Polyhydrid Eisenkomplexe in der Katalyse

Es ist bekannt, dass viele Polyhydride Komplex basierend auf Ru, Os, Rh oder Ir in der Lage sind katalytisch H-E (E = H, C, B, Si) s-Bindungen zu aktivieren. Im Sinne von Nachhaltigkeit, Allerdings wäre es wünschenswert Edelmetalle in diesen Reaktionen aufgrund ihrer limitierten Verfügbarkeit, ihres hohen Preises und ihrer Toxizität in Zukunft durch ökonomischere und umweltfreundlichere Alternativen zu ersetzen. In diesem Zusammenhang ist die Darstellung von wohldefinierten Eisenkatalysatoren, die eine vergleichbare oder sogar höhere Aktivität aufweisen vielversprechend. Eisen das häufigste Übergangsmetall in der Erdkruste und praktisch unbegrenzt vorhanden. Zurzeit sind 1300 ppm in pharmazeutischen Produkten akzeptabel, wogegen für die meisten Edelmetall nur = 10 ppm erlaubt sind. Das Hauptziel dieses Projekt ist die Entwicklung neuer Eisenpolyhydrid Komplexe mit bis zu fünf Wasserstoffatomen in der Form von Hydrid Liganden und Diwasserstoff. Es soll dann das volle katalytische Potential dieser Verbindungen untersucht werden, um so Feinchemikalien zu erhalten, welchebisher nur mit Edelmetallkatalysatoren zugänglich waren. Zusätzlich wird der Reaktionsmechanismus der Katalysen eingehend untersucht, um die Faktoren, welche chemische Ausbeute bestimmen, besser zu verstehen und so etwaige Modifikation vornehmen zu können. Im speziellen wollen wir selektiv Alkene und Alkine hydrieren. Des Weiteren soll auch ausgelotet werden, ob Alkene und Alkine intermolekular mit -E-H (E = C, B, Si, N, O) Bindungen verknüpft werden können. Interessante wäre etwa die Aktivierung von C-H Bindungen von Arenen in Gegenwart von CO2 zu untersuchen, um so etwa Karbonsäuren zu erhalten. Wir planen auf diese Konzepte aufzubauen und dieses Projekt soll fundamental neue Erkenntnisse für Bindungsaktivierungen gewinnen, und so zur Entdeckung neuer effizienter eisenkatalysierten Reaktionen führen, welche bisher nur mit Edelmetallen möglich war, und welche umweltfreundlich und nachhaltig sind.

Es ist bekannt, dass viele Polyhydride Komplex basierend auf Ru, Os, Rh oder Ir in der Lage sind katalytisch H-E (E = H, C, B, Si) -Bindungen zu aktivieren. Im Sinne von Nachhaltigkeit, Allerdings wäre es wünschenswert Edelmetalle in diesen Reaktionen aufgrund ihrer limitierten Verfügbarkeit, ihres hohen Preises und ihrer Toxizität in Zukunft durch ökonomischere und umweltfreundlichere Alternativen zu ersetzen. In diesem Zusammenhang ist die Darstellung von wohldefinierten Eisenkatalysatoren, die eine vergleichbare oder sogar höhere Aktivität aufweisen vielversprechend. Eisen ist das häufigste Übergangsmetall in der Erdkruste und daher praktisch unbegrenzt vorhanden. In diesem Projekt wurden neue Eisen PNP und PCP Pincer Komplexe entwickelt. Es wurde das katalytische Potential dieser Verbindungen untersucht, um Feinchemikalien zu erhalten. Neue Eisen PNP Pincer Komplexe mit Diwasserstoff- und Silyl-Liganden, oder Hydrid- und Silan-Liganden, haben sich als effiziente Katalysatoren für die Hydrosilylierung von Alkenen herausgestellt. Des Weiteren wurden neue Eisen Alkyl PCP Pincer Komplexe als Katalysatoren für die Semihydrierung von Alkinen entwickelt. Dies ist das erste Beispiel wo der aktive Katalysator durch eine "Migratory Insertion" des Alkyl Liganden in die Metall-CO Bindung erzeugt wird. Dieses Projekt liefert fundamentale neue Erkenntnisse und Konzepte für Bindungsaktivierungen, und trägt so zur Entwicklung neuer effizienter eisenkatalysierten Reaktionen bei, welche überdies umweltfreundlich und nachhaltig sind.