Innovative Liganden- und Materialsynthesen
Prof. Axel Schulz
Dieses Arbeitsgebiet umfasst die Suche nach neuen Synthesestrategien (s.u.) und die Synthese neuer CN-, PC- und PN-Molekülverbindungen und deren Einsatz als Liganden in der Übergangsmetallkatalyse. Ein interessantes Beispiel aus der aktuellen Forschung stellt die von unser Forschungsgruppe entwickelte GaCl3-katalysierte [3+2]-Cycloaddition von „versteckten“ 1,3-PN-Dipolmolekülen und PN-Dipolarophilen dar, die zur erstmaligen Synthese (Ausbeuten >95%) von Triazadiphospholen und Tetrazaphospholen führte (Ausbeuten >95%). Azaphosphole stellen formal resonanz-stabilisierte 6π-Elektronen Hückel-Aromaten dar. Die experimentellen und theoretischen Untersuchungen zur GaCl3-katalysierten [3+2]-Cycloaddition führte zu einem [3+2]-Synthesebaukasten, der derzeit weiter vervollständigt wird (s.u.). Dieses Vorhaben wird von der DFG unterstützt (SCHU 1170/4-1).
Binäre Azaphosphole stellen elegante Precursoren für die in-situ Generierung von PNP-bzw. NPN-Liganden dar. Darüber hinaus können sie als Ausgangssubstanzen für den Zugang zu binären PN- bzw. ternären PNGa-Oligo- bzw. Polymeren eingesetzt werden.
Theoretische Studien zum Mechanismus der GaCl3-katalysierte [3+2]-Cycloaddition zeigen, dass GaCl3 dramatisch die Energiebarrieren für den vorweg geschalteten Eliminierungsschritt herabsetzen.
Synthesebaukasten für GaCl3-katalysierte [3+2]-Cycloadditionen, die zur Darstellung von binären 5-gliedrigen PN-Heterocyclen (Azaphospholen) eingesetzt werden können.
