Elektronische und sterische Differenzierungen mit modularen Ligandensystemen in der enantioselektiven Katalyse

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Untersuchungen molekularer Mechanismen zur Kontrolle von Reaktivitäten und Selektivitäten übergangsmetallkatalysierter Reaktionen sind Gegenstand des Projektes. Das synergistische, aber oft sehr komplexe Wechselspiel sterischer und elektronischer Effekte ermöglicht den erfolgreichen Einsatz von Katalysatoren in enantioselektiven Synthesen zur effizienten Darstellung von Wirkstoffen und Feinchemikalien. In den synthetisch außerordentlich nützlichen Pd-katalysierten allylischen Alkylierungen und Heck-Kupplungen kontrollieren sterische Charakteristika und die elektronische Natur der Liganden die Bildung der Produkte. In diesem Projekt soll die Neuentwicklung modularer Ligandensysteme und deren Einsatz in übergangsmetallkatalysierten Reaktionen die Zusammenhänge zwischen Strukturen, Reaktivitäten und Selektivität der Katalysatoren sichtbar machen. Der modulare Aufbau der Liganden soll ermöglichen die elektronischen Einflüsse von den sterischen Effekten zu differenzieren und so helfen die Ursprünge der Selektivitäten und unterschiedlichen Reaktivitäten aufzuklären. Insbesondere durch theoretische Analysen der Übergangszustände mit modernen quantenchemischen Methoden sollen detaillierte Einblicke in die molekularen Wirkungsweisen der Katalysatoren auf die experimentell beobachteten Enantioselektivitäten erhalten werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen das Verständnis der molekularen Zusammenhänge enantioselektiver, übergangsmetallkatalysierter Reaktionen fördern und dadurch das rationale Design effizienter Katalysatoren unterstützen.