Untersuchung der asymmetrischen Hydrierung unter Einwirkung chiraler Anionen

Von:

Rafael Krause

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Die Dissertation zur "Untersuchung der asymmetrischen Hydrierung unter Einwirkung chiraler Anionen" taucht in die Welt der asymmetrischen Hydrierung ein und präsentiert wichtige Erkenntnisse über die Verwendung chiraler Borat- und Bissulfonamid-Anionen auf Basis von Binaphthol. Die Forschungsarbeit zeigt, wie durch gezielte Modifikationen der Anionen gezielt Einfluss auf die Enantiomerenüberschüsse in der Hydrierung von Dimethylitaconat erreicht werden kann. Die Nutzung des racemischen Katalysators [Rh(COD)(rac-BINAP)]+ in Verbindung mit den chiralen Anionen ermöglicht eine vergleichbare Enantioselektivität wie mit dem enantiomerenreinen Analogon. NMR-spektroskopische Untersuchungen enthüllen die Bildung diastereomerer Ionenpaare, die sich in einer Aufspaltung der 31P-Resonanzen des Katalysatorkomplexes manifestieren und eine eindeutige Wechselwirkung mit den chiralen Anionen zeigen. Die ionische Wechselwirkung zwischen dem kationischen Katalysatorkomplex und den chiralen Bissulfonamid-Anionen wurde mittels Diffusion Ordered NMR Spectroscopy (DOSY) quantifiziert. Durch kinetische Messungen und theoretische Modellierung wurde ein möglicher Wirkmechanismus der chiralen Anionen in der asymmetrischen Hydrierung identifiziert, der die Geschwindigkeit der Substratanlagerung beeinflusst und so die Bildung des gewünschten Produktenantiomers bevorzugt. Die Forschungsergebnisse gehen über die Hydrierung von Dimethylitaconat hinaus und zeigen, dass die chiralen Binaphtholbasierten Boratanionen erfolgreich zur Verbesserung der Aktivität und Selektivität in der Rhodium-katalysierten asymmetrischen Hydrierung von Iminen eingesetzt werden können.