Hybride C3-symmetrische Tris-Phosphan-Liganden mit redoxschaltbarem Rückgrat

• Antragstellerin: Professorin Dr. Evamarie Hey-Hawkins
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 441499683

Phosphan-Liganden auf Ferrocen-Basis stellen auch heute noch, im Zeitalter von Carben-Liganden und Organokatalyse, einen unverzichtbaren Bestandteil homogen katalysierter Prozesse dar. Die konformationelle Flexibilität, die einfache synthetische Modifizierbarkeit insbesondere hinsichtlich planar-chiraler Liganden durch gezielte 1,2- und 1,3-Disubstitution, sowie, nicht zuletzt, die reversible Redoxaktivität der Ferrocenyl-Gruppe haben zur stetigen Weiterentwicklung und katalytischen Anwendung Ferrocen-basierter Liganden geführt. Einen besonderen Schwerpunkt bildet dabei in den vergangenen Jahren zunehmend die redoxschaltbare Katalyse, die neben orthogonalen Aktivitäten der verschiedenen Schaltzustände durch veränderte Eigenschaften der katalytisch aktiven Zentren auch das Recycling homogener Katalysatoren ermöglichen kann. Aber auch über die homogene Katalyse hinaus sind Übergangsmetallkomplexe mit Ferrocenylphosphan-Liganden Gegenstand der Forschung, beispielsweise in der Konstruktion supramolekularer Metallamakrozyklen für lumineszente Materialien oder zur Anwendung in der molekularen Elektronik.Dieses Projekt zielt auf die umfassende Erforschung einer neuen Klasse von potentiell hemilabilen heteroditopen C3-symmetrischen Tris-Phosphan-Liganden, die auf einem modular gestaltbaren Tris(ferrocenyl)aren-Kern mit O- und N-Donorsubstituenten in 2,4,6-Position basieren. Im Fokus der Arbeiten stehen neben der Synthese und vollständigen Charakterisierung insbesondere das elektrochemische Verständnis der Liganden als auch die Untersuchung ihrer Koordinationsmodi gegenüber verschiedenen Übergangsmetallionen (Münzmetall(I), Palladium(II) und Ruthenium(II)). Das Koordinationsverhalten der Liganden ist dabei in zweierlei Hinsicht von besonderem Interesse: während die heteroditope Gestaltung verschiedene, potentiell hemilabile Koordinationsmodi ermöglicht, eröffnet außerdem die Beeinflussbarkeit der Donoreigenschaften durch stufenweise Oxidation der Ferrocenyl-Gruppen vielfältige Möglichkeiten. Deshalb wird das Koordinationsverhalten der potentiell hemilabilen heteroditopen C3-symmetrischen Tris-Phosphan-Liganden gegenüber ausgewählten Übergangsmetallionen explizit auch im Hinblick auf prospektive Anwendungen umfassend untersucht. Neben der Nutzung der Komplexverbindungen in der (schaltbaren) Katalyse ist das grundlegende Verständnis der Donor-Eigenschaften und des ggf. hemilabilen Verhaltens sowie der Redox-Eigenschaften auch für materialwissenschaftliche Anwendungen von Interesse.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen