Synteza i charakterystyka nienasyconych poliedrycznych silseskwioksanów i sferokrzemianów na drodze reakcji hydrosililowania
Loading...
Date
2020
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Synthesis and characterization of unsaturated polyhedral oligomeric silsesquioxanes and spherosilicates via hydrosilylation reaction
Abstract
Celem rozprawy doktorskiej było opracowanie wydajnych oraz selektywnych metod syntezy nienasyconych pochodnych silseskwioksanów
w oparciu o proces hydrosililowania wiązań potrójnych C≡C w cząsteczkach alkinów i 1,4-dwupodstawionych buta-1,3-diynów (HSiMe2O)(i-Bu)7Si8O12 oraz (HSiMe2O)8Si8O12. Praca doktorska obejmuje cykl czterech publikacji szczegółowo opisujących syntezę i charakterystykę monoalkenylo-funkcyjnych silseskwioksanów oraz oktaalkenylo-funkcyjnych sferokrzemianów, jak również but-3-en-1-ynów oraz buta-1,3-dienów
z podstawnikami silseskwioksylowymi. Dodatkowo w ramach badań opracowano nową, alternatywną metodę syntezy monoalkenylo-funkcyjnych silseskwioksanów polegającą na reakcji hydrosililowania prowadzonej w obecności heterogenicznego katalizatora– platyny immobilizowanej na kopolimerze styrenu
z diwinylobenzenem Pt/SDB. Przygotowana rozprawa doktorska dostarcza pierwszych, zoptymalizowanych protokołów pozwalających na wydajną oraz selektywną syntezę nowych, nienasyconych pochodnych silseskwioksanów oraz zawiera szczegółową, krytyczną analizę procesów, wskazując zarówno na zalety, jak i pewne ograniczenia stosowania wyselekcjonowanych układów katalitycznych. Ponadto, zastosowanie katalizatora heterogenicznego umożliwiło opracowanie nieznanej dotąd metody syntezy alkenylo-funkcyjnych pochodnych silseskwioksanów pozwalającej na recykling katalizatora oraz łatwą izolację otrzymanych produktów. Opracowane wyniki są przykładem nowoczesnego podejścia do syntezy metaloorganicznej, wpisującego się w aktualne trendy badań.
The aim of doctoral dissertation was development of an efficient and selective methods for the synthesis of unsaturated silsesquioxane derivatives based on hydrosilylation of C≡C bonds in alkynes and 1,4-disubstituted buta-1,3-diynes with (HSiMe2O)(i-Bu)7Si8O12 and (HSiMe2O)8Si8O12. The doctoral thesis includes a series of four publications that describe in detail the synthesis and characterization of monoalkenyl-functionalized silsesquioxanes and octaalkenyl-functionalized spherosilicates, as well as but-3-en-1-ynes and buta-1,3-dienes with silsesquioxane moieties. Additionally, as a part of the research, the new, alternative method for the synthesis of monoalkenyl-functionalized silsesquioxanes based on hydrosilylation process carried out in the presence of heterogeneous catalyst – platinum immobilized on styrene divinylbenzene copolymer (Pt/SDB) was developed. The prepared doctoral dissertation provides the first, optimized protocols allowing for efficient and selective synthesis of new, unsaturated silsesquioxane derivatives and contains a detailed, critical analysis of processes, indicating both the advantages and limitations of the application of selected catalyst systems. In addition, the use of a heterogeneous catalyst enabled the development of a previously unknown method for the synthesis of alkenyl-functional silsesquioxane derivatives permitting for catalyst recycling and easy isolation of obtained products. The developed results are an example of a modern approach to organometallic synthesis, which is in line with the current research trends.
The aim of doctoral dissertation was development of an efficient and selective methods for the synthesis of unsaturated silsesquioxane derivatives based on hydrosilylation of C≡C bonds in alkynes and 1,4-disubstituted buta-1,3-diynes with (HSiMe2O)(i-Bu)7Si8O12 and (HSiMe2O)8Si8O12. The doctoral thesis includes a series of four publications that describe in detail the synthesis and characterization of monoalkenyl-functionalized silsesquioxanes and octaalkenyl-functionalized spherosilicates, as well as but-3-en-1-ynes and buta-1,3-dienes with silsesquioxane moieties. Additionally, as a part of the research, the new, alternative method for the synthesis of monoalkenyl-functionalized silsesquioxanes based on hydrosilylation process carried out in the presence of heterogeneous catalyst – platinum immobilized on styrene divinylbenzene copolymer (Pt/SDB) was developed. The prepared doctoral dissertation provides the first, optimized protocols allowing for efficient and selective synthesis of new, unsaturated silsesquioxane derivatives and contains a detailed, critical analysis of processes, indicating both the advantages and limitations of the application of selected catalyst systems. In addition, the use of a heterogeneous catalyst enabled the development of a previously unknown method for the synthesis of alkenyl-functional silsesquioxane derivatives permitting for catalyst recycling and easy isolation of obtained products. The developed results are an example of a modern approach to organometallic synthesis, which is in line with the current research trends.
Description
Wydział Chemii
Sponsor
Badania realizowane w ramach niniejszej rozprawy doktorskiej finansowane były ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (granty LIDER nr LIDER/26/527/L-5/13NCBR/2014 i LIDER/6/0017/L-9/17/NCBR/2018, grant POWER nr POWR.03.02.00-00-I023/17 - współfinansowany przez Unię Europejską za pośrednictwem Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Wiedza Edukacja Rozwój) oraz Narodowego Centrum Nauki (grant PRELUDIUM nr UMO-2017/27/N/ST5/00224).
Keywords
silseskwioksany, silsesquioxanes, hydrosililowanie, hydrosilylation, alkiny, alkynes, buta-1,3-diyny, buta-1,3-diynes, kataliza, catalysis