Carboranyl-Substituierte Elemente der Gruppe 14 und 15: Lewis Säuren, Z-Typ Liganden und Elektromerie durch Redox Nicht-Unschuldige Liganden

• Antragsteller: Professor Dr. Lutz Greb
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560490200

Gruppe 14 und 15 Elementverbindungen erregten durch ihre einzigartige und selektive Reaktivität gegenüber inerten Bindungen und kleinen Molekülen in letzter Zeit erhebliche Aufmerksamkeit. Während viele dieser Fortschritte auf dem Design der Liganden um diese Elemente beruhen, wurde die strategische Anwendung von Carboranyl-Liganden bisher kaum untersucht. Aufgrund ihrer besonderen elektronischen Eigenschaften bietet diese Ligandenklasse jedoch zahlreiche vorteilhafte Effekte, um die Reaktivität und Eigenschaften dieser Elemente zu verbessern und neue Ansätze in der Bindungsaktivierung und Katalyse der Hauptgruppenelemente zu eröffnen. In diesem Vorhaben werden wir eine Serie von Si(IV)-, Ge(IV)- und Sn(IV)-Verbindungen sowie P(III)-, P(V)-, Sb(III)- und Sb(V)-Verbindungen mit Carboranyl-Liganden synthetisieren. Unser Forschungsschwerpunkt liegt auf drei miteinander verbundenen Aspekten: 1. Synthese und Reaktivität neuer carboranyl-substituierter Lewis-Supersäuren: Wir werden untersuchen, wie Carboranyl-Liganden die Lewis-Säurestärke von Gruppe 14 und 15 Zentren beeinflussen, mit dem Ziel, Supersäuren zu entwickeln. 2. Z-Typ-Ligandenverhalten in der Übergangsmetallchemie: Diese Lewis-Säuren werden als Z-Typ-Liganden mit Übergangsmetallzentren, hauptsächlich Pd, untersucht. Wir werden die Reaktivität zwischen dem Element (E) und dem Übergangsmetall (TM) bei der Bindungsaktivierung untersuchen, mit dem Ziel, neue Zustände und Anwendungen in der Übergangsmetallkatalyse zu bereichern. 3. Redoxchemie der Carboranyl-Liganden: Wir werden erforschen, wie die Redoxchemie der Carboranyl-Liganden die Oxidationszustände und die Reaktivität der Gruppe 14 und 15 Zentren beeinflusst. Durch das Wechseln zwischen niedervalenten und hochvalenten Zuständen soll dieser Ansatz neue Wege für Redoxprozesse von p-Block-Elementen eröffnen und deren Rolle in der Katalyse und Bindungsaktivierung erweitern. Zusammenfassend zielt diese Arbeit darauf ab, unser Verständnis der Lewis-Säurestärke und Redoxaktivität der Gruppe 14 und 15 Elemente zu vertiefen, während ihre Rolle als Z-Typ-Liganden mit Übergangsmetallen neue katalytische Anwendungen ermöglichen könnte. Die Ergebnisse sollen sowohl die Katalyse als auch die Bindungsaktivierung dieser Elemente vorantreiben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• Partnerorganisation: The Israel Science Foundation
• Kooperationspartner: Professor Dr. Roman Dobrovetsky