Arbeitsgruppe Prof. Dr. Wolfgang Sundermeyer

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Sundermeyer, Wolfgang (Prof.); Diplom 1956; Dr. rer. nat. 1957 (Universität Göttingen, O. Glemser); 1958-1962 Forschungslaboratorium Bayer AG, Leverkusen; 1963 Oberassistent Universität Göttingen mit Habilitation 1966; seit 1967 o. Prof. Universität Heidelberg; 1994 emeritiert.

Am Lehrstuhl Prof. Dr. W. Sundermeyer wird sowohl anwendungsorientierte als auch Grundlagenforschung betrieben.

(A) Im Gegensatz zu Reaktionen in bekannten Lösungsmitteln (wie Wasser, organische Flüssigkeiten, kondensierte Gase) werden solche in ionischen Flüssigkeiten, das sind geschmolzene Salze oder Salzgemische, immer dann vorteilhaft durchgeführt, wenn sich die herkömmlichen Lösungsmittel für Synthesen neuartiger Verbindungen als weniger oder ungeeignet erwiesen [1]. Im Temperaturbereich von 100-800deg.C werden von uns Salzschmelzen als Katalysatoren, Reaktionsmedien und für Elektrosynthesen eingesetzt.

Übertragen in den technischen Produktionsmaßstab findet das hier erarbeitete Verfahren zur Synthese von Monosilan (SiH4) Anwendung [2]. Das durch Elektrolyse in geschmolzenen Salzen hochrein erzeugte Gas wird in der Elektronikindustrie zu amorphem Silizium (a-SiH) für die umweltfreundliche, photovoltaische Energieerzeugung (Solarzellen) [3] sowie für die Transistor-, Photokopier- und Bildschirmtechnik umgewandelt. Weitere Entwicklungen für den "high-technology"-Sektor sind Gegenstand laufender Arbeiten, so z.B. ein neues Verfahren zur Synthese von Galliumtrialkylen als Vorstufen für III/V-Halbleiter. Mit Salzschmelzen arbeitet auch ein optimiertes Verfahren zur Synthese von Stickstofftrifluorid (NF3), das als Ätzgas bei der Chip-Herstellung Verwendung findet.

Methylmetallverbindungen werden in Salzschmelzen kontinuierlich synthetisiert, so die Methylzinnhalogenide, die als Vorstufen für Stabilisatoren gegen Versprödung von PVC an Licht angewendet werden [4]. - Die Wiedergewinnung von Chlor aus Entfall-Chlorwasserstoff aus technischen Chlorierungen wurde mittels Elektrolyse in geschmolzenen Salzen als wirtschaftlich arbeitendes Recyclierungsverfahren entwickelt. Weitere Verfahren zur Wiedergewinnung von Wertstoffen durch Katalyse in Salzschmelzen werden bearbeitet [5].

(B) Breiten Raum nehmen Arbeiten zur Herstellung neuer Prozessgase für die Mikroelektronik und Photovoltaik ein. Speziell für die Herstellung von Legierungshalbleitern wurden Verbindungen wie H3Ge-SiH2R bzw. H3Ge-SiHR2 synthetisiert [5]. Mit einer speziellen Aufbaureaktion gelingt die Darstellung von Silylgermanen wie MeGeHn(SiH3)3-n bzw. GeHn(SiH3)4-n [6], aus denen ausgezeichnete Halbleiter erhalten werden. Strukturelles Interesse haben besonders Ge(SiH3)4 sowie Si(SiH3)4.

Ein neues Verfahren zur Synthese von Disilan (Si2H6) [7] wurde in den technischen Maßstab übertragen. Verfahren zur Darstellung von Dotiergasen wie Me3B, (H3Si)3P etc. wurden entwickelt.

(C) Fluorhaltige Heterocumulene gewinnen als Synthesebausteine in der Wirkstoffsynthese zunehmendes Interesse. Die funktionellen Gruppen -N=SF2, -N=SOF2, -N=SO, >C=SO und >C=SO2 werden eingehend untersucht, letztere aus cyclischen Vorstufen hergestellt.

Auch der Fall einer inversen Stabilisierung von Sulfenen konnte realisiert werden.

Sulfine und Sulfene [8] sind ebenso wie die fluorhaltigen Ketene (X2C=C=O), Thioketene (X2C=C=S) und Sulfinimide (X-NSO2) Vorprodukte zur Heterocyclensynthese für Pharmaka mit ungefährlichen Metaboliten. Das gilt auch für bifunktionelle Bissulfenylchloride mit Fluorsubstituenten [9].

[1] Angew. Chem. 77 (1965) 241.

[2] DBP 1 080 077; Chem. Ing.Techn. 60 (1988) 815.

[3] Statusreport Photovoltaik 1993 (BMFT) 63-1/10.

[4] DBP 1 239 687; DBP 2 425 770; Z. Anorg. Allg. Chem. 444 (1978) 21 und 499 (1983) 75.

[5] DOS 4 032 450 (1991).

[6] Angew. Chem. 105 (1993) 587.

[7] DBP 3 639 202 (1988).

[8] Synthesis 1988, 349.

[9] Chem. Ber. 126 (1993) 273.