Aufklärung der Intermediatstrukturen von Organocupraten

• Applicant: Professorin Dr. Ruth M. Gschwind
• Subject Area: Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 56010164

Das hohe Potential von Kupfer zeigt sich nicht nur auf den Gebieten der Supraleitfähigkeit und der biologischen Oxygenierung, sondern auch im Einsatz von Kupferreagenzien und -katalysatoren in der organischen Synthese. Bisher war es jedoch sehr schwierig, das ganze Potential der wirtschaftlich billigen und gut verfügbaren Kupfersalze auszuschöpfen, da die Reaktivitäten und Selektivitäten von Kupferkomplexen meist auf komplizierten supramolekularen Strukturen beruhen, die strukturell nur sehr schwer zugänglich sind. Kürzlich gelang es uns erstmals, die Aggregatstrukturen von Organocupraten in Lösung aufzuklären, deren Reaktionsmechanismen grundlegende Einblicke in die Reaktivitätsmuster von Kupferreagenzien und -katalysatoren ermöglichen. Dabei zeigte sich, dass der supramolekulare Oligomerisierungsgrad von Cupraten deren Reaktivitäten entscheidend beeinflusst. In vorläufigen Strukturstudien von Cuprat-Intermediaten einer 1,4 Addition an Enone erzielten wir einen allerersten experimentellen Hinweis auf eine higher order Cyanocupratstruktur, nach der seit über 20 Jahren intensiv gesucht wird. Deshalb wollen wir untersuchen, a) welche Faktoren die Bildung der in minimalen Konzentrationen vorliegenden higher order Intermediatstruktur begünstigen, b) welche supramolekularen Strukturen in den Intermediaten ausgebildet werden und c) wie higher order Intermediate oder deren Oligomerisierungsgrad die Reaktivität von 1,4 Additionsreaktionen an Enone beeinflussen. Mit dieser Studie besteht die Möglichkeit, einen mehr als 20 Jahre andauernden Diskurs über higher order Cuprate durch experimentelle Daten zu bereinigen und durch ein grundlegendes Verständnis der Modellreaktion das Design von Kupferreagenzien und -katalysatoren signifikant zu verbessern.

• DFG Programme: Research Grants