Synthese und Anwendung wasserlöslicher NHC‐Übergangsmetall‐Komplexe

Abstract

Dieser Aufsatz gibt eine Übersicht über Übergangsmetallkomplexe mit wasserlöslichen NHC‐Liganden. Bekannte Routen zur Einführung von Wasserlöslichkeit durch gezieltes Ligandendesign werden beleuchtet, und einige allgemeine Eigenschaften wasserlöslicher NHC‐Komplexen werden diskutiert. Die erhöhte Hydrophilie wasserlöslicher Katalysatoren bietet zusätzliche Vorteile für Anwendungen in der Synthese. Neben klassischen Umsetzungen, wie z. B. C‐C‐Kupplungen, umfassen neuere Beispiele von Katalysen mit wasserlöslichen NHC‐Komplexen auch Metathesen und Hydrierungen, in denen sich diese Katalysatoren als besonders leistungsfähig erweisen. Insgesamt ist das Gebiet in weiten Teilen noch unerforscht und hat daher ein großes Potenzial für zukünftige Forschung.

Steuerliganden für Katalysatoren

“…Darüber hinaus wird durch Variation der Ringgröße des Heterocyclus dessen Geometrie verän-dert, was ebenfalls sterische und elektronische Auswirkungen auf das C2-Atom hat. So können Stellgrößen wie Donorstärke, sterischer Anspruch, Chiralität, Stabilität oder auch Löslichkeit effektiv variiert und für spezielle Anwendungsbereiche optimiert werden [15]. Im Folgenden werden aktuelle Trends dieses Forschungsgebietes vorgestellt.…”

“…Einerseits ist es aufgrund seines natürlichen Vorkommens im Vergleich zu den üblichen organischen Lösungsmitteln wesentlich billiger, andererseits sicherer in der Handhabung [15]. Zwar würde es sich deshalb anbieten, Übergangsmetall-NHC-Komplexe als Katalysatoren in wässrigem Milieu einzusetzen, allerdings verfügen die meisten N-Heterocyclencarbene über aliphatische oder aromatische Substituenten, die zu einer erhöhten Hydrophobizität der Komplexe führen und daher deren Wasserlöslichkeit stark reduzieren.…”

“…Soll sich ein NHC-Komplex in Wasser lösen, müssen daher ionische, oder zumindest sehr polare Funktionalisierungen am Liganden vorgenommen werden. Geeignete funktionelle Gruppen sind unter anderem Carbonat-, Sulfonat-, Ammonium-und Hydroxysubstituenten sowie protonierte Funktionalitäten (11-15, Abbildung 6) [15]. [15].…”

“…Geeignete funktionelle Gruppen sind unter anderem Carbonat-, Sulfonat-, Ammonium-und Hydroxysubstituenten sowie protonierte Funktionalitäten (11-15, Abbildung 6) [15]. [15].…”

“…Oxidationschemie in wässrigem Medium oder ionischen Flüssigkeiten, noch gänzlich unerforscht sind, aber zukunftsweisende Perspektiven bieten [15].…”