Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Katalyse

Betreuer: Prof. Dr. Matthias Beller



Christian Torborg
(e-mail: christian.torborg@catalysis.de )

Application of Novel Phosphine Ligands in Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions

This thesis describes the application of 2-phosphino-N-arylindoles, -pyrroles and -imidazoles as ligands in Pd-catalyzed C–C, C–N and C–O bond forming reactions. Based on prior studies, 2-phosphino-N-arylindoles and -pyrrols were found to form efficient catalysts with Pd-salts in the Sonogashira-Hagihara coupling of (hetero)aryl bromides and the Pd-catalyzed monoarylation of ammonia. The novel imidazole-based phosphines were prepared after a straightforward modular synthesis and are notably stable towards air. They were successfully employed in the Pd-catalyzed phenol synthesis, the Heck-Cassar coupling of aryl chlorides, and the Pd-catalyzed monoarylation of ammonia. Furthermore, mechanistic studies in the Pd-catalyzed hydroxylation were undertaken.

In der vorliegenden Dissertation wird die Anwendung von Dialkyl-heteroarylphosphinen als Liganden in palladiumkatalysierten Bindungsknüpfungen beschrieben. Die zuvor beschriebenen Indol- und Pyrrol-basierten Phosphine wurden erfolgreich in der Sonogashira-Hagihara-Kupplung von Aryl- und Heteroarylbromiden und der palladiumkatalysierten selektiven Anilinsynthese eingesetzt. Die Imidazolderivate hingegen stellen eine neuartige Ligandenklasse für Kreuzkupplungen dar. Sie konnten mit einer modularen Synthesemethode bequem dargestellt werden und sind äußerst luftstabil. Mit auf ihnen basierenden Palladium-Katalysatoren konnten Arylchloride effizient kupferfrei mit Alkinen umgesetzt, sowie Phenole wie auch Aniline aus Arylhaliden synthetisiert werden. Des weiterten wurden mechanistische Untersuchungen in der palladiumkatalysierten Phenolsynthese durchgeführt.