Innovative Ligand- 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 (Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Uwe Rosenthal). 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

Synthesebaukasten für GaCl3-katalysierte [3+2]-Cycloadditionen, die zur Darstellung von binären 5-gliedrigen PN-Heterocyclen (Azaphospholen) eingesetzt werden können.

Literatur

1

Forschungsbericht – Research Report

Modern Aspects of Pseudohalogen Chemistry: News from CN- and PN-Chemistry

H. Brand, A. Schulz, A. Villinger

Z. Anorg, Allg. Chemie 2007, 633, 22 – 35.

2

GaCl3-assisted [3+2] Cycloaddition: A Route to New Binary PN-Heterocycles

P. Mayer, A. Schulz, A. Villinger

J. Organomet. Chem. 2006, in press.

3

Trendbericht Anorganische Chemie 2005, 5. - 8. Hauptgruppe

A. Schulz

Nachrichten aus der Chemie, 2006, 54(3), 219 – 225. 

4

GaCl3-assisted [2 + 3] cycloaddition: A route to tetrazaphospholes

P. Mayer, A. Schulz, A. Villinger

Chem. Commun. 2006, 1236 – 1238.

5

On the Staudinger Reaction of SP(N3)3 with (Me3Si)2N-(Me3Si)N-PPh2

N. Götz, S. Herler, P. Mayer, A. Schulz, A. Villinger

Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 2051 – 2057.

6

A Triazadiphosphole

S. Herler, A. Villinger, J. Weigand, P. Mayer, A. Schulz, J. J. Weigand

Angew. Chem. 2005, 117, 7968 – 7971; Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 7790 –7793.

7

Mono-, Di- and Tri-Coordinated Phosphorus Attached to a N-N Unit: An Experimental and Theoretical Study

G. Fischer, S. Herler, P. Mayer, A. Schulz, A. Villinger, J. J. Weigand

Inorg. Chem. 2005, 44, 1740 – 1751.