Supramolekulare Axial-Chirale Liganden für die asymmetrische Katalyse

• Antragsteller: Professor Dr. Bernhard Breit
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 395605154

In diesem Projekt wird eine neue Art von chiralen, supramolekularen Liganden dargestellt und in der asymmetrischen Katalyse getestet. Bei Koordination der dimeren Liganden an ein Metallzentrum liegt eine axial-chirale Verdrehung des über Wasserstoffbrückenbindungen geknüpften Rückgrats vor. Diese Axial-Chiralität kann durch stereogene Zentren in den peripheren Substituenten der Ligandenmonomere gesteuert werden. In unseren bisherigen Forschungsarbeiten konnten wir unter Verwendung der ersten Vertreter dieses neuen Ligandentyps bereits gute Enantioselektivität von bis zu 87 % ee in der asymmetrischen Hydrierung von alpha-Dehydroaminosäuren erreichen. Die Strukturen der Übergangsmetallkomplexe wurden durch DFT-Rechnungen, NMR- und CD-Spektroskopie untersucht. In dem hier vorgestellten Arbeitsplan soll nun eine Bibliothek neuer Liganden auf Grundlage der bereits getesteten Systeme synthetisiert werden. Dabei werden sowohl homodimere als auch heterodimere Liganden dargestellt, deren Aufbau auf der AT-Basenpaarung der DNA basiert. Die neuen Liganden werden dann in der asymmetrischen Hydrierung, Hydroformylierung sowie in der asymmetrischen Hydrocyanierung von Alkenen getestet werden. Ein zweiter Schwerpunkt liegt auf der Strukturaufklärung: sowohl die katalytisch aktiven Rhodium-komplexe als auch Platin-basierte Modellkomplexe sollen unter Verwendung von NMR-Spektroskopie, Röntgenstrukturanalyse und UV-VIS bzw. Circular Dichroismus-Spektroskopie untersucht werden und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen im Hinblick auf die katalytische Aktivität und Selektivität analysiert werden. Außerdem werden DFT-Rechnungen eingesetzt werden, um die relative Stabilität der atropisomeren Komplexe zu berechnen und die Stereoinduktion der neuen Liganden in der asymmetrischen Hydrierung zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen