Mangankatalysierte C-H Aktivierungsreaktionen
Das geplante Projekt für die bevorstehende Doktorarbeit befasst sich mit der mangankatalysierten C-H Aktivierung von Triazenen zur Synthese von Indolen und Indolinen. Bei der Aktivierung von C-H Bindungen handelt es sich um ein nützliches Werkzeug in der C-C Bindungsformation, dass in den vergangen Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen hat. C-H Aktivierungsreaktionen sind bevorzugt mit Metallen wie Palladium, Nickel oder Rhodium katalysiert. Es ist jedoch von wachsender Bedeutung umweltschädliche Metallkatalysatoren und giftige Ausgangsmaterialen zu vermeiden und durch ‚grüne‘ Alternativen zu ersetzten. Aus diesem Grund wird das Ziel der Doktorarbeit sein, eine mangankatalysierte C-H Aktivierungsreaktion zu entwickeln. Bei Mangan handelt es sich um ein ungiftiges Übergangsmetall, welches zudem in großem Maße zur Verfügung steht. Außerdem kann es eine Reihe an Oxidationszuständen einnehmen, womit es den idealen Kandidaten für die C-H Aktivierung darstellt. Als Startmaterialien werden Triazene und Azide gewählt um Indole und Indoline zu synthetisieren. Bei Indolen und Indolinen handelt es sich um medizinisch relevante Moleküle, die in einer Vielzahl von Naturstoffen vorkommen. Ein weiteres Ziel der bevorstehenden Doktorarbeit ist, in der mangankatalysierten C-H Aktivierungsreaktion Azide weitestgehend durch Triazene zu ersetzten. Bei Aziden handelt es sich um eine organische Verbindungklasse, die zum einen für ihre Instabilität und ihre Giftigkeit und zum anderen für ihre Umweltschädlichkeit bekannt ist. Triazene hingegen sind synthetisch einfach zugängliche Startmaterialien, die eine wesentlich verringerte Toxizität für Mensch und Umwelt aufweisen. Für das Projekt werden dementsprechend zuerst einige triazenebasierte Startmaterialien synthetisiert und charakterisiert. Anschließend wird die mangankatalysierte C-H Aktivierung zu Indolen und Indolinen getestet und die Reaktionsbedingungen optimiert, gefolgt von einer Evaluation der Substratbreite. In der organischen Chemie ist zudem die Generation von Stereozentren von immenser Bedeutung, da viele wichtige Naturstoffe enantiomerenrein vorkommen. Aus diesem Grund wird versucht werden die mangankatalysierte, asymmetrische Synthese von Indolinen zu entwickeln. Dazu können chirale Mangankatalysatoren oder chirale Liganden in Verbindung mit Mangansalzen benutzt werden. Auch bei diesem Teil des Projektes sind eine Optimierung der Reaktionsbedingungen und eine Evaluation der Substratbreite vorgesehen.