Метод является более надежным методом синтеза ПМОС. Он основан на взаимодействии относительно устойчивых и реакционноспособных производных кремния и металлов. Чаще всего используют различные функциональные пары, находящиеся у атома кремния и металлов, такие как алкокси-гидрокси, алкокси-ацетокси, а так же галоген-ацетокси, галоген-гидрокси и некоторые другие. Наиболее гладко протекает взаимодействие между алкоксидами металлов и гидроксилсодержащими кремнийорганическими соединениями по следующей схеме:

mR₂Si(OH)₂+M(OR)_x→[-(R₂SiO)_m-M(OR)_(x-2m)-O-]_n+xROH+_m-xH₂O (5)

Полимеры, синтезированные данным методом, получаются с соотношением кремния к металлу равным заданному. Основным недостатком данного метода синтеза является труднодоступность исходных реагентов и их крайняя гидролитическая неустойчивость. [16]

Ранее было показано, что по схеме реакции гетерофункциональной конденсации α-, ω-дихлорперметилолигосиланов с ацетатами металлов, возможно образование металлосилоксанового фрагмента в полисилоксановой цепи. В процессе взаимодействия α-, ω-дихлорперметилолигосиланов с молибдатом натрия происходит формирование металлосилоксанового фрагмента по схеме обращенной обменной реакции: -RSi-O-Mo(O)₂-. При этом одновременно происходит окисление фрагментов –SiR₂-SiR₂- до силоксановых связей –SiR₂-O-SiR₂-. В результате образуются металлоорганосилоксаны, содержащие в составе одной молекулы атомы Mo в различной степени окисления:

O₂Mo{(V)}-O-(SiR₂-O)₂-Mo{(VI)}O₂-O-(SiR₂-O)₂Mo{(V)}O₂

Предложена двухстадийная схема протекающих превращений. Проведенные расчеты с применением структурного моделирования показали, что образование циклических молибдатсилоксанов возможно для соединений подобного типа, содержащих в своем составе не менее пяти –SiMe₂-O- фрагментов [17].

Реакцией гетерофункциональной поликонденсации между ацетилацетонатами железа, меди, алюминия и кремнийорганическими диолами, получены как низкомолекулярные, так и высокомолекулярные металлоорганосилоксаны [18].

Проведение взаимодействия органилхлорсиланов с неорганическими солями, содержащими металл в высшей степени окисления [19]. Триметилсилилперренат получен при взаимодействии перрената серебра с триметилхлорсиланом по схеме:

(CH₃)₃SiCl + AgReO₄ → (CH₃)₃SiO ReO₃ + AgCl (6)

Гетеросилоксаны, содержащие группировку Si-O-W, впервые были описаны авторами [20]. Взаимодействием дифенилхлорсилана с молибдатом или вольфраматом натрия в водно – ацетоновой среде получены соответствующие полиметаллодифенилсилоксаны. Эти соединения хорошо растворяются в смесях дегидролиналоола с углеводородами, что позволило испытать их в качестве катализаторов перегруппировки диалкилэинилкарбинолов в β-непредельные альдегиды.

Реакция замещения хлора при атоме кремния в фенилтрихлорсилане молибдат-ионами исследована авторами [21]. В результате выделена растворимая и нерастворимая фракции. Согласно данным элементного анализа состав растворимой фракции отвечает формуле Ph₂Si₂(MoO₃)₄. На основе данных элементного анализа, ИК-спектроскопии, гель-хроматографии, термического анализа и химического тестирования предложена трициклическая структура растворимой фракции молибден (VI) фенилсилоксана.

На основе экспериментальных данных было установлено, что наиболее отчетливо перегруппировка наблюдается в случае, когда в структуре силоксановой цепи находится атом переходного металла [22].

Показано, что движущей силой перегруппировки является координационная ненасыщенность металла, находящегося в структуре силоксановой цепи. Предложена схема, объясняющая протекание перегруппировки, включающая стадию образования координационного переходного комплекса.

Рассмотрены экстремальные варианты перегруппировки, находящиеся в полном соответствии с предложенной схемой:

а) глубокое протекание перегруппировки, приводящие к выведению металла в форме оксида из силоксановой матрицы;

б) торможение этого процесса в случаях, когда достижимо заполнение координационной сферы металла за счет "внутренних ресурсов". Показано, что наиболее эффективное торможение перегруппировки достигается при заполнении координационной сферы металла атомами кислорода, входящими в состав группировки Si-O-M, а также силанолят-анионами Si-O^-.

Проведен сравнительный анализ состава природных металлосиликатов, в результате которого установлено, что закономерности, выведенные при изучении химии МОС, могут быть приложены к описанию некоторых геохимических процессов образования минералов.

Авторами [23] была предпринята попытка синтеза поливольфрамофенилсилоксанов, содержащих металл в высшей степени окисления, взаимодействием оксихлорида вольфрама (W⁺⁶) с полифенилсиликонатом натрия. В результате получен поливольфрамофенилсилоксан с соотношением кремния к металлу равным 14. Резкое отличие соотношения кремния к металлу от заданного в растворимых в органических растворителях продуктах реакции авторы объясняют тем, что окончательное формирование полимерной структуры происходит при температуре кипения растворителей. Учитывая высокую функциональность мономера, это может приводить к образованию сшитых структур, что подтверждается образованием нерастворимых гетеросилоксанов с высоким содержанием металла.