Entwicklung neuer elektrophiler Platin-Katalysatoren für die C-H-Aktivierung und -Funktionalisierung von Methan

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Erdgas zählt neben Erdöl zu den wichtigsten Energiequellen und Grundstoffen für Chemikalien. Transport und Lagerung von Erdgas stellen allerdings ein nicht unerhebliches Gefahrenpotential dar. Eine Alternative wäre die Verwendung von Methanol, das eine einfach zu handhabende Flüssigkeit ist. Ausgehend von Erdgas (Methan) kann Methanol durch direkte oxidative C H-Funktionalisierung synthetisiert werden. Die bis heute bekannten Systeme für die direkte Oxidation von Alkanen sind jedoch nicht in der Lage, diese Reaktion mit genügender Effizienz und Produktivität für den Einsatz in großtechnischen Prozessen zu katalysieren. Unser Forschungsvorhaben setzt sich die Entwicklung einer Klasse neuer, stark elektronenziehender Liganden und die Synthese von Pt Komplexen dieser Liganden als hochaktive Katalysatoren für die direkte oxidative Funktionalisierung von Methan zum Ziel. Das vorgeschlagene chelatisierende Ligandengerüst, das sich von Pyrazin 2-carbonsäure ableiten lässt, enthält ein quartäres Stickstoff-Zentrum und eine Carbonsäure-Funktion. Der aktivierende Einfluss beider funktioneller Gruppen auf C H-Funktionalisierungsreaktionen wurde in bereits bekannten Katalysatorsystemen nachgewiesen. Wir erhoffen uns von deren Kombination in einem Ligandengerüst eine weitere Verbesserung der Effizienz und Produktivität der Katalysatoren.