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Promotionsprojekte
© Philipp Stein

Gold-kataly­sierte Funktio­na­li­sie­rung von 1,3‑Diin-Derivaten

Philipp Stein – Hector Fellow A. Stephen K. Hashmi

Die möglichst effizi­ente Gestal­tung chemi­scher Prozesse ist indus­tri­ell von hoher Bedeu­tung. Hierzu leistet die aktuelle Forschung einen essen­ti­el­len Beitrag, komplexe Substrate in möglichst wenig Schrit­ten und in hoher Ausbeute kosten­güns­tig zu synthe­ti­sie­ren. Dieses Promo­ti­ons­vor­ha­ben, unter der Leitung von Hector Fellow A. Stephen K. Hashmi, befasst sich daher mit dem Mecha­nis­mus, sowie der Funktio­na­li­sie­rung einer breiten Auswahl an 1,3‑Diinen mit variie­ren­den Nukleophilen.

Die Katalyse organi­scher Reaktio­nen mittels Übergangs­me­tal­len ist für die chemi­sche Indus­trie von immenser Bedeu­tung. Anwen­dungs­be­rei­che reichen hierbei von der Polymer­che­mie bis zur Abgas­rei­ni­gung. Auch das Übergangs­me­tall Gold stellt einen inter­es­san­ten Vertre­ter eines poten­ti­el­len Kataly­sa­tor-Metalls dar, da dieses eine hohe Affini­tät zu C‑C – Mehrfach­bin­dun­gen aufweist.

Sind in der Vergan­gen­heit zahlrei­che Reaktio­nen mit Alkinen sowie Allenen unter­sucht worden, so ist das Reakti­ons­ver­hal­ten von 1,3‑Diin-Verbindungen ledig­lich in gerin­gem Maße erforscht. Dieses Promo­ti­ons­vor­ha­ben befasst sich daher mit dem Mecha­nis­mus der Monoad­di­tion eines Nukleo­phils an 1,3‑Diin-Derivate. Mit Hilfe dieser Methode wird erwar­tet, komplexe Substrate in wenigen Schrit­ten kosten­güns­tig zu synthe­ti­sie­ren. Zudem wird ein weite­rer Fokus auf der Bestim­mung von Reakti­ons­ki­ne­ti­ken liegen, um etwaige Substi­tu­en­ten­ef­fekte des Substrats bzw. des Nukleo­phils zu charak­te­ri­sie­ren und den ablau­fen­den Mecha­nis­mus zweifels­frei aufzuklären.

Hierzu werden zunächst die gefor­der­ten 1,3‑Diine mittels Glaser-Kupplung synthe­ti­siert und ein Testsys­tem aufge­stellt und optimiert. Dies schließt die Parame­ter Tempe­ra­tur, Lösungs­mit­tel, Kataly­sa­tor, sowie die Wahl des Nukleo­phils mit ein. Auf lange Sicht werden sich von dieser Synthe­se­route günstige Zugangs­wege zu komple­xen Molekü­len verspro­chen. Mögli­che Ansätze stellen hierbei Diels-Alder-Reaktio­nen oder aber auch die Synthese neuar­ti­ger Polymere dar.

Gold-katalysierte Funktionalisierung von 1,3-Diin-Derivaten

Abbil­dung 1: Skizzierte Reakti­ons­ki­ne­ti­ken von Substra­ten mit variie­ren­den Substituenten.

Philipp Stein

Univer­si­tät Heidelberg
   

Betreut durch

Prof. Dr.

A. Stephen K. Hashmi

Chemie

Hector Fellow seit 2010Disziplinen A. Stephen K. Hashmi