Modular ligand systems in asymmetric catalysis: Theoretical and experimental studies on the origins of enantioselectivities

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Metallkatalysierte Reaktionen, wie z. B. Kreuzkupplungen, stellen grundlegende Methoden zur enantioselektiven Synthese organischer Moleküle dar. Mechanismen und Faktoren zur Steuerung dieser katalytischen Enantioselektivitäten sind jedoch weitgehend unbekannt. In dem geplanten Vorhaben sollen neuartige, Fenchon-basierte modulare Ligandensysteme synthetisiert und in enantioselektiven Kreuzkupplungsreaktionen eingesetzt werden. Durch systematische Variationen der modularen Ligandensysteme werden Zusammenhänge zwischen den Strukturen der Liganden bzw. Katalysatoren und den experimentell zu beobachtenden Enantioselektivitäten erarbeitet. Von entscheidender Bedeutung für die Kontrolle der Enantioselektivitäten sind hierbei die Energien und Geometrien der Übergangszustände dieser katalytischen Reaktionen. Während mit experimentellen Methoden Analysen von Gleichgewichtstrukturen (z. B. isolierte Katalysatoren) geplant sind, sollen durch theoretische Verfahren die selektivitätsbestimmenden Übergangszustände im Detail untersucht werden. Die Kombination experimenteller und theoretischer Methoden soll somit Einblicke in die Charakteristika der Struktur-Selektivitäts-Beziehungen von katalytischen Kreuzkupplungsreaktionen ermöglichen.