Ein neuer Ansatz zur kooperativen Aktivierung und Umwandlung von elementarem Phosphor

• Antragsteller: Professor Dr. Dietrich Gudat
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 314370798

Elementarer Phosphor ist das Ausgangsmaterial für die Herstellung der meisten organischen Phosphorverbindungen, und die Erforschung nachhaltiger Methoden zur ihrer möglichst direkten Synthese aus Phosphor ist daher in der akademischen und anwendungsorientierten Forschung von großem Interesse. In diesem Projekt wird eine kürzlich entdeckte Reaktion weiterentwickelt, in der die simultane Einwirkung eines sterisch ungehinderten N-heterocyclischen Carbens (NHC) und einer schwachen Säure in einer Eintopfreaktion den Abbau des P4-Tetraeders unter formaler Disproportionierung in zwei verschiedene P1-Bausteine ("Imidazoylphosphinidene") induziert. Mit Hilfe einer durch mechanistische Studien geleiteten Optimierung der Reaktionsbedingungen soll die bisher auftretende Bildung von Nebenprodukten unterdrückt und ein möglichst quantitativer Umsatz des Phosphors erreicht werden. Darüber hinaus werden Reaktionen entwickelt, die die Transformation der erhaltenen P1-Bausteine in funktionalisierte elektrophile Organophosphorverbindungen (z. B. Organohalogenphosphane) unter Rückgewinnung der eingesetzten NHC-Reagenzien erlauben. Das durch Verknüpfung diverser Einzelreaktionen erschlossene Netzwerk eröffnet neuartige einfache Zugangswege zu synthetisch wertvollen Zielverbindungen und erlaubt die Identifizierung von Reaktionszyklen, die eine Grundlage für eine spätere Entwicklung katalytischer Reaktionsvarianten bilden. Im Lauf dieser Arbeiten untersuchte Substitutionsreaktionen an einfachen Imidazoylphosphinidenen sollen auch zum Aufbau polyfunktioneller Derivate genutzt werden, die als mehrzähnige oder makrocyclische Liganden dienen können. In ersten koordinationschemischen Studien soll die Eignung dieser Liganden zur Stabilisierung kinetisch inerter bi- oder polymetallischer Komplexe untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen