Katalytische lokale Erzeugung von funktionalisierten Alkalimetallreagenzien und deren Anwendung in C-C- und C-Si-Bindungsknüpfungsreaktionen

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Oestreich
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450550154

Synthesechemie ohne Kohlenstoffnukleophile auf der Grundlage von Lithium, Magnesium (Grignard) und Zink ist kaum vorstellbar. Die üblichen Methoden zu deren Herstellung umfassen die reduktive Metallierung und den Halogen-Metall-Austausch der entsprechenden Halogenide, und die daraus hervorgehenden polaren Organometallreagenzien können durch Ummetallierung ineinander überführt werden. Diesen Verfahren mangelt es oft an Chemoselektivität, und die hohe Reaktivität dieser Nukleophile schadet häufig ihrer Vereinbarkeit mit funktionellen Gruppen. Paul Knochel stellte in den letzten Jahrzehnten brauchbare Lösungen zu diesen Problemen vor und machte damit polyfunktionalisierte Zink- und Grignard-Reagenzien zu Alltagschemikalien. Ausgehend von einem frühen Beispiel führte unsere Arbeitsgruppe N-Aryl-N’-silyldiazene als Arylpronukleophile ein, die Arylalkalimetallverbindungen nebst Distickstoff freisetzen, wenn sie mit einem Lewis-basischen Aktivator wie Alkoholat- oder Silanolatalkalimetallsalzen zur Reaktion gebracht werden. Jene Pronukleophile können mit funktionellen Gruppen ausstaffiert sein, die normalerweise nicht zu diesen Nukleophilen passen. Katalytische Mengen des Aktivierungsmittels reichen aus, um die autokatalytische Arylierung von Elektrophilen voranzutreiben. Dieses Projekt zielt darauf ab, diesen Ansatz zu verallgemeinern, was eine breite Palette an Kohlenstoff(bis)nukleophilen und verschiedene (Bis)Elektrophile einschließt. Diese werden in 1,2-Additionen an Carbonylverbindungen, SNAr-Reaktionen von elektronenarmen Aromaten und Additionsreaktionen an Siliciumelektrophile zum Einsatz kommen. Es gibt auch Bestrebungen, die Carbonylchemie in eine asymmetrische Katalyse zu überführen. Insgesamt wird dieses neue Instrument die Synthese von hochfunktionalisierten Molekülen mit reaktiven Alkalimetallreagenzien ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen