Enantioselektive Katalyse von [2+2]-Photocycloadditions-Reaktionen

• Antragsteller: Professor Dr. Thorsten Bach
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung in 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263086359

Die [2+2] Photocycloaddition ist die wichtigste, durch Licht induzierte Reaktion (photochemische Reaktion) der Organischen Chemie. Die Produkte der Reaktion sind Cyclobutane, die ein großes Potenzial für mögliche synthetische Anwendungen besitzen und die in der Regel chiral sind. Der selektive Zugang zu gezielt einer enantiomeren Form einer chiralen Verbindung wird als enantioselektive Reaktion bezeichnet. Im vorliegenden Projekt sollen chirale Katalysatoren gefunden werden, die eine enantioselektive Herstellung von Cyclobutanen in einer [2+2] Photocycloaddition erlauben. Aufgrund der Tatsache, dass photochemische Reaktionen bei Lichtanregung - auch in Abwesenheit eines Katalysators - schnell verlaufen, bedarf er hierfür neuartiger Konzepte, die von denen der klassischen Katalyse abweichen. Als besonders aussichtsreich erscheint es, den Prozess der Substrat-Katalysator-Bindung mit der Lichtanregung zu kombinieren und somit sicherzustellen, dass ein Substrat nur dann angeregt wird, wenn es sich in der chiralen Umgebung des Katalysators befindet. Ein Ansatz hierfür nutzt die Tatsache, dass bestimmte Komplexe von Säuren (Lewis- oder Brønsted-Säuren) oder bestimmte Intermediate (Onium- Ionen oder Enamine) eine im Vergleich zum eigentlichen Substrat langwellige Absorption besitzen. Der andere Ansatz zielt auf die Entwicklung chiraler Sensibilisatoren, die katalytisch aktiv sind und die einen selektiven Energietransfer in einem Substrat-Sensibilisator-Komplex ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Reinhart Koselleck-Projekte