Synthetische Carbanionenerzeugung durch sequentiellen photoinduzierten Mehrelektronentransfer

• Antragsteller: Professor Dr. Burkhard König
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 361478827

Photokatalyse mit sichtbarem Licht hat sich im letzten Jahrzehnt zu einer wertvollen Synthesemethode entwickelt. Der Schlüsselschritt ist die Licht-induzierte Übertragung eines Elektrons vom Photokatalysator auf ein Substrat, welches dann abreagiert. Meist werden Radikalreaktionen ausgelöst, so dass die Methode bislang auf diesen Reaktionstyp beschränkt bleibt. Ziel dieses Projekts ist es, auch ionische Reaktionen, insbesondere über Carbanionen, durch Photokatalyse mit sichtbarem Licht zugänglich zu machen. Carbanionen sind wichtige Intermediate in der Synthese. Herkömmlich werden sie durch Reduktion von organischen Halogenverbindungen mit elementarem Magnesium erzeugt (Grignard Reagenzien). Die Reduktion durch elementare Metalle ist jedoch energieaufwändig und Organometallreagenzien sind oft luftempfindlich und schwer zu handhaben. Auch verbleibt das Metall nicht im organischen Endprodukt und muss als Abfall entsorgt werden. Gelingt es stattdessen, reduzierende Metalle durch lichtinduzierten Mehrelektronentransfer zu ersetzen, wäre dies eine Methode, Carbanionen in situ sehr effizient und unter milden Bedingungen zu erhalten. Um dieses Ziel zu erreichen, nutzen wir unsere bereits veröffentlichte Methode zur Energieakkumulation von zwei Photonen, die starke organische Reduktionsmittel liefert. Die schrittweise direkte oder durch Mediatoren vermittelte Übertragung von zwei Elektronen auf Halogenverbindungen oder Alkene sollte Carbanionen erzeugen, die dann in situ mit Elektrophilen abreagieren können.

• DFG-Verfahren: Reinhart Koselleck-Projekte