Teilprojekt C9



Die Arbeit an diesem Teilprojekt ist beendet

Thema

Festphasen als Schutzhülle für biomimetische Katalysatoren

Teilprojektleiter

Prof. Dr. Katja Heinze
Institut für Anorganische Chemie und Analytische Chemie
Johannes Gutenberg Universität
Duesbergweg 10-14
D-55128 Mainz

Telefon: 06131-39-25886
Telefax: 06131-39-27277
E-Mail: katja.heinze@uni-mainz.de

Zusammenfassung

Dieses Projekt zielt auf die Verwendung von Polymeren als Schützhülle für biomimetische Katalysatoren („Benchmark“-Reaktionen: Sauerstoffatom-Transfer auf Phosphane und Epoxidierung von Olefinen). Auf der Basis von über zwei bidentate Chelatliganden doppelt immobilisierten Dioxomolybdän-Komplexen (Zweipunkt-Fixierung) soll es gelingen,

a)  die reaktiven Zentren voneinander zu isolieren und damit Deaktivierungsreaktionen wie Kondensationsreaktionen und Elektronentransfer-Reaktionen zu vermeiden, 
b)  das „Leaching“, d.h. den Verlust der Katalysatorspezies, zu minimieren und 
c)  reaktive Spezies, die während der Katalyse auftreten, in situ auf dem Polymer zu beobachten 


Die Anbindung der Prä-Katalysatoren an die Polymermatrix über fluorid-labile Silylether-Linker schafft zugleich die einmalige Möglichkeit, Intermediate während jedes gewünschten Schrittes des Katalysezyklus aus dem Polymer „herauszuschneiden“ und mit den Methoden der molekularen Chemie zu analysieren. Als katalytische „Benchmark“-Reaktionen in homo- und heterogener Phase sollen dem natürlichen Vorbild (Molybdän-haltige Oxotransferasen) nachempfundene Sauerstoffatom-Transfer-Reaktionen (z.B. auf Phosphane als geeignete Substrate), Schwefelatom-Transfer- und Imido-Transfer-Reaktionen, sowie – nach Aktivierung mit tert.-Butylhydroperoxid – Epoxidierungsreaktionen dienen. Variation der Donorfunktionen der Chelatliganden soll es erlauben, die Aktivität der Katalysatoren zu steuern – das Hauptaugenmerk soll allerdings nicht auf der (Versuch- und Irrtum-) Optimierung von Katalysatoren, sondern auf der zugrundeliegenden Beziehung von Struktur und Aktivität (Donoratome, Größe der Chealtringe) liegen. Hierzu sollen zusätzlich zu experimentell-mechanistischen Untersuchungen auch quantenmechanische Methoden eingesetzt werden. 




[1] K. Heinze, U. Winterhalter, T. Jannack, Chem. Eur. J. 2000, 6, 4203-4210. 
„Development of an Easy-to-Use Mass Spectrometric Technique to Monitor Solid-Phase Reactions on Polystyrene Supports“


[2] K. Heinze, Chem. Eur. J. 2001, 7, 2922-2932. 
„Solid-Phase Organometallic Synthesis“ 


[3] K. Heinze, J. B. Toro, Angew. Chem. 2003, 115, 4671-4674.
Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 4533-4536. „Stepwise Solid-Phase Synthesis of Di- and Trinuclear Metal Complexes“ 

[4] K. Heinze, J. B. Toro, Eur. J. Inorg. Chem. 2004, 3498-3507. 
„Solid-phase and solution-phase synthesis of a library of mixed-metal complexes“ 

[5] K. Heinze, V. Jacob, C. Feige, Eur. J. Inorg. Chem., 2004, 2053-2061.
„Oxidative Addition of RX to soluble and polymer-bound molybdenum carbonyl complexes“


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Stand: 24.06.09