ELTE TTK, K émiai Intézet Szilíciumorganikus Kémiai Laboratórium
1
ELTE TTK, Kémiai Intézet Szilíciumorganikus Kémiai Laboratórium Laborvezető: Szalay Roland ([email protected]) A Laboratórium tevékenységéről röviden A szilícium és rokon elemek szerves vegyületeinek előállítása, szerkezetük és reakcióik vizsgálata, gyakorlati felhasználásuk kidolgozása: új szintézis-módszerek bevezetése, reaktív szpécieszek generálása, szerkezet-reaktivitás típusú összefüggések felderítése, fémorganikus prekurzorok szintézise, származékképző reagensek és kromatográfiás megosztófázisok fejlesztése, stb. Kísérleti és elméleti háttér • „hagyományos” preparatív laboreszközök, 3-utas vákuum/N 2 line • kapilláris gázkromatográf, UV/látható regisztráló spektrofotométer • „házon belül”: H 1 - és C 13 -NMR • együttműködésben: MS, GC-MS, IR, egykristály- röntgendiffrakció, Mössbauer-spektroszkópia, Sn 119 -NMR • kvantumkémiai számítások Szililezési reakciók vizsgálata (új szililezőszerek kifejlesztése) Szililezés: vegyületek aktív (leginkább O-, N-, ill. S-atomjához kapcsolódó) hidrogénjének lecserélése szililcsoportra (SiR 3 ) az illékonyság, a kémiai stabilitás/reaktivitás, a hidrofóbicitás, stb. növelése céljából. Felhasználás: gázkromatográfia, tömegspektrometria, szerveskémiai szintézisek, felületmódosítás (szilanizálás), stb. Trimetilszilil-(pirrol-N-karboxilát) által katalizált szililezés A Laboratórium belső tagjai Kolos Zsuzsanna Mörtl Mária Szalay Roland tud. segédmts. adjunktus adjunktus A Laboratórium társult tagjai Kárpáti Szilvia Knausz Dezső Pongor Gábor Rohonczy János doktorandusz ny. docens docens docens Áttekintés Főbb kutatási területek Szilil-karbamidátok kondenzációs reakciói oxo- vegyületekkel A szubsztituensektől és a reakciókörülményektől függően enaminok, iminek, ill. oximok állíthatók elő Deszililezési reakciók vizsgálata Védő/aktiváló szililcsoportok kemo-/regio-/sztereoszelektív hasítása n-Oktanolízis t 1/2 értékei ciklusos szilil- karbamidokra: Az Si-atom pszeudo- penta- koordinációjának mértéke jól korrelál a reaktivitással! iPrO H iPrO SiM e 3 N C O O SiM e 3 NCOOH Ph(M e)N C O O SiM e 3 Ph(M e)N H CO 2 iPrO H iPrO SiM e 3 + lassú gyors gyors Színkódok: reaktánsok, termékek, „előkatalizátor”, katalizátor N N O SiM e 3 Me 3 Si N N O SiM e 3 Me 3 Si Me N N O SiM e 3 Me 3 Si N N O Me 3 Si Me N N O SiM e 3 Me 3 Si >35 nap >20 nap 17 m in 16 m in 20 m in Si CH 3 C H 3 C H 3 N O n n Reaktív köztitermékek generálása Nitrének/izocianátok előállítása Si-organikus származékok pirolízisével N O Me 3 Si Me 3 SiO R N O R : O Me 3 Si Me 3 Si + Nitrén szelektív csapdázási (trapping) reakciója: N O Me 3 Si Me 3 SiO O Et O(SiM e 3 ) 2 - O O Et O N O O Et O Et + Átmenetifém- (pl. titán-) komplexek előállítása Si-organikus vegyületekkel enyhe körülmények között (pl. illékony melléktermék) készíthetők olyan fémkomplexek, melyek katalizátorként, MOCVD- prekurzorként, stb., alkalmazhatók N Me O SiM e 3 Me O 2 R R' NMe 2 CO 2 R O R' Me 2 NH - O(SiMe 3 ) 2 + -2 - N O SiM e 3 O Me 3 Si Me O(SiM e 3 ) 2 -C O 2 - R R' O R R' N Me + Ónorganikus vegyületek koordinációs kémiája Laktámok, gyűrűs karbamidok, dikarbonsav-imidek és rokon vegyületek triorgano-, diorgano-ón(IV) származékainak előállítása Változatosabb szerkezetek alakulnak ki! Specifikus szerkezetkutató módszerek alkalmazása: Sn 119m - Mössbauer-, Sn 119 -NMR- (oldat- és szilárdfázisú) spektroszkópia Sn R R R N O N O Sn R R R R = M e, n-Bu, Ph transz-TB P cisz-TB P Sn R R R N O N O O SiM e 3 Ph Me 2 HC THF Ti Cl Cl N O O Ph CHMe 2 Ti Cl Cl Cl - Me 3 SiCl + 2 TiCl 4 THF N N Me Me SiM e 3 Ti Cl Cl 2 - Me 3 SiCl N N Me Me N N Me Me +
description
Színkódok: reaktánsok, termékek, „előkatalizátor”, katalizátor. ELTE TTK, K émiai Intézet Szilíciumorganikus Kémiai Laboratórium Laborvezető: Szalay Roland (szalayr @ chem .elte.hu ). Áttekintés. A Laboratórium tevékenységéről röviden - PowerPoint PPT Presentation
Transcript of ELTE TTK, K émiai Intézet Szilíciumorganikus Kémiai Laboratórium
ELTE TTK, Kémiai IntézetSzilíciumorganikus Kémiai Laboratórium
Laborvezető: Szalay Roland ([email protected])
A Laboratórium tevékenységéről röviden A szilícium és rokon elemek szerves vegyületeinek előállítása, szerkezetük és reakcióik vizsgálata, gyakorlati felhasználásuk kidolgozása: új szintézis-módszerek bevezetése, reaktív szpécieszek generálása, szerkezet-reaktivitás típusú összefüggések felderítése, fémorganikus prekurzorok szintézise, származékképző reagensek és kromatográfiás megosztófázisok fejlesztése, stb.
