Das Ionisationsvermögen nicht-kovalenter Organokatalysatoren - Eine systematische Untersuchung Wasserstoffbrückenbindung-vermittelter Katalyse

• Antragsteller: Dr. Roland Appel
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 211504158

Kleine organische Moleküle mit einer ausgeprägten Tendenz zur Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen (z.B. Guanidinium-, Harnstoff-, und Thioharnstoff-Verbindungen) haben sich zu einer äußerst wichtigen Klasse an Katalysatoren für (asymmetrische) organische Reaktionen entwickelt. Die Anionen-bindenden Eigenschaften solcher nicht-kovalenter Organokatalysatoren wurden erfolgreich dazu verwendet, um heterolytische Spaltungen von neutralen, organischen Molekülen zu initiieren. Hierdurch ist es gelungen, reaktive kationische Intermediate (z.B. N-Acyliminium-Ionen, Oxocarbenium-Ionen und Benzhydrylium-Ionen) als brauchbare Elektrophile für asymmetrische Synthesen zu erzeugen. Während eines einjährigen Postdoc-Aufenthalts an der Harvard Universität soll eine detaillierte mechanistische Untersuchung dieser bedeutenden Synthesestrategie durchgeführt werden. Zu diesem Zweck werden sowohl das Ionisierungsvermögen verschiedener Klassen an nicht-kovalenter Organokatalysatoren sowie das Spektrum deren möglicher Substrate untersucht. Heterolysierbare Verbindungen mit variablen elektrofugalen und nucleofugalen Eigenschaften sollen hierbei als Referenzverbindungen mit definierten Reaktivitäten dienen, um eine systematische Untersuchung der ionisierenden Eigenschaften Wasserstoffbrücken-ausbildender Katalysatoren durchzuführen. Aus präparativen und kinetischen Studien solcher Heterolysereaktionen soll ein breites Verständnis über die Verwendbarkeit eines geeigneten Katalysators für Ionisationsreaktionen erlangt werden. Außerdem wird dessen Anwendungsbereich für mögliche Heterolysesubstrate systematisch erfasst. Diese Untersuchungen sollen dabei wertvolle Orientierungshilfen für eine effektive Entwicklung von Synthesen liefern, die über eine Wasserstoffbrückenbindung-vermittelte Ausbildung von kationischen Intermediaten verlaufen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Eric N. Jacobsen, Ph.D.