Metallacyclische Carboxylate des Nickels: Darstellung, Strukturen und Anwendungen in der Synthese

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Jens Langer

Während uns die Natur tagtäglich zeigt, wie effizient Kohlendioxid zum Aufbau organischer Verbindungen genutzt werden kann, ist es der Synthesechemie bisher nur in relativ wenigen Fällen gelungen diesen nahezu unbegrenzt verfügbaren Synthesebaustein effektiv zu nutzen. Auf der Suche nach alternativen Kohlenstoffquellen könnte die Nutzung von Kohlendioxid jedoch eine wertvolle Ergänzung zu anderen Strategien (z.B. nachwachsende Rohstoffe) sein.Hier setzt dieses Projekt an.In natürlichen katalytischen Prozessen zur CO2-Aktivierung spielen Metallzentren eine essentielle Rolle. Deshalb sollen in diesem Projekt systematische experimentelle Untersuchungen zur Generierung reaktiver Metallverbindungen als CO2-aktivierende Reagenzien sowie als Katalysatoren durchgeführt werden, die CO2 unter C-C-Verknüpfung mit anderen Substraten zu interessanten organischen Produkten transformieren. Diese Reaktionen sollen - wenn möglich - dann auch in CO2 als Solvens durchgeführt werden.Als Katalysatormetalle werden Nickel und Palladium eingesetzt. An ihnen soll die Kopplung von CO2 und ungesättigten Substraten (Alkene, Alkine, 1,3-Diene) in stöchiometrischen und katalytischen Umsetzungen untersucht werden. Stellvertretend für die erzielten Ergebnisse soll an dieser Stelle die mittels Röntgenstrukturanalyse erhaltene Molekülstruktur eines neuen 5,6-Dihydropyranonderivates gezeigt werden (siehe Bild). Diese interessante Verbindung wurde durch eine neue stöchiometrische Reaktion unter C-C-Verknüpfung aus einem nickelacyclischen Kopplungsprodukt von CO2 und 3-Hexin synthetisiert (siehe dazu J. Langer, R. Fischer, H. Görls, D. Walther, J. Organomet. Chem., 689 (2004) 2952)Verbindungen dieses Typs sind von potentiellem pharmazeutischem Interesse.Aktuelle Untersuchungen beschäftigen sich mit dem Übergang von einer stöchiometrischen hinzu einer metallkatalysierten Reaktionsführung. Dabei wird verstärkt auf Palladiumverbindungen als Katalysatoren gesetzt.

Förderzeitraum:
01.12.2002 - 30.11.2005

Institut:
Friedrich-Schiller-Universität Jena

Institut für Anorganische und Analytische Chemie

Betreuer:
Prof. Dr. Dirk Walther

E-Mail: E-Mail schreiben

CO2 als C1-Baustein
CO2 als C1-Baustein