Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Organische Katalyseforschung

Fachgebiet: Koordinationschemische Katalyse

Betreuer: PD Dr. Marko Hapke



M. Sc. Phillip Jungk
(e-mail: Phillip.Jungk@catalysis.de )

Entwicklung von neuen chiralen Eisen- und Cobalt-Katalysatorsystemen sowie Untersuchungen zu deren Anwendung in asymmetrischen [2+2+2]-Cycloadditionen

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese von neuen chiralen Eisen- und Cobalt-Katalysatorsystemen zum Einsatz in asymmetrischen [2+2+2]-Cycloadditionsreaktionen. Zum einen wurden zum Aufbau neuer chiraler Cobalt-Präkatalysatoren chirale Liganden auf Basis von Cyclopentadienyl- und Indenylderivaten aufgebaut und deren Komplexierung an das Cobalt untersucht. Zum anderen wurde erstmalig ein in situ-Cobalt-Katalysatorsystem entwickelt, das mit kommerziell erhältlichen chiralen Liganden in asymmetrischen [2+2+2]-Cycloadditionen sehr gute Enantioselektivitäten und Ausbeuten erzielte. Die Herstellung der benötigten Substrate für die Evaluierung der Substratbandbreite dieses Systems wurde über mehrere Syntheserouten untersucht. Ein Vergleich der Substratbandbreite und der Selektivitäten mit einem neu entwickelten in situ-Rhodium-Katalysatorsystem rundet diese Arbeit ab.

The presented PhD thesis deals with the synthesis of new chiral iron- and cobalt-based catalyst systems for the use in catalytic asymmetric [2+2+2] cycloaddition reactions. Firstly, chiral ligands based on cyclopentadienyl and indenyl derivatives for the construction of new chiral cobalt precursors were developed and their complexation to cobalt was studied. On the other hand for the first time the development of an in situ-cobalt catalyst system with commercially available chiral ligands was achieved, showing very good enantioselectivities and yields in asymmetric [2+2+2] cycloadditions. The synthesis of the required substrates for the screening of the reaction’s scope was investigated for several routes and led to an optimized protocol. A comparison of the substrate scope and the selectivities with a new developed in situ-rhodium catalyst system completes the work.