Modulation der Reaktivität von Borylnitrenen in CH-Einschub- und CC-Cycloadditionsreaktionen durch intramolekulare dative Wechselwirkungen

15.03.2021 bis 15.03.2024

Nitrene sind reaktive Zwischenstufen in der organischen Synthese. Mit den Borylnitrenen existieren Borabkömmlinge, die in ihrem elektronischen Singulettzustand besonders starke elektrophile Spezies darstellen. Sie reagieren unselektiv mit CH-Bindungen und können selbst das sehr reaktionsträge Methan aktivieren. In diesem Forschungsprojekt sollen heterocyclische Borylnitrene variabler Ringgröße (Fünfring bis Achtring) mit unterschiedlichen an das Boratom gebundenen Heteroelementen (E = NR, O, S) untersucht werden. Die Variation der konformationellen Flexibilität der Ringe und der Donorstärke von E lassen erwarten, dass die Elektronenstruktur und die Reaktivität der Borylnitrene durch die Stärke der intramolekularen dativen Wechselwirkung E -> N moduliert werden kann. Daher ist die Analyse der Struktur-Reaktivitätsbeziehung der Borylnitrene in Abhängigkeit von Ringgröße und Donorelement an typischen exemplarischen Nitrenreaktionen, CH-Einschub und [2+1]-Cycloaddition, Gegenstand des Forschungsprojekts. Dabei sollen zur Untersuchung die Methode der Matrixisolation und klassische nasschemische Produktanalysen zum Einsatz kommen, um die Chemo-, Regio-, Diastereo- und Enantioselektivität der Borylnitrenchemie zu bestimmen. Es wird erwartet, dass das Forschungsprojekt fundamentale Einsichten in die Reaktivität der Borylnitrene liefert und es letztlich möglich sein wird, Reaktivität durch intramolekulare dative Effekte gezielt zu steuern.