Untersuchung des Einflusses von sterisch hoch anspruchsvollen NHC-Gold(I)-Komplexen in Diinzyklisierungen
Matthias Scherr – Hector Fellow A. Stephen K. Hashmi
Das Forschungsprojekt untersucht den Einfluss sterisch anspruchsvoller NHC-Gold(I)-Komplexe auf die Zyklisierung von Diinderivaten. Im Fokus stehen die Synthese verschiedener sterisch anspruchsvoller NHC-Gold(I)-Komplexe und deren Anwendung in Diinzyklisierungen, insbesondere die Untersuchung der Reaktivität und Selektivität in goldkatalysierten Reaktionen. Weiterführende Untersuchungen umfassen theoretische Berechnungen und praktische Anwendungen der synthetisierten Zyklisierungsprodukte für Pharmazeutika oder organische Materialien.
Das Forschungsprojekt untersucht den Einfluss sterisch anspruchsvoller N‑heterozyklischer Carben-Gold(I)-Komplexe auf die Zyklisierung von Diinderivaten. Ein besonderer Fokus liegt auf der Synthese verschiedener sterisch anspruchsvoller NHC-Gold(I)-Komplexe und deren Anwendung als Katalysatoren in Diinzyklisierungen. Dabei wird die Reaktivität und Selektivität in Gold-katalysierten Reaktionen untersucht. Erste Studien zeigen, dass sterisch anspruchsvolle NHC-Gold(I)-Komplexe den Einfluss der Elektronik des Metallzentrums überkompensieren, ohne dessen grundsätzliche Reaktivität zu mindern.
Weiterführende Untersuchungen umfassen quantenchemische Berechnungen und praktische Anwendungen der synthetisierten Zyklisierungsprodukte in der Pharmazeutik und organischen Materialien. Durch die Variation des Rückgrats der Diine, Einführung unterschiedlicher Substituenten und die Nutzung verschiedener Lösungsmittel sollen die Grenzen des Katalysatorsystems getestet werden. Zudem werden bidirektionale Ansätze und die Nutzung von Triinsystemen betrachtet. Darüber hinaus wird die Anwendbarkeit des Katalysatorsystems auf En-In- und En-En-Zyklisierungen untersucht.
Ziel ist es, eine gezielte Steuerung der Selektivität der goldkatalysierten Diinzyklisierung durch Katalysatorvariation zu ermöglichen. Zusätzlich wird das Projekt neue katalytische Reaktionswege aufzeigen und ist erweiterbar auf andere NHC-Metallkomplexe. Die mechanistischen Einblicke in die Reaktionsführung werden nicht nur das Verständnis der Goldkatalyse vertiefen, sondern auch die Entwicklung neuer Anwendungen in organischen Materialien und Pharmazeutika fördern.
Mechanistische Reaktionspfade von Diinzyklisierungen mit NHC-Gold(I)-Komplexen unter Nutzung des sterisch wenig anspruchsvollen IPrAuCl ([Au]) und eines sterisch hoch anspruchsvollen NHC-Gold(I)-Komplexes ([Au]).
Matthias Scherr
Universität HeidelbergBetreut durch
A. Stephen K. Hashmi
ChemieHector Fellow seit 2010