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Mercur-Research | Teaching a new dog new tricks -Asymmetric organoctalysis

Teaching a new dog new tricks – Asymmetric organocatalysis based on halogen and chalcogen-bonding

Halogenbrücken und Chalkogenbrücken sind nichtkovalente Wechselwirkungen, die den Wasserstoffbrücken ähnlich, allerdings deutlich weniger untersucht sind. Beide wurden bereits im Rahmen der nicht-kovalenten Organokatalyse etabliert, die Realisierung enantioselektiver Verfahren ist allerdings weiterhin eine große Herausforderung: Während die Synthese chiraler Katalysatoren oft sehr aufwändig ist, kommt es beim Einsatz chiraler Gegenionen bisher meist zur Inhibierung des kationischen Donors. Wir schlagen hier einen konzeptionell neuen Ansatz für das Design chiraler Halogen- bzw. Chalkogenbrücken-Katalysatoren vor, der diese Problematik adressiert. Dazu integrieren wir die katalytisch aktive Halogenbrücken-/Chalkogenbrücken-Komponente (Expertise AK Huber) in eine Rotaxan-Struktur (Expertise AK Niemeyer), in der die chirale Information über eine mechanische Bindung eingebracht wird. Beide Komponenten des Rotaxans (Makrozyklus und Achse) sind dabei flexibel, aber permanent durch eine Verzahnung im Raum miteinander verknüpft, analog einem Ring der auf einer Kette aufgefädelt ist. Somit lässt sich modular eine große chirale Tasche zwischen Makrozyklus und Achse aufbauen. Gleichzeitig lässt sich eine Inhibierung des Katalysators durch gezielte Modifikationen des Rotaxans verhindern. Zusätzlich bieten Rotaxane die Möglichkeit, eine nichtklassische mechanische Chiralität einzubauen und in der Katalyse zu nutzen.

Antragsteller*in

Prof. Dr. Jochen Niemeyer, Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Chemie
Prof. Dr. Stefan Huber, Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie

Förderlinie: Kooperation

Gesamtfördersumme: 236.156,00 €

Ansprechpartnerin

Prof. Dr. Jochen Niemeyer
Universität Duisburg-Essen
Fakultät für Chemie
Universitätsstrasse 7
45141 Essen

E-Mail: jochen.niemeyer@uni-due.de