Allgemeines

 

Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Chemie von reaktiven kleinen Molekülen und deren Anwendung in der organischen Synthese.

Unsere Schlüsseltechnologien:

  • Reaktive Intermediate in der Organischen Synthese
  • Chemie im kontinuierlichen Durchfluss
  • Medizinische Chemie
 

Diazoalkane in der organischen Synthese

Eisenkatalysierte Carbentransferreaktionen Urheberrecht: Rene Koenigs

Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Chemie von reaktiven kleinen Molekülen und deren Anwendung in der organischen Synthese. Die Herausforderung beim Umgang mit Diazoalkanen sind deren Toxizität und Explosionsgefährlichkeit und dass in der Regel der Einsatz von Spezialapparaturen nötig ist. Die sichere Skalierung im multi-Gramm Maßstab stellt insbesondere für die Entwicklung pharmazeutischer oder agrochemischer Produkte eine besondere Herausforderung dar. Daher ist die Realisierung einer effizienten Methode für die sichere und effiziente Darstellung von Diazomethan Analoga im kontinuierlichen Durchfluss von großem Interesse. In weiteren Forschungsgebieten beschäftigen wir uns mit der Eintwicklung neuer nachhaltiger, effizienter Carbentransferreaktionen.

Eisenkatalysierte Carben Transfer Reaktionen

Diazoacetonitril wurde erstmalig von T. Curtius im Jahr 1898 beschrieben. Die Summenformel ist C2HN3. Es ist nicht überraschend, dass diese kleine Diazo Verbindung hochexplosiv ist und es bislang nur wenige Berichte über dessen Anwendung in der organischen Synthese gibt. In unseren bisherigen Arbeiten haben wir über die sichere Darstellung über in situ und continuous-flow Verfahren berichtet und konnten so zeigen, dass Diazoacetonitril in einer Vielzahl wichtiger Transformationen effizient einsetzbar ist. In diesem Rahmen interessieren wir uns, neben der Untersuchung hochreaktiver Diazoalkane, für katalytische Reaktionen von Diazoalkanen mit preiswerten Nicht-Edelmetall Katalysatoren. In unserem Fokus steht hier sowohl die Entwicklung neuer Protokolle für die Generierung von Diazoalkanen wie auch deren Umsetzung mit Eisenkatalysatoren.

 

Flow Chemie und fluorierte Diazoalkane

Diazoacetonitril in Cyclopropanierungsreaktionen Urheberrecht: Rene Koenigs

Fluorierte Diazoalkane sind eine wichtige Verbindungsklasse für die Einführung fluoroalkylierter Gruppen, wie beispielsweise die Trifluor- oder der Difluormethylgruppe. In diesem Rahmen beschäftigt sich unsere Gruppe mit der Darstellung von fluorierten Diazoalkanen im kontinuierlichen Durchfluss und deren Anwendung in der organischen Synthese. Dieser Ansatz erlaubt den sicheren Umgang mit diesen reaktiven und wertvollen synthetischen Intermediaten um auf diese Weise neue Ansätze für die Darstellung pharmazeutisch und agrochemisch interessanter Moleküle zu realisieren.

 

Photochemische, metallfreie Carbentransfer Reaktionen

Synthese difluormethylierter Cyclopropane Urheberrecht: Rene Koenigs

Carben-Transfer Reaktionen mit Diazoalkanen werden heutzutage üblicherweise mit einer Reihe verschiedener Edelmetall- oder Nicht-Edelmetallkatalysatoren durchgeführt. Obwohl Diazoalkane intensiv gefärbt sind, ist die Photolyse mit sichtbarem Licht zur Freisetzung eines Carbens nachwievor kaum untersucht. Aufbauend auf unseren Arbeiten zu Rhodium-katalysierten Carben-Transfer Reaktionen interessierten wir uns, ob die Photolyse von Donor-Akzeptor-Diazoalkanen mit sichtbarem Licht einen Zugang zu freien Carbenen ermöglicht, die anschließend in Cyclopropenierungsreaktionen oder auch Umlagerungsreaktionen eingesetzt werden können. Tatsächlich konnten wir es diese Reaktionen mit einfachen, kommerziell erhältlichen blauen LEDs durchführen und eine große breite verschiedener Cyclopropenierungs-, Umlagerungs- und X-H Insertionsreaktionen auf diese Weise realisieren.