Entwicklung von Katalysatoren für hochselektive Synthesen von Aminen durch Hydroaminomethylierung

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Die Entwicklung von neuen effizienten, ökonomisch und ökologisch vorteilhaften Synthesewegen für die Herstellung von Aminen ist von wesentlicher Bedeutung für die Chemie. Amine und deren Derivate sind einerseits als Wirkstoffe mit vielfältigen biologischen Wirkungen attraktive Syntheseziele. Andererseits finden sie als hochwertige Bausteine von Farben, Lebensmittelzwischenprodukten, Baustoffen, Polymeren und Materialien zahlreiche technische Anwendungen in der Bulk- und Feinchemie. Zur Darstellung von Aminen existieren eine Reihe von etablierten Syntheseverfahren, wie der nukleophilen Substitution von Alkylhalogeniden, der reduktiven Aminierung von Carbonylverbindungen und der Reduktion von Amiden oder Nitrilen. Eine allgemein anwendbare hochselektive Methode zur Herstellung von Aminen aus Olefinen wäre den bekannten Methoden in vielen Fällen ökologisch und ökonomisch überlegen. Im Rahmen eines längerfristig angelegten Forschungsplanes werden in der Arbeitsgruppe der Antragsteller verschiedene metallkatalysierte Aminierungsreaktionen sowohl theoretisch als auch präparativ bearbeitet. In neuesten eigenen Arbeiten konnten im Bereich der Hydroaminomethylierung (aminierende Hydroformylierung) wesentlich Fortschritte bei der Katalysatorentwicklung erzielt werden. Basierend auf diesen Ergebnisse wird mit dem vorliegenden Antrag die Entwicklung von Katalysatoren für hochselektive Synthesen von Aminen durch Hydroaminomethylierung vorgeschlagen. Das Projekt ist sowohl synthesechemisch als auch mechanistisch ausgelegt. Im Rahmen der präparativen Arbeiten sollen erstmals hochselektive Hydroaminomethylierungen von funktionalisierten Olefinen entwickelt werden. Dabei stehen Synthesen von Diaminen, Aminoalkoholderivaten und Aminosäuren im Vordergrund. Weiterhin soll die isomerisierende Hydroaminomethylierung von internen Olefinen bzw. Olefingemischen ausgebaut und hinsichtlich ihrer Selektivität verbessert werden. Ergänzend dazu und in Unterstützung der präparativen Arbeiten sollen auch in situ-HochdruckNMR-Studien zum Mechanismus der Zielreaktionen durchgeführt werden.