Cyclometallierte Organonickel-Komplexe mittels C-H- und C-X-Aktivierung

• Antragsteller: Professor Dr. Axel Klein
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 322919418

Neue cyclometallierte Organonickel-Komplexe mit anionischen tridentaten CNN- oder NCN-Liganden sollen aus Ni(0)- oder Ni(II)-Vorstufen durch C-X- oder C-H-Bindungs-Aktivierung und -Metallierung an der C-Donorfunktion der Liganden synthetisiert werden. Mehrere mechanistisch unterschiedliche Varianten werden hierfür untersucht: (a) Oxidative Addition (OA) von C-X-Ligandvorstufen an Ni(0)-Precursor-Komplexe; (b) C-H-Deprotonierung durch Basen und Bindung an Ni(II); (c) OA von C-H-Funktionen an Ni(0)- oder Ni(II)-Precursoren und (d) elektrochemisch induzierte C-Ni-Knüpfung auf der Basis C-X- oder C-H-funktionalisierter Ligand-Vorstufen und Ni(II)-Precursor-Komplexen. Während die OA von C-X an Ni(0) die gängigste Methode ist und die C-H-Deprotonierungs-Methode bereits mehrfach berichtet wurde, ist die C-H-Aktivierung durch OA eine große Herausforderung und die geplanten elektrochemisch induzierten Verfahren sind völlig neu. Die neuen cyclometallierten Komplexe sollen analytisch, spektroskopisch und elektrochemisch charakterisiert werden, um die sterischen und elektronischen Voraussetzungen für eine erfolgreiche Cyclometallierungs-Reaktion und grundlegende Unterschiede zwischen cyclometallierten Komplexen und nicht-cyclometallierten Derivaten zu ergründen. Quantenchemische Rechnungen sollen das Verständnis hierzu vertiefen. Diese Studie zur C-H- und C-X-Aktivierung wird einen besseren Einblick in eine der Schlüsselreaktionen von C-C-Kupplungs-Katalysen liefern sowie eine genaue Analyse der Strukturen und elektronischen Eigenschaften von cyclometallierten Nickelkomplexen als Schlüsselspezies erlauben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen