Die Entwicklung selektiver PNP-Ligand-stabilisierter Co-Komplexkatalysatoren

• Antragsteller: Professor Dr. Rhett Kempe
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 361806216

• Erstellungsjahr: 2022

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In dem Projekt „Die Entwicklung selektiver PNP-Ligand-stabilisierter Co-Komplexkatalysatoren“ wurden innerhalb einer Förderperiode acht Publikationen erarbeitet. Sie belegen, dass die anvisierten Co-Komplexkatalysatoren die Alkylierung von sekundären Alkoholen durch primäre und dehydrierende C-Si- und C-B-Bindungsbildung effizient und selektiv vermitteln können. Außerdem konnte die Aktivierung der Präkatalysatoren durch Silane und Borane im Detail aufgeklärt werden. Die dabei gefundenen Präkatalysator-Aktivierungsmechanismen lassen sich auch auf andere 3d-Metalle, die bisher wenig mit Hydrierund Dehydrierkatalyse assoziiert wurden, übertragen. Die 3d-Metall-Komplexkatalyse entwickelt sich gegenwärtig sehr schnell und breit und wichtige Vergleichs- und Übersichtsarbeiten zur Hydrier- und Dehydrierkatalyse wurden im Rahmen des Projektes erarbeitet. Generell lässt sich ableiten, dass die hier bearbeiteten Co-Komplexkatalysatoren sowohl heterolytische Bindungsspaltungen als auch die oxidative Addition (plus reduktive Eliminierung) vermitteln können und deshalb breit anwendbar sind. Allerdings erscheint es schwer, nur eine der beiden Elementarreaktionen zu bedienen und so außergewöhnliche Selektivitätsprofile zu organisieren. Weiterhin fällt im Vergleich Co zu Mn auf, das Co-Komplexkatalysatoren aktiver in Hydrierreaktionen sind. Mn-Komplexkatalysatoren erscheinen thermisch robuster, was insbesondere in Dehydrierreaktionen von Vorteil ist.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 57, 46-60
  Kallmeier, F.; Kempe, R.
  
• Chem. Eur. J. 2017, 23, 12110-12113
  Freitag, F.; Irrgang, T.; Kempe, R.
  
• Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 9131-9135
  Zhang, G.; Irrgang, T.; Dietel, T.; Kallmeier, F.; Kempe, R.
  
• Chem. Rev. 2019, 119, 2524-2549
  Irrgang, T.; Kempe, R.
  
• Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 11789-11793
  Kallmeier, F.; Fertig, R.; Irrgang, T.; Kempe, R.
  
• Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 1485-1490
  Schlagbauer, M.; Kallmeier, F.; Irrgang, T.; Kempe, R.
  
• Chem. Eur. J. 2022, 28, e202103629
  Stachowiak, H.; Kuciński, K.; Kallmeier, F., Kempe, R.; Hreczycho, G.
  
• J. Catal. 2022, 413, 728-734
  Lewandowski, D.; Cytlak, T.; Kempe, R.; Hreczycho, G.