Katalytische Aktivierung von Bindungen in den Gerüsten gespannter Photoprodukte

• Antragsteller: Professor Dr. Till Opatz
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 343991511

Die Aktivierung von Bindungen (insbesondere C-C und C-N) im Rückgrat organischer Moleküle ist potentiell von großem Wert für den effizienten Aufbau neuartiger Verbindungen. Aus energetischen Gründen sind derartige Bildungsspaltungen jedoch schwierig zu bewerkstelligen und bedürfen in der Regel chelatisierender Gruppen in Kombination mit reaktiven und meist kostbaren Übergangsmetallkatalysatoren oder gespannter Edukte. Letztere können sehr leicht aus einfach zugänglichen Substraten durch photochemische Transformationen erhalten werden. Ziel des Vorhabens ist die Suche nach neuartigen katalytischen Bindungsaktivierungen an gespannten Photoprodukten, ihre mechanistische Untersuchung sowie die Erprobung ihrer Anwendbarkeit in der Heterocyclensynthese.Die Einführung von Heteroatomen, insbesondere von Sauerstoff und Stickstoff, soll dabei der zusätzlichen Aktivierung sowie der Kontrolle über die Regioselektivität der Bindungsspaltung dienen. Neben Umsetzungen mit isolierbaren Photoprodukten sollen auch Rektionen kurzlebiger Intermediate mit einbezogen werden, die in Durchflussapparaturen erzeugt werden können. Obwohl nur eine erstaunlich geringe Zahl photochemisch erzeugter hochenergetischer Verbindungen in solchen Bindungsaktivierungen eingesetzt wurde und die besonders interessanten intermolekularen Reaktionen kaum erforscht sind, konnte die Tragfähigkeit des Konzeptes in Vorarbeiten belegt und je eine neue Synthese von Imidazolen und Pyrrolen entwickelt werden.Im Idealfall könnte die angestrebte Methodik unter Verwendung von UV-Licht als einziger Energiequelle den Aufbau attraktiver Molekülgerüste ohne die Bildung niederenergetischer Koppelprodukte (z. B. Metallsalze, Borsäurederivate) in nachhaltiger Weise gestatten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen