Rationale Entwicklung regioselektiver Difunktionalisierungen von Arenen mit Carboxylaten als abfallende dirigierende Gruppen

• Antragsteller: Professor Dr. Lukas J. Gooßen
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323224092

Innerhalb eines neuartigen konzeptionellen Rahmens, der auf der Verwendung von Carboxylaten als abfallende dirigierenden Gruppen basiert, planen wir, neue Methoden für die regioselektive Synthese disubstituierter Arene aus Benzoesäuren entwickeln. Dieses Konzept beruht auf einer dualen Funktion des Carboxylats: Zunächst lenkt sie einen ersten Substituenten in einer regioselektiven C-H Funktionalisierung in die ortho-Position. Dies löst einen Decarboxylierungsschritt aus, in dem durch den Abgang der COOH-Gruppe ein organometallisches Zwischenprodukt entsteht. Dieses wird mit einem Elektrophil unter regioselektiver Bildung einer zweiten C-C- oder C-Heteroatom-Bindung abgefangen. Das Carboxylat bleibt somit an Ort und Stelle, so lange es benötigt wird, um die Regioselektivität der C-H-Funktionalisierung zu steuern, wird aber innerhalb des Katalysecyclus spurlos entfernt, sodass jegliche unerwünschte ortho,ortho-Difunktionalisierung unterbleibt. Die Validität dieses beispiellosen Reaktionsmodus konnte bereits in Vorarbeiten unter Beweis gestellt werden. Die Hauptziele des beantragten Forschungsprojekts bestehen darin, die Struktur des Aryl-Metall-Intermediats zu aufzuklären und die Reaktion weg von der Protonolyse und hin zu einer zweiten Arenfunktionalisierung zu steuern, um die Diversität der möglichen Produkte zu maximieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Indien
• Partnerorganisation: Department of Science and Technology (DST)
• Kooperationspartner: Professor Dr. Debasis Koley