Entwicklung hochselektiver Katalysatoren für die Hydrierung von Alkenderivaten in supramolekularen Gefäßen im Nanomaßstab

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Heterogene und homogene Katalyse nehmen in der Industrie eine wichtige Rolle ein. Die Lösung von Problemen, die mit vielen heutigen Katalysatoren verbunden sind, z. B. schlechte Selektivität und kurze Lebensdauer der Katalysatoren sowie die Notwendigkeit in toxischen organischen Lösungsmitteln zu arbeiten, war Thema intensiver Forschung. In diesem Projekt soll ein Lösungsansatz auf supramolekularer Ebene verfolgt werden. Anstatt nach neuen Katalysatoren zu suchen, sollen bekannte Katalysatoren in wasserlösliche, hochsymmetrische Wirtmoleküle eingebaut und auf ihre Reaktivität und Selektivität hin untersucht werden. Die katalytische Reaktion findet im hydrophoben Hohlraum des Wirtmoleküls statt, wodurch Reaktionen umweltfreundlich in Wasser durchgeführt werden können, für die normalerweise organische Lösungsmittel nötig sind. Untersucht werden soll die katalytische Hydrierung, eine industriell bedeutende Reaktion. Es sollen verschiedene Hydrier-Katalysatoren in die aus Metallkationen und organischen Liganden aufgebauten Wirtmoleküle eingebaut werden, um so wasserlösliche und wasserstabile Komplexe zu erhalten, die effizient mit organischen Molekülen reagieren. Die Wirt-Gast-Chemie soll untersucht werden. Erste Hydrierungen in den supramolekularen Reaktoren sollen durchgeführt und bezüglich Reaktivität, Selektivität und Mechanismus untersucht werden.