Kooperativität in Bor- und Kohlenstoff-basierten Pinzetten-Komplexen

• Antragsteller: Professor Dr. Robert Langer
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398626986

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer neuen Art von Metall-Ligand kooperativen Bindungsaktivierung für Anwendungen in der Homogenkatalyse. Die im Fokus stehenden Übergangsmetallkomplexe enthalten Pinzetten-Liganden mit zentralen Donor-Gruppen, die auf den Elementen Bor und Kohlenstoff basieren. Wir haben entdeckt, dass Carbodiphosphoran-basierte (CDP) Rhodium(I)-Komplexe dieses Typs mit geminalen Dichloride unter oxidativer Addition und kooperativer Spaltung der zweiten C–Cl-Bindung reagieren. Die entstehenden Rhodium(III)-Komplexe enthalten formal ein CDP-stabilisiertes Carben als Ligand, was eine ungewöhnliche Bindungssituation darstellt, die im Rahmen diese Projektes für eine Reihe von Komplexen näher untersucht werden soll. Die zugrundeliegende Art der kooperativen Bindungsspaltung soll auf andere organische Dihalogene sowie auf geminale Dichloride der schweren Homologen der Gruppe 14 und der Elemente der Gruppe 13 übertragen werden. Basierend auf diesen Beobachtungen werden wir katalytische Reaktionen durch Verwendung geeigneter (möglichst nachhaltiger) Reduktionsmittel entwickeln, die die entstandene Rhodium(III)-Spezies zurück reduzieren und somit einen Transfer des stabilisierten Carbens induzieren. Die Synthese entsprechender Bor-basierter Komplexe, die formal ein Liganden-stabilisiertes Borid enthalten, stellt eine Herausforderung dar, die wir im Rahmen dieses Projektes bezwingen wollen. Dieses wollen wir durch die geeignete Wahl von Zentralatom, Liganden und stabilisierenden Substituenten am zentralen Bor-Atom realisieren. Die Reaktivität gegenüber ungesättigten, potentiell heterolytsch spaltbaren und Dihalogenid-Substraten werden wir mit der von entsprechenden CDP-basierten Komplexen vergleichen und entsprechende katalytische Reaktionen entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen