15.10.2014

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Grundbaustein von Silikonen isoliert

Backformen, Dichtungsmasse für Badfugen, Schläuche oder Implantate beim Arzt: Sie bestehen heutzutage oft aus Silikonen, Polymere, die aus kleinen Wiederholeinheiten aufgebaut sind, die Silanone genannt werden. Seit einem Jahrhundert haben Forscher ohne Erfolg versucht, diese äußerst reaktionsfreudigen Grundbausteine der Silikone in Substanz zu fassen. Wissenschaftlern im Institut für Anorganische Chemie der Universität Bonn um Prof. Dr. Alexander C. Filippou ist es nun erstmals gelungen, ein Silanon zu isolieren. Die renommierte Fachzeitschrift Angewandte Chemie hat die Arbeit der Bonner Forscher nun mit zwei Veröffentlichungen gewürdigt.

Die Isolierung eines Silanons gelang dem 28-jährigen Diplom-Chemiker Bernhard Baars bei Laborversuchen mit sehr reaktiven Stoffen, die Silizium-Dreifachbindungen enthalten. Bei den Silanonen handelt es sich um Verbindungen, die über eine stark polarisierte Silizium-Sauerstoff-Doppelbindung verfügen. Die hohe Reaktionsbereitschaft dieser Bindung machte die Isolierung der Silanone in der Vergangenheit so schwer.

Daher war es bislang Wissenschaftlern lediglich möglich, die Existenz von Silanonen unter extremen Bedingungen, so zum Beispiel bei sehr niedrigen Temperaturen nachzuweisen. „Jetzt ist es erstmals gelungen, ein Silanon tatsächlich in einer Flasche abzufüllen “, erklärt Chemiker Bernhard Baars, der sich schon in seiner Diplomarbeit an der Uni Bonn mit dem Thema beschäftigte.

Durchbruch mit Metallfragmenten
Der Durchbruch gelang den Bonner Forschern nach zweijähriger Arbeit mit Metallen. So konnten sie beim Silanonaufbau (R2Si=O) den einen organischen Rest R durch ein metallhaltiges Fragment ersetzen und so die gesamte Verbindung stabilisieren. „Das ist uns in ähnlicher Weise schon mit anderen reaktiven Verbindungen gelungen“, sagt Baars.

Die Gruppe um den Bonner Universitätsprofessor Filippou befasst sich nun mit der weiteren Erforschung dieser Verbindungen. Aus ihrer Sicht steckt in den Silanonen ein großes synthetisches Potenzial, zumal die darin vorkommenden Stoffe Silizium und Sauerstoff zu den beiden häufigsten Elementen der Erdkruste gehören. Nun wird auch ein direkter Vergleich mit den analogen Kohlenstoffverbindungen, den Ketonen möglich sein, welche für die Industrie ebenfalls von Bedeutung sind und beispielsweise als Riechstoffe in Kosmetika oder in Kunststoffen (Plexiglas) enthalten sind. „Zunächst einmal geht es zunächst darum, die Reaktivität der Silanone näher zu untersuchen“, so Baars. Möglicherweise ließen sich aufgrund der Erkenntnisse neue Materialien herstellen oder die Eigenschaften bestehender Stoffe könnten verbessert werden.

Literatur: A. C. Filippou, B. Baars, O. Chernov, Y. N. Lebedev, G. Schnakenburg, Fachzeitschrift Angewandte Chemie 2014, 126, 576. Highlight: S. S. Sen, Fachzeitschrift Angewandte Chemie 2014, 126, 8964.