0 g, 3.6 mmol), Bu3N (0.36 g, 1.9 mmol) und CFLC12 (9 mL) gefüllt. Si2C.6 (6.4 mL, 10 g, 37 mmol) wurde mit einer Spritze, in einer Portion, bei Raumtemperatur und unter Rühren zugegeben. Die vorerst farblose Lösung färbte sich gelb. Nach zwei Tagen Rühren hatte sich die Farbe zu braun/orange verändert und ein farbloser Feststoff war entstanden. Der Feststoff, im Wesentlichen [«Bu4N]2[l , l -(SiCl3)2Si6C] |o « 2 Cl], wurde mittels Filtration entfernt. Das leicht trübe Filtrat wurde mit CH2C12 (10 mL) versetzt und die entstandene klare Lösung in einer Schottflasche gelagert. Nach ungefähr einer Woche wurden farblose Kristalle mit hexagonaiem Querschnitt erhalten. Die Mutterlösung wurde abdekantiert und die erhaltenen Kristalle mit CFI2C12 (4x5 mL) gewaschen. Ausbeute von [ Bu4N][Si32Cl45] : 0.70 g (29%). 2 Si-NMR (99.37 MHz, THF[Dg]): 5 31.1 (Si(I)), 1 0,3 (Si(III)), -60.4 ppm (Si(0)); LDI-MS (m/z): [Mf berechnet für [S132CI45] ~, 2492.8; gefunden, 2492.8; LDI-MS (m/z): [M]+ berechnet für [m3u4N] \ 242.3 ; gefunden, 242.3. Method B: A screw-capped Schott flask was filled, in an argon-filled glove box, with ["Bu" 4 " N) Cl (1.0 g, 3.6 mmol), Bu" 3 " N (0.36 g, 1.9 mmol) and CFLC1" 2 " (9 mL) , Si 2 C 6 (6.4 mL, 10 g, 37 mmol) was added by syringe, in one portion, at room temperature and with stirring. The initially colorless solution turned yellow. After two days of stirring, the color had changed to brown / orange and a colorless solid had formed. The solid, essentially ["Bu 4 N] 2 [1, 1 - (SiCl 3 ) 2 Si 6 C] | o " 2 Cl], was removed by filtration. The slightly turbid filtrate was mixed with CH 2 Cl 2 (10 mL) and the resulting clear solution stored in a Schott flask. After about one week, colorless crystals of hexagonal cross-section were obtained. The mother liquor was decanted off and the resulting crystals were washed with CFI 2 Cl 2 (4x5 mL). Yield of [Bu 4 N] [Si 3 2Cl45]: 0.70 g (29%). 2 Si NMR (99.37 MHz, THF [D g]): 5 31.1 (Si (I)), 1 0.3 (Si (III)), -60.4 ppm (Si (0)); LDI-MS (m / z): [Mf calculated for [S132CI45] ~ , 2492.8; found, 2492.8; LDI-MS (m / z): [M] + calculated for [m3u 4 N] \ 242.3; found, 242.3.
Methode C: Das Anion der gewünschten Zielsubstanz kann auch ausgehend von HSiCl3 (1 ml) mit Bu3N (1 ml) und Zusatz von [nBi^NjCl ohne Lösungsmittel erhalten werden. Die Ausbeute von [rcBu4N][Si32Cl45j ist dann etwas geringer (ca. 10%). Method C: The anion of the desired target substance can also be obtained starting from HSiCl 3 (1 ml) with Bu 3 N (1 ml) and addition of [nBi] NjCl without solvent. The yield of [rcBu4N] [Si3 2 Cl45j is then slightly lower (about 10%).
4.2. Präparierung einkristallinen Materials von [i7Bu4N] [Si32Cl451 und [Et4N] [Si32Cl45] Röntgeilkristallographie an 4.2. Preparation of single crystal material of [i7Bu 4 N] [Si32Cl 45 1 and [Et 4 N] [Si 3 2 Cl45] X-ray crystallography on
Anionen; [oBu4N]† Gegenionen und wahrscheinlich CH2Cl2 SiCl4 Moleküle besetzen den freien Raum zwischen den sphärischen Anionen. Sowohl das Kation als auch die Lösungsmittelmoleküle sind in einem Maß fehlgeordnet, dass eine eindeutige Lösung der Messdaten nicht möglich ist. Die molekulare Struktur des Clusteranions konnte letztendlich mit Hilfe der SQUEEZE Funktion des Piaton Programms gelöst werden. anions; [oBu 4 N] † Counterions and probably CH 2 Cl 2 SiCl 4 molecules occupy the space between the spherical anions. Both the cation and the solvent molecules are disordered to such an extent that a clear solution of the measurement data is not possible. The molecular structure of the cluster anion could finally be solved by using the SQUEEZE function of the Piaton program.
Um die Fehlordnung des Kations zu verringern wurde die Synthese auch mit [Et4N]CI als Chloridquelle durchgeführt. In der Reaktion entstand eine große Menge an unlöslichem Feststoff, was der Grund dafür ist, dass [Et4N]+ als Gegenion etwas schlechter für die präparative Synthese geeignet ist. Es konnten dennoch Einkristalle von hoher Qualität erhalten werden. Mittels Röntgenstrukturanalyse konnten diese eindeutig als [Et4N] [Si32Cl45] · 2 S1CI4 (Fig. 14) charakterisiert werden. In order to reduce the disorder of the cation, the synthesis was also carried out with [Et 4 N] Cl as the chloride source. The reaction produced a large amount of insoluble solid, which explains why [Et 4 N] + as the counterion is slightly less suitable for preparative synthesis. Nevertheless, single crystals of high quality could be obtained. By means of X-ray structural analysis, these could be unambiguously characterized as [Et4N] [Si3 2 Cl45] .2SClCl4 (FIG. 14).
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren unterschiedlichen Ausführungsformen wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the foregoing description, the claims and the drawings may be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its different embodiments.
Claims
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