Kísérleti és elméleti háttér• „hagyományos” preparatív laboreszközök, 3-utas vákuum/N2 line• kapilláris gázkromatográf, UV/látható regisztráló spektrofotométer• „házon belül”: H1- és C13-NMR• együttműködésben: MS, GC-MS, IR, egykristály-röntgendiffrakció,
Mössbauer-spektroszkópia, Sn119-NMR• kvantumkémiai számítások
Szililezési reakciók vizsgálata (új szililezőszerek kifejlesztése) Szililezés: vegyületek aktív (leginkább O-, N-, ill. S-atomjához kapcsolódó) hidrogénjének lecserélése szililcsoportra (SiR3) az illékonyság, a kémiai stabilitás/reaktivitás, a hidrofóbicitás, stb. növelése céljából.Felhasználás: gázkromatográfia, tömegspektrometria, szerveskémiai szintézisek, felületmódosítás (szilanizálás), stb.
Trimetilszilil-(pirrol-N-karboxilát) által katalizált szililezés
A Laboratórium belső tagjai Kolos Zsuzsanna Mörtl Mária Szalay Roland tud. segédmts. adjunktus adjunktus
A Laboratórium társult tagjai Kárpáti Szilvia Knausz Dezső Pongor Gábor Rohonczy János doktorandusz ny. docens docens docens
Áttekintés
Főbb kutatási területek
Szilil-karbamidátok kondenzációs reakciói oxo-vegyületekkelA szubsztituensektől és a reakciókörülményektől függően enaminok, iminek, ill. oximok állíthatók elő
Deszililezési reakciók vizsgálataVédő/aktiváló szililcsoportok kemo-/regio-/sztereoszelektív hasítása
n-Oktanolízis t1/2 értékei ciklusos szilil-karbamidokra:
Az Si-atom pszeudo-penta-koordinációjának mértéke jól korrelál a reaktivitással!
iPrOH
iPrOSiMe3 NCOOSiMe3
NCOOHPh(Me)NCOOSiMe3
Ph(Me)NH CO2 iPrOH
iPrOSiMe3
+
lassú gyorsgyors
Színkódok: reaktánsok, termékek, „előkatalizátor”, katalizátor
N N
O
SiMe3Me3Si
N N
O
SiMe3Me3Si
Me
N N
O
SiMe3Me3Si
N N
O
Me3Si Me
NN
O
SiMe3Me3Si
>35 nap
>20 nap
17 min 16 min
20 min
Si CH3
CH3
CH3
N
O
n
n
Reaktív köztitermékek generálásaNitrének/izocianátok előállítása Si-organikus származékok pirolízisével
N
O
Me3Si
Me3SiO
R
N
O
R:O
Me3Si
Me3Si
+
Nitrén szelektív csapdázási (trapping) reakciója:
N
O
Me3Si
Me3SiO
OEt O(SiMe3)2-
O
OEtO N
O
OEt
OEt
+
Átmenetifém- (pl. titán-) komplexek előállításaSi-organikus vegyületekkel enyhe körülmények között (pl. illékony melléktermék) készíthetők olyan fémkomplexek, melyek katalizátorként, MOCVD-prekurzorként, stb., alkalmazhatók
N
Me OSiMe3
Me O
2 RR'
NMe2CO2
R
O
R'Me2NH
- O(SiMe3)2
+-2
-
N
OSiMe3
O
Me3Si
Me
O(SiMe3)2
-CO2
-R R'
O
R R'
NMe
+
Ónorganikus vegyületek koordinációs kémiája Laktámok, gyűrűs karbamidok, dikarbonsav-imidek és rokon vegyületek triorgano-, diorgano-ón(IV) származékainak előállításaVáltozatosabb szerkezetek alakulnak ki!Specifikus szerkezetkutató módszerek alkalmazása: Sn119m-Mössbauer-, Sn119-NMR- (oldat- és szilárdfázisú) spektroszkópia
SnR
R
R
N
O
NO
Sn
R R
R
R = Me, n-Bu, Ph
transz-TBP cisz-TBP
Sn R
R
R
N
O
N
O
O
SiMe3
Ph
Me2HC
THFTi
Cl Cl
N
O
OPh
CHMe2
TiCl
Cl
Cl - Me3SiCl+
2TiCl4
THF
NN
Me
Me
SiMe3
Ti
Cl
Cl2- Me3SiCl
NN
MeMe
NN
Me
Me+
