Phosphinin- und Phosphacyclohexadienyl-Komplexe: Neue Phosphorverbindungen für die Aktivierung kleiner Moleküle und für homogenkatalytische Reaktionen

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Müller; Professor Dr. Robert Wolf
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390741761

Das sehr erfolgreiche Gemeinschaftsprojekt zwischen den Arbeitsgruppen Wolf (Universität Regensburg) und Müller (Freie Universität Berlin) soll fortgeführt werden. Im Mittelpunkt des Forschungsvorhabens stehen die Hückel-aromatischen λ3σ2-Phosphinine (Phosphabenzole), die höheren Homologen der Pyridine. Diese sehr guten π-Akzeptorliganden weisen eine äußerst vielseitige Koordinationschemie mit vielfältigen Bindungsmodi auf. Insbesondere eignen sie sich hervorragend zur Darstellung von Komplexen mit Metallatomen in niedrigen Oxidationsstufen. Darüber hinaus lassen sich Phosphinine durch Umsetzung mit Organolithium- bzw. Grignard-Reagenzien in anionische 1-R-Phosphacyclohexadienyle überführen, die ebenfalls interessante Komplexliganden darstellen. Mit Phosphininen und deren Derivaten lässt sich somit der Zugang zu ungewöhnlichen, neuen Metallkomplexen und Metallclustern realisieren. Im Verlauf der ersten Förderungsphase zeigte sich, dass viele der ursprünglich postulierten Ideen zur Synthese und Reaktivität von Phosphinin-basierten Übergangsmetallkomplexen bzw. Phosphacyclohexadienylanionen realisierbar waren. Die Vielfalt der Ergebnisse verspricht eine sehr facettenreiche Chemie in der zweiten Phase, wobei hier neben der weiteren Erforschung der grundlegenden koordinationschemischen Eigenschaften verstärkt Anwendungen im Bereich der (asymmetrischen) Katalyse in den Blick genommen werden. Dabei stehen die folgenden Ziele im Fokus: i) Entwicklung von bi- und tridentaten Phosphininen sowie chiralen Phosphininen und deren Koordinationsverbindungen; ii) Aktivierung kleiner Moleküle mit Phosphinin-basierten Co- und Fe-Komplexen iii) Co-katalysierte Hydroformylierungs- und Hydrierungsreaktionen; iv) Hydrofunktionalisierungsreaktionen mit axial-chiralen 1-R-Phosphacyclohexadienylanionen. Die Expertise der beiden beteiligten Arbeitsgruppen (AK Wolf: Synthese, Handhabung und Anwendung hochreaktiver Metallat-Anionen; AK Müller: Synthese, Reaktivität, Koordinationschemie und Anwendung funktionalisierter Phosphinine) ist für eine erfolgreiche Umsetzung dieser geplanten umfangreichen Studien in der zweiten Projektphase von entscheidender Bedeutung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen