Heterogeneous metathesis initiators

Metathesereaktionen wie z. B. die klassische Olefinmetathese, die Ringschlussmetathese, die Kreuz- und Tandemmetathese, die azyklische Diene Metathese sowie die Metathesepolymerisation selbst zählen zu den bedeutendsten Kohlenstoff-Kohlenstoff (C-C) Verknüpfungsreaktionen. Ungeachtet dieser Tatsache trugen aber erst die nahezu bahnbrechenden Entwicklungen der letzten zehn Jahre auf dem Gebiet der homogenen Metathesekatalysatoren dazu bei, diese spezielle Methodik dem gesamten synthetisch Bereich der Chemie zugänglich zu machen. Speziell die neuesten Errungenschaften in der kontrollierten regio- und stereoselektiven Synthese komplexer Moleküle machten dabei die Metathesechemie sowohl für die Pharmazeutische als auch Chemische Industrie gleichermaßen attraktiv. Ungeachtet des enormen Potentials der existierenden homogenen katalytischen Systeme sind heterogene Analoga mit zumindest annähernd ähnlichen Eigenschaften nicht bekannt. Ausgehend vom Stand der Technik der homogen katalysierten Metathese definiert sich dieses Projekt aufgrund des enormen industriellen Bedarfs an entsprechenden geträgerten (= heterogenen) Katalysatoren sowie aufgrund der hohen wissenschaftlichen Attraktivität über die Synthese und Anwendung neuer, definierter Einkomponenten- Metathesekatalysatoren. Im Zuge einer applikations-rientierten Synthese sollen die neuen Systeme sowohl die Vorteile der Heterogenkatalyse wie leichte Abtrenn- und Rezyklierbarkeit als auch die der Homogenkatalyse (hohe Definiertheit, leichte Steuerbarkeit der katalytischen Aktivität, Zugang zu asymmetrischen Reaktionen) gleichermaßen vereinen. Die Anwendungen der neuen Systeme sollen vorwiegend im Bereich der Tandem- und Kreuzmetathese sowie in der asymmetrischen Ringschlussmetathese liegen. In Summe spannt sich der thematische Bogen des vorliegenden Projekts vom Design und der massgeschneiderten Synthese heterogener Metathesekatalysatoren bis hin zum fundamentalen Verständnis der damit verbundenen Katalysechemie. Der hohe synthetische Wert liegt vor allem im damit verbundenen direkten Zugang zu chiralen Intermediaten und Zielverbindungen der Pharmazeutischen Chemie wie Anti-HIV aktiven Pharmaka, künstlichen Hormonen und Zytostatika. Um einer industrierelevanten Applikation gerecht zu werden, werden Schlüsselreaktionen bis zur Reaktortechnologie hin weiterentwickelt werden. Wie in anderen Bereichen der Chemie bereits zu beobachten war, lässt die erfolgreiche Realisierung der hier formulierten Projektziele eine großen Einfluss sowohl auf die Zugänglichkeit als auch letztendlich auf den Preis relevanter Zielverbindungen welche durch eine der o. g. Metathesereaktionen realisierbar sind, aufgrund der Kostenreduktion in Synthese und Abfallmanagement erwarten.