Команда Университета Регенсбурга (Германия) синтезировала соединения на основе кремния с элементами группы бора

Репортаж от Wedoany，Команда Манфреда Шеера из Университета Регенсбурга (Universität Regensburg) успешно синтезировала и охарактеризовала ряд ранее неизвестных мономерных «силилтриэланов» (silyltrielanes) с концевыми группами SiH₃, используя силильную соль Na(Me₄TACD)SiH₃ в качестве переносчика [SiH₃]⁻ в реакциях солевого обмена с галогенидами 13-й группы, стабилизированными основаниями Льюиса (B, Al, Ga, In).

TACD — это 1,4,7,10-тетрааминоциклододекан. Выделенные и полностью охарактеризованные исследовательской группой соединения включают: крайне нестабильный Me₃N·BH₂SiH₃ (обнаружен только в смеси), стабилизированные NHC (NHC — N-гетероциклический карбен) IDipp·BH₂SiH₃ и IMe₄·BH₂SiH₃ (силилбораны), очень чувствительный к воздуху IDipp·AlEt₂SiH₃ (силилалан), а также стабилизированный NHC IDipp·GaH₂SiH₃ (силилгаллан). IDipp обозначает 1,3-бис(2,6-диизопропилфенил)имидазол-2-илиден.

С помощью тройной реакции солевого обмена с использованием IDipp·ECl₃ (E = Ga, In) команда также получила IDipp·Ga(SiH₃)₃ и IDipp·In(SiH₃)₃ — трисилилтриэланы, в которых к атому галлия или индия присоединены три группы SiH₃. Термодинамические и связевые свойства этих соединений были исследованы с помощью DFT-расчетов, многоядерной ЯМР-спектроскопии, ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа монокристаллов.

Экспериментально доказано, что Na(Me₄TACD)SiH₃ является практичным источником SiH₃⁻ в растворе, пригодным для чистых реакций солевого обмена с образованием мономерных соединений, в которых концевая группа SiH₃ непосредственно связана с B, Al, Ga или In. Исследование показывает, что связь Si–E (E = B, Al, Ga, In) сильно поляризована; в случае бора эта связь может быть описана по аналогии с моделью Дьюара–Чатта–Данкансона, где σ-донорное действие SiH₃ и обратное взаимодействие с вакантной p-орбиталью бора придают бору «металлоподобное» поведение.

Исследование показало, что соединения более тяжелых элементов 13-й группы (Al–In) чрезвычайно чувствительны к воздуху и обладают низкой термической стабильностью, в то время как стабилизированные NHC силилбораны относительно более стабильны в инертных условиях. По сравнению с химией [CH₃]⁻, химия [SiH₃]⁻ развита недостаточно, главным образом из-за трудностей в получении и обработке силильных солей. Данная работа позволяет избежать опасных маршрутов, основанных на SiH₄, и предоставляет четко определенные молекулярные прекурсоры, которые могут быть полезны для разработки новых цепочечных соединений главной группы (остов B/Al/Ga/In–Si), осаждения тонких пленок и материаловедения (летучие гидридные прекурсоры), а также для понимания связывания и реакционной способности соединений главной группы, содержащих SiH₃.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com