Die facettenreiche Chemie von 2,2'-Diphosphinotolanen: Eine Gratwanderung zwischen [PCCP]-Pincerliganden und P-heterocyclischen Carbenen

• Antragsteller: Professor Dr. Joachim Ballmann
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406990896

Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll die Koordinationschemie von 2,2'-Diphosphinotolanen grundlegend beleuchtet werden. Wie aus umfangreichen Vorarbeiten mit verschiedenen Metallionen bzw. Edukt-Komplexen hervorgeht, zeichnen sich letztere Systeme im Allgemeinen durch eine divergente Reaktivität aus, so dass es im Zuge von Komplexierungsreaktionen zur Bildung von rigiden [PCCP]-Pincer-Komplexen oder zur Bildung von PHC-koordinierten Chelat-Komplexen kommen kann (PHC = P-heterocyclisches Carben). Eines der Primärziele dieses Projekts ist es, diesen Sachverhalt im Detail zu untersuchen, so dass eine gezielte und selektive Synthese der verschiedenartigen Komplexe möglich wird. Im Falle der rigiden [PCCP]-Strukturplattformen soll sich der Fokus der Arbeiten vor allem auf Komplexe der frühen Übergangsmetalle und deren Reaktivitäten richten. Wie sich aus einfachen theoretischen Überlegungen ableiten lässt, sollten sich derartige Komplexfragmente zur Stabilisierung von M=E- bzw. M≡E-Struktureinheiten (E = CR2, NR bzw. CR) eignen. Dies soll unter anderem zur Synthese von [PCCP]-koordinierten Alkyliden- bzw. Alkylidin-Komplexen der vierten bis sechsten Gruppe genutzt werden. Die resultierenden Komplexe sollen anschließend im Hinblick auf potentielle Anwendungen in der Homogenkatalyse (z.B. in der Alken- oder Alkin-Metathese) untersucht werden. Die zuvor erwähnten P-heterocyclischen Carbene hingegen sollen in erster Linie zur Komplexierung später Übergangsmetalle eingesetzt werden. Um auch diese Verbindungen in der homogenen Katalyse einzusetzen, sollen sich die synthesechemischen Arbeiten zunächst auf PHC-koordinierte Chelate-Komplexe bestimmter Edelmetalle (Ruthenium, Rhodium und Palladium sowie deren schwerere Homologe) fokussieren. In nachfolgenden Reaktivitätsstudien sollen Anwendungen dieser Komplexe − beispielsweise in der Transferhydrierung, in der Alken-Metathese oder in der allylischen Substitution − aufgedeckt bzw. aufgezeigt werden. Um im Zuge des Projekts stetig neues Terrain zu betreten, soll das zugrundeliegende Konzept zur Synthese von PHC-Komplexen auf Bis-PHC-Chelat-Komplexe übertragen bzw. ausgeweitet werden, so dass letztlich auch deren Anwendungspotential in der Homogenkatalyse evaluiert werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen