Teilprojekt C8


Die Arbeit an diesem Teilprojekt ist beendet

Thema

Dendrimere als Plattformen für die stereoselektive Katalyse und Biokatalyse

Teilprojektleiter

Prof. Dr. Lutz H. Gade
Anorganisch-Chemisches Institut
Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 270
69120 Heidelberg

Telefon: 06221-54-8443
Telefax: 06221-54-5609
E-Mail: lutz.gade@uni-hd.de

Zusammenfassung

Bei den Untersuchungen zu Dendrimer-immobilisierten Katalysatoren standen anfangs Fragen der Katalysatorrückgewinnung im Mittelpunkt, z.B. unter Verwendung von Membranreaktoren. Dieser eher angewandte Aspekt der Dendrimerkatalyse bildete auch die Motivation für die Entwicklung chiraler Katalysatoren durch Fixierung achiraler Komplexe an chiralen Dendrimeren oder chiraler Präkatalysatoren an etablierten achiralen Dendrimeren. Von grundlegendem Interesse war die Entdeckung und mechanistische Erklärung von „Dendrimer-Effekten“, d.h. die durch die (im Gegensatz zur konventionellen Polymerfixierung) hohe Katalysatordichte in der Dendrimer-Peripherie oder die veränderte molekulare Umgebung am Dendrimerkern bedingte Änderung der Katalysator-Charakteristika.
Da die Stereoselektion in einer stöchiometrischen oder katalytischen Reaktion durch sehr kleine Inkremente der freien Aktivierungsenthalpie bestimmt wird, sind solche Transformationen prinzipiell gut geeignet, um „Dendrimer-Effekte“ zu untersuchen. Beim Studium dieser makromolekularen “Vielzentren-Katalysatoren” ist die Frage entscheidend, ob die immobilisierten Katalysatoreinheiten ihre Identität behalten haben oder etwa durch die Gerüststruktur des Trägers modifiziert wurden. Hier spielen die Verknüpfungselemente und Abstandshalter (Linker & Spacer) eine wichtige Rolle, sowie die Art der im Dendrimer vorhandenen funktionellen Gruppen. Im Falle immobilisierter chiraler Katalysatoren können zudem selbst geringe konformationelle Änderungen im Träger die Stereoselektivität merklich beeinflussen. Das Zusammenspiel all dieser Faktoren wird schließlich die Beobachtung positiver oder negativer Dendrimer-Effekte bestimmen, die Gegenstand dieses Teilprojekts waren.

Ausgewählte Publikationen:

[1] A. Tuchbreiter, H. Werner, L. H. Gade, Dalton Trans. 2005, 1394.
"’A Posteriori’ Modification of Carbosilane Dendrimers and Dendrons: Their Activation in Core and Branch Positions.”
[2] M. B. Meder, I. Haller, L. H. Gade, Dalton Trans. 2005, 1403.
“The Fixation of Bis(2-pyridylimino)isoindolato (BPI) Ligands to Dendritic Carbosilanes.”
[3] J. Kassube, L. H. Gade, Top. Organomet. Chem. 2006, 20, 61 
"Stereoselective Dendrimer Catalysis."
[4] J. Kassube, H. Wadepohl, L. H. Gade, Adv. Synth. Catal. 2008, 350, 1155.
“Synthesis of Peripherally Functionalised Dendritic BINAP-Systems and their Application as Ligands in the Copper Catalysed Hydrosilylation of Acetophenone.”
[5] J.K. Kassube, H. Wadepohl, L. H. Gade, Adv. Synth. Catal. 2009, 351, 607.
Immobilization of the BINAP Ligand on Dendrimers and Hyperbranched Polymers: Dependence of the Catalytic Properties on the Linker Unit.
[6] J. K. Kassube, L. H. Gade, Adv. Synth. Catal. 2009, 351, 739.
"Immobilization of the Pyrphos Ligand on soluble Hyperbranched Supports and their use in Rhodium Catalyzed Hydrogenations in Ionic Liquids.
[7] M. Gaab, S. Bellemin-Laponnaz, L. H. Gade, Chem. Eur. J. 2009, 15, 5450. 
“Catalysis in a Tea Bag”: Synthesis, Catalytic Performance and Recycling of Dendrimer-Immobilized Bis- and Trisoxazoline Copper Catalysts.”



Webmaster SFB 623

Stand: 01.07.09