Ungewöhnlichen Koordinationszahlen des Siliziums (Hertha-Firnberg Projekt T-101)

In seinen stabilsten Verbindungen besitzt Silizium vier Koordinationspartner. Ungewöhnliche Si-Koordinationszahlen entstehen häufig in Übergangsstrukturen und als reaktive Zwischenprodukte von Substitutions- und Kondensationsreaktionen. Die starke Reaktivität dieser Verbindungen macht ihre Synthese und Isolierung schwierig. Computersimulationen mittels ab initio Methoden ermöglichen die Berechnung zuverlässiger Daten (zB Strukturen, Stabilitäten, spektroskopische Eigenschaften wie IR, Raman, Si-NMR). Die Untersuchung hypokoordinierter Silizium Verbindungen konzentriert sich auf Silylene (2 Nachbarn), Silene und Silylanionen (3 Nachbarn). Bei den höher koordinierten Si Molekülen (5-6 Nachbarn) werden vorwiegend anionische Verbindungen auf die intermolekulare und intramolekulare Koordination von Donoren (zB Amino- und Phosphinogruppen) untersucht. Mittels geeigneter Modelle werden Aspekte der Funktionsweise von Silikat Mobilisierung und Einbau durch bestimmte Algen und Rädertierchen über das Protein Silikatein erforscht.