Über Aziridine hinaus: Komplexe photoinduzierte Cycloadditionsreaktionen über Nitren Intermediate

• Antragsteller: Professor Dr. Rene M. Koenigs
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 579291611

Die Synthese von Aminen zählt zu den zentralen Fragestellungen in der modernen organischen Chemie, da stickstoffhaltige Moleküle eine übergeordnete Rolle in der Pharma- und Agrochemie, bei Feinchemikalien sowie in Funktionsmaterialien spielen. Dieses Forschungsvorhaben zielt darauf ab, den Reaktionsraum von Nitren-Transferreaktionen über die etablierte Aziridinations-Chemie hinaus zu erweitern. Unter photochemischen und photokatalytischen Bedingungen soll die di-radikalische Elektronenstruktur von Triplett-Nitrenen genutzt werden um neue Reaktivitätsmuster zu untersuchen. Das zentrale Konzept des Vorhabens ist die Entwicklung von Relay-Strategien, bei denen die di-radikalische Reaktivität eines Triplett-Nitrens gezielt in nachfolgende Transformationen überführt wird. Nitrene fungieren so nicht nur als reaktive Spezies für direkte Funktionalisierungen, sondern auch als Initiatoren komplexer Kaskadenreaktionen, die eine effiziente Synthese molekularer Architekturen ermöglichen, die sonst nur schwer zugänglich sind. Diese Kaskaden kombinieren die Reaktivität von Nitrenen mit den Eigenschaften ungesättigter Systeme, spannungsreicher Ringsysteme und reaktiver Kohlenstoff-Zwischenstufen. Durch die Integration dieser komplementären Elemente soll eine vielseitige und allgemein anwendbare Plattform zur Synthese stickstoffreicher Heterocyclen etabliert werden. Die Bedeutung dieses Forschungsvorhabens reicht weit über die methodische Grundlagenforschung hinaus. Die Erweiterung der Nitren-Transferchemie in neue Reaktivitätsparadigmen wird synthetischen Chemikern wichtige Werkzeuge zur schnellen und selektiven Herstellung funktionalisierter Moleküle bereitstellen. Solche Methoden ermöglichen eine große Anwendungsrelevanz, etwa in der medizinischen Chemie oder in der Naturstoffsynthese. Langfristig werden die gewonnenen Erkenntnisse zur Steuerung reaktiver Intermediate unter photochemischen Bedingungen neue Prinzipien für die Reaktionsentdeckung ermöglichen und die Rolle der Triplett-Nitren-Chemie in modernen Synthesemethoden weiter stärken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen