Katalytische Wege zu neuen anorganischen Polymeren: Entwicklung von Übergangsmetall-Katalysatoren für die hochselektive Dehydropolymerisation von primären Amin-Boran-Addukten

• Antragsteller: Professor Dr. Torsten Beweries
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419924354

Auf dem Gebiet der so genannten anorganischen Polymere wurden in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte erzielt. Poly(aminoborane) als anorganische Analoga der allgegenwärtigen Polyolefine sind Beispiele für solche Verbindungen, die eine polymere Hauptkette besitzen, die ausschließlich Bor und Stickstoff enthält. Diese Strukturen sind von grundlegendem und anwendungsorientiertem Interesse im Zusammenhang mit BN/CC-Isosterie und als Vorstufen für neue keramische B-N-haltige Materialien. Eine Modifizierung des Aminoboran-Vorläufers selbst, des Poly(aminoborans), oder der Reaktionsbedingungen, die für die Synthese der heterogenen Materialien verwendet werden (d.h. Temperatur, Atmosphäre, Metalldotierungen), könnte neue Wege in der Chemie der Hauptgruppenmaterialien eröffnen, einschließlich Anwendungen in der heterogenen Katalyse. Im Rahmen dieses Projekts sollen die im Vorgängerprojekt zur katalytischen Dehydropolymerisation von Methylamin-Boran gewonnenen Erkenntnisse auf neue Katalysatoren auf der Basis von Metallen der Gruppe 9 ausgedehnt werden. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass vor allem Rhodiumkomplexe sowie Komplexe mit Pinzetten-Liganden diese Reaktion mit hoher Selektivität für das gewünschte Polymer katalysieren. In den nun vorgeschlagenen Untersuchungen soll dieser Ansatz systematisch weiterverfolgt und auf die Verwendung von Pinzetten-Liganden mit modifizierbarer sekundärer Koordinationssphäre zur kooperativen Bindung, Aktivierung, Dehydrierung und Kopplung von Aminboranen ausgedehnt werden. Darüber hinaus werden wir Möglichkeiten zum Ersatz von Phosphan-basierten Liganden untersuchen. Das vorliegende Projekt wird zum mechanistischen Verständnis der Reaktion sowie zur Entwicklung neuer Katalysatoren für die selektive Dehydropolymerisation von primären Aminboranen beitragen. Darüber hinaus soll die Möglichkeit untersucht werden, Poly(aminoborane) in großem Maßstab zu synthetisieren, um sie als Vorläufer für neue, modifizierbare B-N-Materialien zu verwenden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen