Gasphasen-Charakterisierung von Intermediaten der Organo- und Biokatalyse durch Infrarot-Ionenspektroskopie

• Antragsteller: Professor Dr. Albrecht Berkessel; Professor Dr. Mathias Schäfer
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413232606

Im Bereich der Katalysatorforschung und -entwicklung ist die Charakterisierung von reaktiven Intermediaten von zentraler Bedeutung. In diesem Sinn möchten die beiden Antragsteller in einem Gemeinschaftsprojekt die Kombination ihrer jeweiligen Expertise (AB: Synthetische Organische Chemie und Katalyse; MS: Massenspektrometrie und Infrarot-Ionenspektroskopie) nutzen, um in Gasphasen-Experimenten zwei Gruppen zentral wichtiger Intermediate der Organo- und Biokatalyse zu erzeugen und ihre Struktur und Reaktivität zu untersuchen. Konkret handelt es sich um (A) die sog. Breslow-Intermediate Carben-katalysierter Umpolungsreaktionen sowie (B) Hydroxycarbene. Zu (A): Bezüglich der Breslow-Intermediate wird zum einen ein gründliches Verständnis der Strukturabhängigkeit ihrer reaktivitätsbestimmenden Keto-Enol-Tautomerie angestrebt. Darüber hinaus soll die Gasphasen-Reaktivität von Breslow-Intermediaten gegenüber Carbonylakzeptoren, anderen Elektrophilen und Metallkomplex-Fragmenten im Detail untersucht werden. Hydroxycarbene sind ebenfalls umgepolte Aldehyd-Tautomere und damit mechanistisch mit Breslow-Intermediaten verwandt. Die zuvor genannten Gasphasen-Reaktivitätsstudien sollen parallel für Hydroxycarbene ausgeführt werden. Darüber hinaus sollen Hydroxycarbene als Plattform für die detaillierte Untersuchung der Kinetik und strukturellen Abhängigkeit von Wasserstoff-Tunnelprozessen in der Gasphase dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Niederlande
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Sandra Brünken, Ph.D.; Professor Dr. Anthony J. H. M. Meijer; Professor Dr. Jos Oomens