Synteza i charakterystyka nowych organo- i germafunkcyjnych poliedrycznych silseskwioksanów
Loading...
Date
2020
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Synthesis and characterization of new organo- and germafunctional polyhedral silsesquioxanes
Abstract
W ramach przedstawionej rozprawy doktorskiej opracowano wydajne metody syntezy niecałkowicie skondensowanych silseskwioksanów i germasilseskwioksanów oraz germasilseskwioksanów typu mono-decker, które zawierają winylową grupę funkcyjną umożliwiającą ich dalszą modyfikację. Następnie, opracowano wydajne i wysoce selektywne metody hydrosililowania triwinylopodstawionych niecałkowicie skondensowanych POSS fenylosilanami. Szczegółowe badania procesu w obecności szerokiej grupy reagentów i katalizatorów pozwoliły na wskazanie wielu istotnych korelacji, pomiędzy strukturą stosowanych związków POSS oraz ich reaktywnością w reakcji hydrosililowania fenylosilanami.
W kolejnej części pracy przedstawiono pierwszy przykład wydajnej i wysoce selektywnej metody wprowadzania ugrupowań organogermylowych do silseskwioksanów klatkowych na drodze reakcji hydrosililowania alkenylogermananów wodoropodstawionymi silseskwioksanami i sferokrzemianami. W trakcie przeprowadzonych badań, dzięki zastosowaniu spektroskopii in situ FT-IR szczegółowo określono wpływ parametrów reakcji, budowy reagentów, rodzaju
i ilości stosowanego katalizatora na wydajność, czas trwania procesu. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów otrzymano z wysoką selektywnością gamę architektur strukturalnych POSS zmodyfikowanych alkenylogermananami.
Badania opisane w prezentowanej rozprawie doktorskiej poparte są szczegółowymi danymi, otrzymanymi z wykorzystaniem technik spektroskopowych (FT-IR, in situ FT-IR oraz 1H, 13C, 29Si NMR) oraz masowych (MALDI-TOF MS, ESI MS).
In the presented doctoral dissertation, efficient methods for the synthesis of incompletely condensed silsesquioxanes, germasilsesquioxanes, and mono-decker germasilsesquioxanes with vinyl functional groups (which may enable their further modification) have been developed. In the next part of the study, efficient and highly selective methods for the hydrosilylation of trivinyl substituted, incompletely condensed POSS with phenylsilanes were developed. The detailed characterization of the process in the presence of a broad group of reagents and catalysts allowed finding many significant correlations between the structure of POSS compounds and their reactivity in the hydrosilylation reaction with phenylsilanes. In the next part of the thesis, the first example of efficient and highly selective methods for the introduction of the organogermyl groups into caged silsesquioxanes by the hydrosilylation of alkenylgermanes with hydrogen-substituted silsesquioxanes and spherosilicates has been presented. The experiments conducted with in situ FT-IR spectroscopy allowed determination of the impact of reaction parameters, reagent structures, and type and loading of the catalyst on the efficiency and duration of the process. As a result of the conducted experiments, a range of POSS architectures modified with alkenylgermanes was obtained with high selectivity. The research work described in the presented doctoral dissertation is supported by detailed data obtained by spectroscopic methods (FT-IR, in situ FT-IR and 1H, 13C, 29Si NMR) and mass techniques (MALDI-TOF MS, ESI MS).
In the presented doctoral dissertation, efficient methods for the synthesis of incompletely condensed silsesquioxanes, germasilsesquioxanes, and mono-decker germasilsesquioxanes with vinyl functional groups (which may enable their further modification) have been developed. In the next part of the study, efficient and highly selective methods for the hydrosilylation of trivinyl substituted, incompletely condensed POSS with phenylsilanes were developed. The detailed characterization of the process in the presence of a broad group of reagents and catalysts allowed finding many significant correlations between the structure of POSS compounds and their reactivity in the hydrosilylation reaction with phenylsilanes. In the next part of the thesis, the first example of efficient and highly selective methods for the introduction of the organogermyl groups into caged silsesquioxanes by the hydrosilylation of alkenylgermanes with hydrogen-substituted silsesquioxanes and spherosilicates has been presented. The experiments conducted with in situ FT-IR spectroscopy allowed determination of the impact of reaction parameters, reagent structures, and type and loading of the catalyst on the efficiency and duration of the process. As a result of the conducted experiments, a range of POSS architectures modified with alkenylgermanes was obtained with high selectivity. The research work described in the presented doctoral dissertation is supported by detailed data obtained by spectroscopic methods (FT-IR, in situ FT-IR and 1H, 13C, 29Si NMR) and mass techniques (MALDI-TOF MS, ESI MS).
Description
Wydział Chemii
Sponsor
Projekt Preludium 13 – UMO-2017/25/N/ST5/00404mMolekuły o zaprojektowanych właściwościach na bazie trójfunkcyjnych niecałkowicie skondensowanych silseskwioksanów
Projekt Opus 14 – UMO-2017/27/B/ST5/00149
Nowe funkcjonalizowane heterosilseskwioksany jako prekursory materiałów hybrydowych - synteza i charakterystyka
Keywords
silseskwioksany, silsesquioxanes, niecałkowicie skondensowane silseskwioksany, incompletely condensed silsesquioxanes, germasilseskwioksany, germasilesquioxanes, hydrosililowanie, hydrosilylation, alkenylogermanany, alkenylgermanes