Organosilankjemi

Organosilankjemi on kemian ala, joka tutkii yhdisteitä, joissa on hiili–silicon-sidoksia sekä silikonin rakennetta sisältäviä rakenteita kuten silaanit, siloksaanit ja polysiloksaanit. Tutkimus kattaa sekä yksittäiset organosilanit että silikonipohjaiset materiaalit, niiden syntetiset menetelmät, reaktiot ja sovellukset.

Keskeisiä syntetisiä menetelmiä ovat Si–C-sidosten muodostaminen hydrosilylaation avulla sekä Hiyama-cross-coupling, jossa organosilaneja käytetään C–C-sidosten rakentamiseen halogeeniyhdisteiden kanssa katalyysillä. Silylaatioiden suojausmenetelmät ovat tärkeitä monissa orgaanisen synteesin vaiheissa: yleisiä suojaryhmiä ovat trimetyylisilaani (TMS), tert-butyldimethylsilyl (TBDMS) ja triisopropylsilyyli (TIPS). Hydrosilylaation kaltaiset reaktiot hyödyntävät usein platinapohjaisia katalyyttejä, kuten Karstedtin katalyytti.

Sovellukset ulottuvat sekä materiaalitieteeseen että lääketieteeseen: silikonimuovit ja siloksaanit tarjoavat eristemateriaaleja sekä mekaanisia että sähköisiä ominaisuuksia, ja organosilaneja käytetään funktionalointiin sekä suojaryhminä että katalyyttisinä välituotteina organisen synteesin poluilla. Hiyama-kytkentä mahdollistaa aryyli- ja alkyliryhmien siirtämisen silikoniyhdisteiden välillä monimutkaisempiin molekyyleihin. Organosilankemian kehitys on ollut keskeinen sekä perus- että sovellustason edistysaskeleissa, ja ala jatkaa kasvuaan erityisesti materiaalien ja bio-/lääketieteen sovelluksissa.