Chirale Frustrierte Lewis Paare

  Forschungsgebiete der Arbeitsgruppe Heterogene Katalyse Urheberrecht: ITMC Aachen  

Die Entwicklung der übergangsmetallkatalysierten asymmetrischen Hydrierung kann als die Wiege der modernen enantioselektiven Katalyse bezeichnet werden. Seit dem frühen Beispiel asymmetrischer Hydrierung von Knowles und Sabacky im Jahr 1968 wurde die Methode über die Jahre zu einem wichtigen Werkzeug in der Industrie und der akademischen Welt weiterentwickelt. Für diese Transformationen war die Entwicklung aktiver Übergangsmetallkomplexe mit chiralen Liganden eine Grundvoraussetzung. Seit der Pionierarbeit von Stephan und Mitarbeitern in 2006 wurde das Gebiet der homogenen Hydrierung jedoch um die metallfreie Hydrierung mit frustrierten Lewis-Paaren (FLPs) zur Wasserstoffaktivierung erweitert.

Publikationen

D. Chen, J. Klankermayer, Chem. Commun. 2008, 2130. Link
D. Chen, Y. Wang, J. Klankermayer, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9475. Link
G. Ghattas, D. Chen, F. Pan, J. Klankermayer, Dalton Trans. 2012, 41, 9026. Link

 

Die Verwendung der starken Lewis-Säure Tris(pentafluorophenyl)boran (B(C6F5)3) in Kombination mit einer Auswahl an sterisch gehinderten Lewis-Basen ermöglichte die Aktivierung von Wasserstoff unter Umgebungsbedingungen. Zudem fanden diese chemischen Besonderheiten schnell Anwendung in katalytischen Hydrierungsreaktionen. Einige der FLPs konnten erfolgreich als Katalysatoren für die Hydrierung von Iminen, Nitrilen und funktionalisierten Alkenen eingesetzt werden. In Abwesenheit sperriger Lewis-Basen konnten die Iminsubstrate auch die Funktion des FLP-Partners übernehmen und somit war es ausreichend B(C6F5)3 als Katalysator für deren Hydrierung einzusetzen. Außerdem bekräftigten jüngste mechanistische Untersuchungen und präparative Experimente die Annahme, dass das Chiralitätselement für asymmetrische Transformationen bevorzugt in die Struktur der Lewis-Säure eingebaut werden muss. Auf der Grundlage dieses Konzepts konnten die ersten Beispiele höchst enantioselektiver Iminhydrierungen mit chiralen FLPs gezeigt und durch detaillierte spektroskopische und rechnergestützte Untersuchungen der zugrundeliegende Mechanismus beleuchtet werden.

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