NSF-DFG Echem: Elektrochemische Hydrierung von Amiden und Estern

• Antragstellerin: Professorin Dr. Inke Siewert
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 459920716

Die Hydrierung von Carbonsäurederivaten wie Estern und Amiden stellt ein atomökonomisches Verfahren zur Erzeugung synthetisch wertvoller Alkohole und Amine dar. Als primäre biologische Funktionsgruppe sind Amide sowohl in natürlichen chemischen Verbindungen als auch in therapeutischen Wirkstoffen allgegenwärtig. Die Hydrierung über die Spaltung von C-O- oder C-N-Bindungen bietet einen direkten Weg zu wertvollen Aminen und Alkoholen (oder Wasser). Ester sind ebenfalls häufig anzutreffen funktionelle Gruppen, und die Hydrierung würde einen höchst attraktiven Syntheseweg zu den entsprechenden Alkoholen bieten. Traditionell wird die Reduktion von Estern und Amiden durch die Verwendung von stöchiometrischen Reduktionsmitteln wie LiAlH4 oder Samariumiodid erreicht. Dies führt allerdings zu einer signifikanten Abfallmenge und die Reaktionen sind oft nicht sehr tolerant gegenüber weiteren funktionellen Gruppen. Daher ist es seit langem eine Herausforderung, effiziente und selektive katalytische Methoden zur Reduktion von Estern zu Alkoholen und Amiden zu Aminen und Alkoholen als Alternative zu finden.Die Elektrochemie wurde in letzter Zeit vermehrt zum Aufbau von (organischen) Molekülen verwendet, da sie es ermöglicht, Energie direkt aus erneuerbaren Quellen zu nutzen. Sie stellt ein vielseitiges Werkzeug für eine energie- und atomökonomische Synthese dar. Das Forschungsprojekt zielt daher auf die katalytische Hydrierung von Estern und Amiden mit Hilfe von Elektronen und Protonen ab. Als Katalysatoren kommen Nichtedelmetallverbindungen zum Einsatz.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Partnerorganisation: National Science Foundation (NSF)
• Kooperationspartner: Professor Dr. Nilay Hazari; Professor Dr. Alexander J. M. Miller