Redoxaktive Metalladiphosphan-Liganden für die Katalyse

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfram W. Seidel
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 325734342

Das Forschungsprojekt hat die Entwicklung und Anwendung redoxaktiver Diphosphan-Liganden auf der Basis Phosphan-substituierter Alkine zum Thema. Alkine, die in beiden Alpha-Positionen über P-Atome verfügen, stellen ausgezeichnete Brückenliganden dar. Der ungesättigte Charakter der Alkinbrücken zieht insbesondere im side-on-C,C-Chelat-P,P Bindungsmodus eine hohe elektronische Kooperativität der verknüpften Metallzentren nach sich. Diese Kooperativität erlaubt in zweikernigen Komplexen entweder schnelle intramolekulare Elektronentransfer-Prozesse oder sogar über beide Metalle delokalisierte Zustände. Die elektronische Struktur in derartigen Komplexen bildet deshalb aus akademischer Perspektive einen spannenden Untersuchungsgegenstand. Die Motivation für die systematische Entwicklung von Metalla-Acetylendiphosphan-Liganden und ihrer Koordinationschemie beruht darauf, die elektronische Kopplung der Metallzentren in Kombination mit katalytisch aktiven P,P-koordinierten Metallen für eine Verbesserung der katalytischen Aktivität zu nutzen. Redoxaktive Phosphane bieten die Möglichkeit, die Donorstärke im Katalyseprozess durch einen Elektronentransfer zu schalten (Relaisfunktion), oder sie dienen als Elektronenreservoir für oxidative Additionen bzw. als Senke für reduktive Eliminierungen. Letzteres ist für Metalle der ersten Übergangsreihe besonders interessant, um das Limit der Ein-Elektronen-Schritte zu überwinden. Auf dieser Basis werden darüber hinaus paramagnetische Katalysatorsysteme zugänglich, die mit Standard-Phosphanen aufgrund des Starkfeldligand-Charakters üblicherweise diamagnetisch sind. Es gehört zu den zentralen Fragestellungen des Projekts, welche Effekte dieser gewissermaßen distale Paramagnetismus auf die katalytischen Prozesse selbst hat. Alkinkomplexe mit terminalen Phosphangruppen am Alkin lassen sich vor diesem Hintergrund als potenzielle Funktionsliganden bezeichnen, deren Einsatz in der Katalyse vielversprechend ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen