Funktionalitätstolerante Olefinmetathesekatalysatoren auf Basis N-heterozyklischer Carbenkomplexe von Molybdän Imidoalkylidenen hoher Oxidationsstufe

• Antragsteller: Professor Dr. Michael R. Buchmeiser
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren ; Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271749009

Komplexe N-heterozyklischer Carbene (NHCs) mit Mo-imidoalkylidenen in höchster Oxidationsstufe sollen hergestellt werden. Zu diesem Zweck sollen unterschiedliche NHCs, welche in Größe, Basizität und Nukleophilie variieren, verwendet werden. Variationen in der Katalysatorstruktur sollen des Weiteren die Verwendung unterschiedlicher anionischer Liganden wie Alkoxide, Phenoxide, Carboxylate, Iso(thio)cyanate sowie verschiedene Imidoliganden beinhalten. Der gewählte Ansatz erlaubt es, den aktivierenden Effekt der unterschiedlichen NHCs auf das Metallalkyliden im Sinne der Ligandendissoziation bei gleichzeitiger Bildung kationischer Metallalkylidene zu untersuchen. Des Weiteren wird die Rolle der anionischen Liganden beleuchtet. Es ist hervorzuheben, dass Metallkomplexe mit gemischten anionischen Liganden zugänglich sind. Bezüglich der unterschiedlichen Metathesereaktionen für welche die neuen Katalysatorsysteme geeignet sind, sollen Olefinmetathesereaktionen die sowohl für die organische Chemie als auch für die Polymerchemie von Bedeutung sind, untersucht werden. Diese umfassen die Ringschlussmetathese (RCM), die Kreuzmetathese (CM), die Ring öffnende Kreuzmetathese (ROCM), die En-in und En-Diin Metathese, Selbstmetathesereaktionen (SM) sowie die Ring öffnende Metathesepolymerisation (ROMP), die Zyklopolymerisation von Diinen und die azyklische Dienmetathesepolymerisation (ADMET). Mit den ionischen Katalysatoren können alle avisierten Reaktionstypen einschließlich Polymerisationen unter 2-phasigen Bedingungen durchgeführt werden. Mit Ausnahme der Zyklopolymerisation sollen ebenfalls kontinuierliche supported ionic liquid phase (SILP) Bedingungen angewandt werden. In der Kreuzmetathese, den En-in und den Selbstmetathesereaktionen aber auch in der ROMP und Zyklopolymerisation wird spezielles Augenmerk auf die Stereoselektivität gelegt werden. Die hier vorgeschlagenen Arbeiten werden nicht nur das Verständnis zu Übergangsmetallalkyliden-NHC Komplexen hoher Oxidationsstufe erweitern sondern auch einen Zugang zu einer neuen Klasse funktionalitätstoleranter, hoch aktiver, stereo- und regioselektiver Katalysatoren für Olefinmetathese-basierte C-C Kupplungsreaktionen eröffnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen