Enantiomerenreine Aggregate des M4L6-Clusters verschiedener Hohlraumgröße und ihre Anwendung in asymmetrischen organischen Reaktionen

• Antragsteller: Dr. Nicola Alzakhem
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 260132063

In den letzten Jahrzehnten haben sich verschiedene Gruppen mit der Synthese von supramolekularen Wirtsstrukturen beschäftigt, in deren Hohlräumen selektive Reaktionen durchgeführt werden können. Zum ersten Mal berichteten 1998 Raymond et al. von der Synthese eines supramolekularen Wirtskomplexes mit [Ga4L6]12- Stöchiometrie. Diese Koordinationsstruktur konnte als supramolekularer Katalysator eingesetzt werden und führte zu höheren Reaktionsraten und einer verbesserten Selektivität. Trotz der vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten als Katalysatoren, ist die Durchführung der asymmetrischen Katalyse innerhalb einer Wirtsstruktur bisher wenig erforscht. In enger Zusammenarbeit mit Prof. Robert Bergman und Prof. Dean Toste arbeite ich unter der Anleitung von Prof. Raymond an zwei Projekten, um die reichhaltige Chemie der M4L6 Cluster im Gebiet der asymmetrischen Katalyse weiterzuentwickeln. In diesem Zuge konnte ich erfolgreich einen neuen, enantiomerenreinen Liganden synthetisieren, welcher Aminosäuren als Bausteine enthält. Strukturanalytische und katalytische Untersuchungen der resultierenden, neuen Käfigstruktur werden derzeit durchgeführt. In meinem zweiten Projekt beschäftige ich mich mit der bisher wenig entwickelten Chemie der 8-fach negativ geladenen Ge4L6 und Ti4L6 Cluster. Beide Tetraeder konnten erfolgreich synthetisiert werden. Zur Herstellung des Titan-Tetraeders wurden zum ersten Mal mikrowellen-unterstützte Reaktionsbedingungen verwendet. Um die katalytischen Eigenschaften beider supramolekularen Systeme zu vergleichen, wird die supramolekularvermittelte Aza-Cope Umlagerung innerhalb des Wirthohlraums als Modellreaktion untersucht. Dies könnte die noch offen stehende Frage, über den Einfluss der Ladung von supramolekularen Systemen auf deren katalytischen Eigenschaften, beantworten.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Kenneth N. Raymond