Synteza oraz chemia koordynacyjna związków krzemosiarkowych

Skład grupy badawczej (pracownicy i doktoranci):

Zajmujemy się syntezą związków krzemosiarkowych i krzemotlenowych na drodze reakcji disiarczku krzemu ze związkami posiadającymi grupy hydroksylowe. Reakcja została przebadana po raz pierwszy przez Malatestę [1]. Na początku lat 60-tych w Katedrze Chemii Nieorganicznej WCh PG Wojnowski i Piękoś poszukując dogodnych metod syntezy estrów krzemowych otrzymali w wyniku reakcji disiarczku krzemu z alkoholami nowy rodzaj nie znanych przedtem związków chemicznych. Były to pochodne kwasu monotioortokrzemowego – alkoksysilanotiole [2,3]. Właściwości chemiczne i fizykochemiczne alkoksy- i aryloksysilanotioli stały się tematem badań utworzonego przez profesora Wojnowskiego zespołu naukowego [np. 4,5]. Od roku 2010 ponownie badamy przebieg i produkty reakcji disiarczku krzemu z fenolami, co doprowadziło m.in. do otrzymania nowego, względnie odpornego na hydrolizę silanotiolu [6].

Otrzymywane alkoksy- i aryloksysilanotiole stosujemy do syntezy kompleksów metali przejściowych i grup głównych oraz soli amoniowych [6-13], rozwijając badania zainicjowane w Katedrze Chemii Nieorganicznej przez Wojnowskiego oraz Becker [14-15]. Otrzymałyśmy różnego rodzaju układy biomimetyczne naśladujące swoją budową centra aktywne enzymów takich jak dehydrogenaza alkoholowa i proteinaza cysteinowa [8-10,12]. Prowadzimy również syntezy kompleksów wielordzeniowych [11,13]. Analizujemy oddziaływania wewnątrz- i międzycząsteczkowe obecne w otrzymanych kryształach [6-13]. Obecnie pracujemy nad otrzymaniem nowych wielofunkcyjnych ligandów zawierających krzem, które będą mogły posłużyć do syntezy polimerycznych kompleksów metali o zdefiniowanej stechiometrii i porowatej strukturze - potencjalnych katalizatorów.

Zapraszamy do współpracy studentki i studentów, którzy chcą opanować metody syntezy związków metali

Literatura:

1. L. Malatesta: Organic Derivatives of Silicic Acid from Silicon Disulphide. Gazz. Chim. Ital. 78 (1948) 753-763.
2. W. Wojnowski, R. Piękoś: A Study of Alcoholysis Reactions of Silicon Disulphide. I. Formation of Trialkoxysilanethiols from the Lower Primary and Secondary Aliphatic Alcohols. Z. Anorg. Allg. Chem. 314 (1962) 189-197.
3. R. Piękoś, W. Wojnowski: Untersuchungen über die Alkoholyse des SiS₂. II. Darstellung von Trialkoxysilanthiolen und Tetraalkoxycyclodisilthianen aus den tertiären Alkoholen. Z. Anorg. Allg. Chem. 318 (1962) 212-216.
4. W. Wojnowski, M. Wojnowska: Untersuchungen uber die Alkoholyse des SiS₂. X. Tri(2,6-dimethylphenoxy)silanthiol und Tetra(2,6-dimethylphenoxy)cyclodisilthian. Z. Anorg. Allg. Chem. 397 (1973) 69-73.
5. B. Becker, E. W. Felcyn, A. Herman, J. Pikies, W. Wojnowski: Beiträge zur Chemie der Silicium-Schwefel-Verbindungen. XXIV. Schwingungsspektro-skopische Untersuchungen der Acidität von Silanthiolen; quantitative Zusammenhänge zwischen der Struktur und den Δν(SH)-, HNP- und pK-Werten. Z. Anorg. Allg. Chem. 488 (1982) 229-234.
6. A. Dołęga, W. Marynowski, K. Baranowska, M. Śmiechowski, J. Stangret: Intramolecular Interactions in Crystals of Tris(2,6-diisopropylphenoxy)silanethiol and Its Sodium Salts. Inorg. Chem. 51 (2012) 836-843.
7. A. Dołęga, A. Pladzyk, K. Baranowska, J. Jezierska: Biomimetic zinc(II) and cobalt(II) complexes with tri-tert-butoxysilanethiolate and imidazole ligands – structural and spectroscopic studies. Inorg. Chim. Acta 362 (2009) 5085-5096.
8. A. Dołęga, K. Baranowska, D. Gudat, A. Herman, J. Stangret, A. Konitz, M. Śmiechowski, S. Godlewska: Modeling of the Alcohol Dehydrogenase Active Site: Two Different Modes of Alcohol Binding in Crystals of Zinc and Cadmium Tri-tert-butoxysilanethiolates Evidenced by X-ray Diffraction and Solid-State Vibrational Spectroscopy. Eur. J. Inorg. Chem. (2009) 3644-3660.
9. A. Dołęga: Alcohol dehydrogenase and its simple inorganic models. Coord. Chem. Rev. 254 (2010) 916-937.
10. A. Pladzyk, K. Baranowska, D. Gudat, S. Godlewska, M. Wieczerzak, J. Chojnacki, M. Bulman, K. Januszewicz, A. Dołęga: Mixed-ligand complexes of zinc(II), cobalt(II) and cadmium(II) with sulfur, nitrogen and oxygen ligands. Analysis of the solid state structure and solution behavior. Implications for metal ion substitution in alcohol dehydrogenase. Polyhedron 30 (2011) 1191-1200.
11. A. Pladzyk, Ł. Ponikiewski, Y. Lan, A. K. Powell: Synthesis, structure and magnetic properties of neutral Ni(II) tri-tert-butoxysilanethiolate cluster. Inorg. Chem. Commun. 20 (2012) 66-69.
12. K. Baranowska, N. Piwowarska, A. Herman, A. Dołęga: Imidazolium silanethiolates relevant to the active site of cysteine proteases. Cooperative effect in a chain of NH⁺—S⁻ hydrogen bonds. New J. Chem. 36 (2012) 1574-1582.
13. A. Pladzyk, K. Baranowska, K. Dziubińska, Ł. Ponikiewski: One dimensional coordination polymers generated from Cd(II) tri-tert-butoxysilanethiolates and flexible aliphatic diamines. Polyhedron 50 (2013) 121-130.
14. W. Wojnowski, M. Wojnowski, H. G. Von Schnering, M. Noltemeyer: Beiträge zur Chemie der Silicium-Schwefel-Verbindungen. XXXVI. Das Quecksilber(II)-bis-tert-butoxysilanthiolat. Z. Anorg. Allg. Chem. 531 (1985) 153-157.
15. B. Becker, W. Wojnowski, K. Peters, E.-M. Peters, H. G. Von Schnering: Contributions to the Chemistry of Silicon-Sulphur Compounds. 57. Synthesis, Molecular Structure and Properties of Cyclo-tetrakis[tri-tert-butoxysilanethiolatocopper(I)], [(t-C₄H₉O)₃SiSCu]₄, the First Example of a Square Planar Cu₄S₄ Ring. Polyhedron 9 (1990) 1659-1666.