Katalyse später Übergangsmetalle

Prof. Torsten Beweries

Die Gruppe befasst sich aktuell mit den Grundlagen von Katalysen später Übergangsmetallkomplexe auf der Basis präparativer metallorganischer Chemie. Ziel ist es, über das Studium von Struktur-Wirkungsbeziehungen Erkenntnisse zur Entwicklung neuer und Optimierung bekannter katalytischer Prozesse zu gewinnen. Im Fokus stehen dabei im Allgemeinen verschiedene Aspekte der Aktivierung und Transformation kleiner, teilweise reaktionsträger Moleküle wie Alkene, Alkine, H2O, N2, CO2, oder H2. Ein weiteres wesentliches Forschungsfeld der Gruppe ist die Dehydrokupplung von Hauptgruppenverbindungen wie Amin-Boranen zur Synthese neuer potenziell katalytisch aktiver, anorganischer Materialien. Zu den Stärken der Gruppe zählt die ausgeprägte Erfahrung auf dem Gebiet der präparativen metallorganischen Chemie und Koordinationschemie. Diese wird ergänzt durch die in der Gruppe und im Forschungsbereich vorhandene Expertise auf dem Gebiet der mechanistischen Untersuchung von Katalysen.

Die katalytische Knüpfung von Bindungen zwischen Hauptgruppenelementen wurde in den vergangenen Jahren vielfach z. B. vor dem Hintergrund der Wasserstoffspeicherung in Amin-Boran-Addukten oder im Zusammenhang mit der Entwicklung neuer anorganischer Materialien untersucht.1 Verglichen mit der Knüpfung der isovalenzelektronischen C-C-Bindung ist das synthetische Potential der Bildung von B-N-Bindungen sowie B-N-Verbindungen selbst dennoch vergleichsweise wenig erforscht. Amin-Boran-Addukte eignen sich als Vorstufen für die Synthese neuer B-N-Materialien. In unserer Gruppe bearbeiten wir die Übergangsmetallkomplex-katalysierte Dehydrokupplung von Amin-Boran-Addukten wie Methylamin-Boran und dessen substituierten und funktionalisierten Analoga für die Synthese neuer oligomerer und polymerer B-N-Materialien.2

Verwendete Katalysatoren für diese Reaktionen sind u.a. Komplexe mit klassischen PCP- und PNP-Liganden, aber auch neuartige PNP- und PBP-Pinzettenkomplexe, welche in der Gruppe entwickelt und systematisch hinsichtlich ihrer Koordinationschemie und Anwendungen in der Katalyse, z.B. in selektiven Hydrierungen untersucht werden.3

In der Gruppe stehen u. a. Standard-Apparaturen zum Arbeiten unter Schutzgas (Hochvakuum-Schlenklinien, vier Gloveboxen), elektrochemisches Equipment, automatische volumetrische Messstände zur Messung von Gasverbräuchen und Gasentwicklungen, die auch unter photochemischen Bedingungen betrieben werden können, Autoklaventechnik, sowie Gaschromatographie, 31P-Benchtop-NMR-Spektroskopie, Massenspektrometrie und UV-Vis-Spektroskopie zur Verfügung.

Studierende mit Interesse an metallorganischer Synthesechemie, Ligandendesign und der Anwendung in der homogenen Katalyse sind herzlich Willkommen die Gruppe im Rahmen von Praktika, Bachelor- und Masterarbeiten oder Promotionsvorhaben zu verstärken.

Bitte senden Sie bei Interesse eine E-Mail an torsten.beweries{at}catalysis.de.

Referenzen 

[1]

a) T. Beweries, H. Helten, in Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry, 2020, pp. 1-25; b) D. Han, F. Anke, M. Trose, T. Beweries, Coord. Chem. Rev. 2019, 380, 260-286.

[2] a) P. Hasche, J. Haak, F. Anke, C. Kubis, W. Baumann, H. J. Drexler, H. J. Jiao, T. Beweries, Catal. Sci. Technol. 2021, 11, 3514-3526, b) F. Anke, S. Boye, A. Spannenberg, A. Lederer, D. Heller, T. Beweries, Chem. Eur. J. 2020, 26, 7889-7899; c) R. Knitsch, D. Han, F. Anke, L. Ibing, H. Jiao, M. R. Hansen, T. Beweries, Organometallics 2019, 38, 2714-2723; d) F. Anke, D. Han, M. Klahn, A. Spannenberg, T. Beweries, Dalton Trans. 2017, 46, 6843-6847; e) D. Han, M. Joksch, M. Klahn, A. Spannenberg, H. J. Drexler, W. Baumann, H. Jiao, R. Knitsch, M. R. Hansen, H. Eckert, T. Beweries, Dalton Trans. 2016, 45, 17697-17704.
[3]

a) D. Decker, Z. Wei, J. Rabeah, H.-J. Drexler, A. Brückner, H. Jiao, T. Beweries, Inorg. Chem. Front. 2022, 9, 761-770; b) M. Joksch, H. Agarwala, M. Ferro, D. Michalik, A. Spannenberg, T. Beweries, Chem. Eur. J. 2020, 26, 3571-3577; c) P. Hasche, A. Spannenberg, T. Beweries, Organometallics 2019, 38, 4508-4515; d) G. Vlahopoulou, S. Möller, J. Haak, P. Hasche, H. J. Drexler, D. Heller, T. Beweries, Chem. Commun. 2018, 54, 6292-6295.