Main Group-Catalyzed Dehydrogenation/Dehydrocoupling of Phosphine-Boranes
Final Report Abstract
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass zwar kein hauptgruppenelementbasierter Katalysator für die Phosphan-Boran Dehydropolymerisation entwickelt werden konnte, dass der neu entwickelte Eisenkatalysator jedoch den gegenwärtig mit Abstand besten Katalysator bezüglich Aktivität und Selektivität für diese Reaktion darstellt. Außerdem überzeugt er durch seine Simplizität und der damit verbundenen einfachen Synthese (einstufige Synthese im Multigrammmaßstab). Mit diesem Katalysator ist es zum ersten Mal gelungen ein Poly(phosphinoboran) mit hoher Molmasse in Lösung und ohne nennenswerte Vernetzung oder Verzweigung darzustellen. So konnten Polymere erhalten werden, die eine hervorragende Löslichkeit in verschiedenen organischen Lösungsmittel besitzen. Weiterhin war es möglich die Masse des erhaltenen Polymers über die Katalysatorbeladung zu steuern. Dies gelang aufgrund detaillierter mechanistischer Untersuchungen des Dehydropolymerisationsmechanismus mittels gezielter Experimente, Synthesen von Modellverbindungen mit umfangreicher unterstützt durch DFT-Rechnungen. Hier konnte außerdem zum ersten Mal eindeutig gezeigt werden, dass es sich um einen Kettenwachstums-Koordinations-Insertions-Mechanismus handelt. Insgesamt wurde ein bedeutender Beitrag im Bereich der katalytischen Dehydropolymerisation von Gruppe 13/15-Verbindungen geleistet, was auch aus der entsprechenden Publikation in der Zeitschrift Angewandte Chemie ersichtlich ist. Es ist anzunehmen, dass der hier neu entwickelte Katalysator auch in anderen Gruppen Anwendung finden wird und das Forschungsfeld der Phosphan-Boran Dehydropolymerisation nachhaltig beeinflusst. Das, im ursprünglichen Antrag für das Forschungstipendium, ebenfalls vorgeschlagene Projekt zur Synthese von Hauptgruppen-Ansa-Verbindungen konnte im Rahmen des Postdoc Projektes nicht erfolgreich durchgeführt werden, wird aber vom Kandidaten im Rahmen seines Habilitationsvorhabens weitergeführt werden.
Publications
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Angew.Chem., 2015, 127,4918-4923 / Angew.Chem. Int. Ed., 2015, 54, 4836-4841
André Schäfer, Titel Jurca, Joshua Turner, James R. Vance, Kajin Lee, Van An Du, Mairi F. Haddow, George R. Whittell, Ian Manners
