Equipa da Universidade de Regensburg, na Alemanha, sintetiza compostos de silício do grupo dos boro

De acordo com pt.wedoany.com-A equipa de Manfred Scheer, da Universidade de Regensburg (Universität Regensburg), na Alemanha, utilizou o sal de silano Na(Me₄TACD)SiH₃ como reagente de transferência de [SiH₃]⁻, realizando reações de metátese de sal com halogenetos do grupo 13 estabilizados por bases de Lewis (B, Al, Ga, In), conseguindo sintetizar e caracterizar uma série de "siltriilanos" monoméricos com grupos terminais SiH₃, até então desconhecidos.

TACD significa 1,4,7,10-tetraazaciclododecano. Os compostos isolados e totalmente caracterizados pela equipa de investigação incluem: o altamente instável Me₃N·BH₂SiH₃ (detetado apenas em misturas), os sililboranos estabilizados por NHC (NHC = carbeno N-heterocíclico) IDipp·BH₂SiH₃ e IMe₄·BH₂SiH₃, o sililalano IDipp·AlEt₂SiH₃, extremamente sensível ao ar, e o sililgalano IDipp·GaH₂SiH₃ estabilizado por NHC. IDipp representa 1,3-bis(2,6-diisopropilfenil)imidazol-2-ilideno.

Através de reações de metátese de sal tripla com IDipp·ECl₃ (E = Ga, In), a equipa também preparou IDipp·Ga(SiH₃)₃ e IDipp·In(SiH₃)₃, ou seja, trissililtrianos com três grupos SiH₃ ligados a um átomo de gálio ou índio. A investigação explorou as propriedades termodinâmicas e de ligação destes compostos com recurso a cálculos DFT, RMN multinuclear, espectroscopia de IV e difração de raios X de monocristal.

Os resultados experimentais demonstram que o Na(Me₄TACD)SiH₃ é uma fonte prática de SiH₃⁻ em solução, adequada para reações de metátese de sal limpas, permitindo gerar compostos monoméricos com grupos terminais SiH₃ diretamente ligados a B, Al, Ga e In. O estudo revela que as ligações Si–E (E = B, Al, Ga, In) são altamente polarizadas; no caso do boro, esta ligação pode ser descrita de forma análoga ao modelo Dewar–Chatt–Duncanson, onde a doação σ do SiH₃ e a interação retroativa com o orbital p vazio do boro conferem ao boro um comportamento "semelhante a um metal".

A investigação descobriu que os compostos dos elementos mais pesados do grupo 13 (Al–In) são extremamente sensíveis ao ar e termicamente instáveis, enquanto os sililboranos estabilizados por NHC são relativamente mais estáveis em condições inertes. Em comparação com a química do [CH₃]⁻, a química do [SiH₃]⁻ é menos desenvolvida, principalmente devido às dificuldades na preparação e manuseamento de sais de silano. Este trabalho evita rotas perigosas baseadas em SiH₄, fornecendo precursores moleculares bem definidos, que podem ser úteis para o design de novos compostos de cadeia principal do grupo principal (esqueleto B/Al/Ga/In–Si), deposição de filmes finos e química de materiais (precursores de hidretos voláteis), bem como para a compreensão da ligação e reatividade de espécies do grupo principal contendo SiH₃.