Decarboxylative C−C Kreuzkupplungsreaktionen mittels Kupfer-Photoredoxkatalyse

• Antragsteller: Dr. Alexander Haseloer
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 504634372

Dieses Jahr hat die Gruppe von David MacMillan eine sehr schonende und kosteneffiziente Methode zur in situ Darstellung von Arylradikalen präsentiert. Ihre Methodik besticht durch die Verwendung von Kupfer als Katalysator und Carbonsäuren als Startagenzien. Ein hierbei gebildeter Kupfer Carboxylat Komplex zersetzt sich unter Abspaltung von CO2 und gibt hierbei die sehr reaktiven Arylradikale frei. Arylradikale sind in der organischen Chemie als Synthesebausteine von großem Interesse und wurden bereits in der Vergangenheit in verschiedensten Reaktionen verwendet. Die Synthese mittels kupferkatalysierter Photoredoxkatalyse kann helfen unter milden Bedingungen kosteneffiziente Katalyse Systeme für verschiedenste Reaktionen hervorzubringen.Basierend auf der Arbeit der MacMillan-Gruppe wurde bereits die Substrattoleranz der Reaktion getestet in Bezug auf Halogenierungsreaktionen. Hierbei konnte bereits gezeigt werden, wie mannigfaltig das Spielfeld der Reaktion ist. Im Zuge der Evaluation des Reaktionsmechanismus wurde auch ein sogenanntes Giese-Produkt erhalten und somit die Tür zu C−C Knüpfungsreaktionen bereits geöffnet.C−C Kreuzkupplungsreaktionen sind bereits seit über 100 Jahren in der Literatur bekannt und konnten bislang häufig nur realisiert werden, wenn das System harschen Bedingungen ausgesetzt wird oder ein meist teurer Kokatalysator, oft Palladium-basierter Strukturen, verwendet wird. Die nun beschriebene Methodik ermöglicht die Knüpfungsreaktion unter milden Bedingungen und hoher Kosteneffizienz. Die nun zu entwickelnde Methodik kann auf einen großen Fundus an bereits etablierten Arbeiten zu Arylradikalen zurückgreifen und durch die milden Bedingungen eine große Substratgruppe verwenden, um neue kosteneffiziente C−C Kreuzkupplungsreaktionen zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor David W. C. MacMillan, Ph.D.