Novel Mono Coordinating Phosphorus Ligands for Homogenous Catalysis

Neue Klassen chiraler Hilfsstoffe sollen synthetisiert werden und als Liganden in Übergangsmetall-katalysierten Kohlenstoff - Kohlenstoff Knüpfungsreaktionen getestet werden. Moleküle mit bestimmten Symmetrieeigenschaften werden als chiral bezeichnet und existieren in zwei Formen, die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten. Solche Molekülpaare werden auch als Enantiomere bezeichnet. Sie zeigen identische physikalische und chemische Eigenschaften mit der einzigen Ausnahme ihres unterschiedlichen Verhaltens gegenüber den Enantiomeren eines anderen Moleküls. Da alle Organismen selbst aus molekularen Bausteinen jeweils einer enantiomeren Form aufgebaut sind, resultieren daraus eine Reihe wichtiger praktischer Konsequenzen. So zeigt sich ein völlig verschiedenes Verhalten von Organismen gegenüber den Enantiomeren eines Antibiotikums; nur eine Form bewirkt den gewünschten Effekt, während das Enantiomer davon inaktiv oder sogar schädlich ist. Daraus ergibt sich die große Bedeutung für Methoden zur enantioselektiven Herstellung von Wirkstoffen. Eine bemerkenswert hohe Enantioselektivität ("asymmetrische Induktion") wurde bei Übergangsmetall-katalysierten Reaktionen beobachtet, die durch einen als Ligand eingesetzten chiralen Hilfsstoff modifiziert waren. Diese sogenannte "asymmetrische Katalyse" ist auch wirtschaftlich interessant, weil nur das gewünschte Enantiomer gebildet wird und nur eine geringe Menge des wertvollen Katalysators erforderlich ist. Dennoch sind die geringe Stereoselektivität und Reaktivität, bei gleichzeitiger hoher Substratspezifität in vielen Fällen ein ungelöstes Problem, das einer praktischen Verwendung entgegensteht. Gegenstand dieses Projekts ist es, neue chirale Phosphan- und Phosphit-Liganden zu entwickeln, die leicht modifiziert werden können, um sterische und elektronische Eigenschaften bestimmten Reaktionstypen und Substraten anzupassen. Die Grundstruktur ist entweder eine C3 oder (pseudo) C2-symmetrische Einheit, bei der das koordinierende P(III) Atom innerhalb einer "chiralen Nische" angeordet ist, wodurch die erwünschte stereoselektive Wechselwirkung mit dem Substrat verstärkt wird. Die neuen Liganden sollen in verschiedenen C-C Verknüpfungsreaktionen getestet werden. Schließlich werden von jenen Auxiliarien, die sich am besten bewährt haben, auf der Basis dieser Resultate die Strukturen modifiziert, um die Ergebnisse zu optimieren.