Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Organic Chemistry

Betreuer: PD Dr. Thomas Werner



M.Sc. Xin Liu
(e-mail: Xin.Liu@catalysis.de )

Non-precious Metal Pincer-type Complexes Applied in Transfer Hydrogenation Reactions

This dissertation is concerned with the catalytic transfer hydrogenation reaction based on earth-abundant metal catalysts. Firstly, an iron pincer catalyst for the transfer hydrogenation of cyclic carbonates and polycarbonate to methanol and diols was introduced. This methodology can be considered as an attractive opportunity for the chemical recycling polycarbonates. Furthermore, we proposed an efficient catalytic system for the transfer hydrogenation of the amide related compounds (carbamates and urea derivatives) by using a manganese catalyst. Kinetic analysis and control experiments suggest a base/manganese cooperative sequence mechanism. Moreover, an erbium-catalyzed regioselective isomerization–cobalt-catalyzed transfer hydrogenation sequence for the synthesis of anti-Markovnikov alcohols from epoxides was developed. This strategy combines the transfer hydrogenation catalysis with an isomerization process. Lastly, a new system for the selective construction of C–C and C=C bonds from alcohols and phosphorus ylides using different ligated-manganese complexes has been developed.

Diese Dissertation behandelt die katalytische Transferhydrierung durch Katalysatoren, die auf unedlen Metallen basieren. Zunächst wurde ein Eisen-Pincer-Katalysator für die Transferhydrierung von cyclischen Carbonaten und Polycarbonaten zu Methanol und den entsprechenden Diolen entwickelt. Diese Methode zeigt eine attraktive Möglichkeit für das chemische Recycling von Polycarbonaten auf. Weiterhin haben wir ein effizientes Katalysatorsystem für die Transferhydrierung von Carbamaten und Harnstoffderivaten durch einen Mangan-Katalysator vorgestellt. Analyse der Kinetik weist auf einen kooperativen Mechanismus durch Base und Mangan hin. Außerdem wurde eine Methode zur Synthese von Anti-Markovnikov-Alkoholen aus Epoxiden durch eine Sequenz aus Erbium-katalysierter Isomerisierung und Kobalt-katalysierter Transferhydrierung entwickelt. Darüber hinaus wurde ein neues System für die Bildung von C–C- und C=C-Bindungen von Alkoholen und Phosphoryliden mit verschiedenen Mangankomplexen entwickelt.