Zastosowanie kompleksów kobaltu jako efektywnych katalizatorów procesów sprzęgania związków krzemoorganicznych

Abstract

Rozprawa pt. „Zastosowanie kompleksów kobaltu jako efektywnych katalizatorów procesów sprzęgania związków krzemoorganicznych” obejmuje opracowanie nowych, selektywnych metod syntezy siloksanów, alkoksysilanów i silazanów na drodze dehydrogenującego sprzęgania katalizowanego kompleksami kobaltu. Celem było wykorzystanie tanich, nietoksycznych związków kobaltu jako alternatywy dla katalizatorów opartych na metalach szlachetnych. Zbadano dwie klasy kompleksów: pincerowe układy PNP oparte na triazinie oraz kompleksy z ligandami typu salen, które wykazały wysoką aktywność i selektywność w łagodnych, zgodnych z zasadami zielonej chemii warunkach. Praca obejmuje cztery publikacje (P1–P4). P1 dotyczy sprzęgania alkoholi z wodorosilanami do eterów sililowych, prowadzonego bez aktywatorów. P2 opisuje kontrolowane tworzenie wiązań Si–O–Si w reakcjach wodorosilanów z silanolami, także dla bardziej złożonych struktur. P3 przedstawia wydajną syntezę silazanów w reakcjach silanów z aminami, przy wysokiej selektywności kompleksów pincer. P4 demonstruje zastosowanie kompleksów salen jako uniwersalnych katalizatorów sprzęgania silanów z alkoholami, silanolami i aminami. Uzyskane wyniki potwierdzają dużą stabilność i efektywność badanych układów kobaltu oraz ich potencjał aplikacyjny. Otrzymane produkty dokładnie scharakteryzowano i opisano.

The dissertation “Application of cobalt complexes as efficient catalysts in coupling reactions of organosilicon compounds” focuses on developing selective, efficient methods for synthesizing siloxanes, alkoxysilanes and silazanes via cobaltcatalyzed dehydrogenative coupling. The work aims to replace noble-metal catalysts with inexpensive, non-toxic and accessible cobalt complexes. Two classes of catalysts were designed and studied: triazine-based PNP pincer complexes and salen-type cobalt systems, both showing high activity and selectivity under mild, environmentally friendly conditions.The dissertation comprises four publications (P1–P4). P1 presents coupling of alcohols with hydrosilanes to form silyl ethers without external activators. P2 describes efficient, controlled formation of Si–O–Si bonds from hydrosilanes and silanols, including more complex frameworks. P3 demonstrates selective synthesis of mono- and disilazanes from silanes and amines. P4 introduces salen-type cobalt complexes as universal catalysts for forming Si–O and Si–N bonds in a single reaction platform.The results confirm the high efficiency and stability of cobalt catalysts and highlight their application potential. All products were fully characterized, and the developed methods align with green chemistry principles, providing a sustainable alternative for organosilicon synthesis.