Synthese und Charakterisierung neuer funktionalisierter Polysiloxane und ihre Anwendung in Modell- und katalytischen Reaktionen und in der Chromatographie

Abstract

The anchoring of reactive centers, in particular catalytically active transition metal complexes, to an inert support is a field of increasing interest in terms of academic as well as commercial research. Such materials are able to combine the advantages of homogenous and heterogeneous catalysis: the catalyst becomes easily separable from the reaction products and it can be reused in several runs without an essential loss of activity. On the other hand, the reactive centers are well defined and the improvement of their properties is not only empirical. Due to the homogenous character of the catalytic reaction the activities and selectivities are high. A novel mono-T-silyl functionalized triphenylphosphine ligand was prepared by a simple coupling reaction of (p-aminophenyl)diphenylphosphine and 3-triethoxysilylpropylisocyanate. The corresponding rhodium(I) complex was synthesized in order to be sol-gel processed with various amounts of different silyl bifunctionalized co-condensation agents. The rhodium containing xerogels were applied in the hydroformylation of 1-hexene. A major intrinsic intricacy that may occur in reactions in interphases are diffusion problems which adversely influence the activity of the catalysts. All reactive centers should be readily accessible for substrates. Excellent model systems for accessibility studies represent iridium complexes which are much more stable compared to corresponding rhodium congeners. Therefore the reactive behavior of an iridium(I) complex incorporated into a stationary phase was examined towards a series of molecules with different shapes and sizes. The further development of new tailored materials for the enrichment and separation of synthetic and natural compounds plays an important role in chemical, pharmaceutical, medical, and biological research. HPLC is currently the most commonly applied technique to separate and analyze multi-component mixtures.

Die Trägerfixierung von reaktiven Zentren, besonders von katalytisch aktiven Übergangsmetallkomplexen, an eine inerte Matrix ist sowohl aus akademischer als auch wirtschaftlicher Sicht von wachsender Bedeutung. Mit Materialien dieser Art lassen sich die Vorteile von homogener und heterogener Katalyse kombinieren. Der Katalysator wird einerseits recyclebar und ist andererseits analog der homogenen Katalyse genau definiert, womit eine hohe Selektivität des aktiven Zentrums verbunden ist. Für die Hydroformylierung von 1-Hexen wurde ein neuartiger polysiloxanbasierter Rhodium(I)Interphasenkalysator synthetisiert und dessen Aktivität unter Verwendung verschiedener Cokondensationsmittel getestet. Zugänglichkeitsstudien der Polymermatrix wurden über organometallische Modellreaktionen an Iridium(I)systemen unter Verwendung verschiedenartiger Substratmoleküle durchgeführt. Eine Übertragung des Prinzips auf chromatographische Anwendungen (HPLC) wurde vorgenommen und erfolgreich mit verschiedenen Standardreferenzmaterialien getestet.