Entwicklung chiraler Cp*-artiger Liganden und Anwendung in asymmetrischen C–H-Aktivierungsreaktionen

• Antragstellerin: Dr. Alissa Cordula Götzinger
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 389961129

Im Rahmen meines Postdoktorats werde ich mich mit der Entwicklung neuartiger chiraler Cp*-artiger Liganden und deren Einsatz in asymmetrischen C–H-Aktivierungsreaktionen befassen. Cyclopentadienyl (Cp) und Pentamethylcyclopentadienyl (Cp*)-Liganden sind privilegierte Ligandenklassen für verschiedene Übergangsmetalle. Die korrespondierenden Metallkomplexe sind weit verbreitete Katalysatoren für verschiedenste C–H-Aktivierungsreaktionen. Asymmetrische Varianten dieser Liganden waren jedoch bis vor einigen Jahren kaum bekannt. Die Gruppe um Professor Cramer hat seit 2012 verschiedene chirale monodentate disubstituierte Cpx-Liganden entwickelt, die Chiralität ausschließlich basierend auf sterischer Abschirmung des Metalls induzieren. Die entsprechenden Rhodium- und Iridiumkomplexe wurden erfolgreich in verschiedenen Transformationen eingesetzt.Cp- und Cpx-Komplexe sind jedoch nicht die optimalen Katalysatoren für viele Transformationen, da die beste Reaktivität in achiralen C–H-Aktivierungsreaktionen oftmals mit Pentamethylcyclopentadienyl (Cp*)-Komplexen erreicht wird. Daher können oft große Reaktivitätsunterschiede zwischen den chiralen disubstituierten Systemen und achiralen pentasubstituierten Cp*-Katalysatoren beobachtet werden. Dieses Problem soll durch Substitution der drei Wasserstoffatome der etablierten chiralen Cpx-Liganden durch Methylgruppen erreicht werden, um die entsprechenden pentasubstituierten, chiralen Cp*-artigen Spezies zu erhalten. Durch späte Modifikation der Substituenten kann eine Ligandenbibliothek mit unterschiedlichen sterischen und elektronischen Eigenschaften synthetisiert werden. Diese Liganden sollen im Anschluss mit unterschiedlichen Übergangsmetallen komplexiert werden, beginnend mit den entsprechenden Cobalt(III) und Iridium(III)-Komplexen. Um die Reaktivität dieser neuartigen Katalysatoren zu illustrieren, soll jeweils eine chirale Version einer Cp*-katalysierten Transformation etabliert werden, in der die bekannten chiralen Cpx-Systeme keine Reaktivität zeigen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Gastgeber: Professor Dr. Nicolai Cramer