Selbstorganisation zweizähniger Liganden für die kombinatorische homogene Katalyse mittels Wasserstoffbrückenbindungen

• Applicant: Professor Dr. Bernhard Breit
• Subject Area: Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2007 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 35039711

Selektivitätskontrolle in der homogenen Metallkomplex-Katalyse gelingt in vielen Fällen durch den Einsatz maßgeschneiderter zweizähniger Liganden. Dabei ist die Suche nach dem ultimativen Liganden, der einen Katalysator mit optimaler Aktivität und Selektivität liefert, ein schwieriges Unterfangen. Bis zum heutigen Tage ist es unmöglich, durch rationales Liganden-Design den optimalen Liganden für eine gegebene Reaktion und das jeweilige Substrat vorauszusagen, sodass in jüngster Zeit die kombinatorische Synthese von Ligandbibliotheken als alternative Vorgehensweise an Bedeutung gewonnen hat. Nachteilig ist hierbei bislang vor allem die zeitaufwendige Ligandensynthese, die sich als geschwindigkeitsbestimmender Schritt vor allem beim Aufbau von Chelatligandbibliotheken erwiesen hat. Im Rahmen dieses Projektes wollen wir einen neuen Ansatz zur Generierung von Chelatligandbibliotheken durch Self-Assembly von monodentaten zu bidentaten Liganden mittels komplementärer Wasserstoffbrückenbindungssysteme erproben. Vorbild ist die Basenpaarung in der DNA. Abgeleitet von den Watson-Crick Basenpaaren A-T und G-C wollen wir einzähnige Ligandensysteme aufbauen, die durch einfaches Mischen der Einzelkomponenten in Gegenwart eines Metallsalzes zu definierten heterodimeren Chelat-Ligand-Katalysatoren führen. Der Ansatz ist intrinsisch kombinatorisch. So erhält man durch einfaches Mischen von n-Liganden eines G-analogen Systems und m-Liganden eines C-analogen Systems n mal m definierte Chelatliganden. Die zu erwartenden und in Vorarbeiten bereits beobachteten besonderen Eigenschaften der neuen Self-Assembly-Liganden sollen untersucht und dazu genutzt werden, um ausgewählte und bislang ungelöste Selektivitätsprobleme in der homogenen Katalyse anzugehen.

• DFG Programme: Research Grants