Light-driven syntheses of monophosphorus compounds

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	6 February 2023
Referee:	Prof. Dr. Robert Wolf
Date of exam:	26 January 2023
Institutions:	Chemistry and Pharmacy > Institut für Anorganische Chemie > Arbeitskreis Prof. Dr. Robert Wolf
Keywords:	Photochemistry, Photocatalysis, Photoelectrocatalysis, White Phosphorus, Organophosphorus Compounds, Isonitriles
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	53681

Abstract (English)

This thesis primarily reports on the synthesis of valuable organic phosphorus compounds (OPCs) such as phosphines and phosphonium salts. Chapter 1 reviews the industrial state-of-the-art procedure to transform P4 into monophosphorus compounds and recently reported developments in the organofunctionalization of inorganic phosphorus compounds are presented. Chapter 2 describes the photochemical ...

Abstract (English)

This thesis primarily reports on the synthesis of valuable organic phosphorus compounds (OPCs) such as phosphines and phosphonium salts. Chapter 1 reviews the industrial state-of-the-art procedure to transform P4 into monophosphorus compounds and recently reported developments in the organofunctionalization of inorganic phosphorus compounds are presented. Chapter 2 describes the photochemical synthesis of OPCs such as arylated phosphines and phosphonium salts directly from P4, using carbon-centered radicals provided by reduction of chlorobenzene in presence of super-photoreductant tetrakis(dimethylamino)ethylene (TDAE) with UV-light irradiation. In chapter 3 a simple photocatalytic method for the stannylation of P4 using a cheap, commercially-available distannane (Bu3Sn)2 and anthraquinone as a simple photocatalyst is described. Subsequent ‘one-pot’ transformation of the resulting stannylated monophosphine intermediate (Bu3Sn)3P provides direct access to valuable OPCs. The photoelectrocatalytic arylation of diphenylphosphine (PPh2H) into phosphines and phosphonium salts via reductive activation of organic halides by electrochemically mediated photoredox catalysts (e-PRCat) is reported in chapter 4. Chapter 5 covers a distinct project and describes the synthesis and characterization of bidentate isonitrile iron complexes. Finally, chapter 6 gives a summary of the results described in this thesis and provides a short outlook.

Translation of the abstract (German)

Diese Dissertation behandelt hauptsächlich die Darstellung von organischen Phosphor-verbindungen, wie beispielsweise Phosphanen und Phosphoniumsalzen. Kapitel 1 gibt zunächst einen Überblick über die industrielle Darstellung von Monophosphorverbindungen durch die Funktionalisierung von weißem Phosphor (P4) und stellt aktuelle akademische Forschungsergebnisse in Bereich der ...

Translation of the abstract (German)

Diese Dissertation behandelt hauptsächlich die Darstellung von organischen Phosphor-verbindungen, wie beispielsweise Phosphanen und Phosphoniumsalzen. Kapitel 1 gibt zunächst einen Überblick über die industrielle Darstellung von Monophosphorverbindungen durch die Funktionalisierung von weißem Phosphor (P4) und stellt aktuelle akademische Forschungsergebnisse in Bereich der Organofunktionalisierung von anorganischen Phosphorverbindungen dar. In Kapitel 2 wird die photochemische Synthese von arylierten Phosphanen und Phosphoniumsalzen aus P4 beschrieben, indem die eingesetzten Chlorbenzole mithilfe des Photoreduktionsmittels Tetrakis(dimethylamino)ethylen (TDAE) unter Bestrahlung von UV-Licht zu Arylradikalen reduziert werden. Kapitel 3 befasst sich mit der photokatalytischen Stannylierung von P4 und der Darstellung des Intermediates (Bu3Sn)3P durch Verwendung von Bis-(tributylzinn) und Photokatalysator Anthrachinon. Durch Umsetzung des Intermediats P(SnBu3)3 kann eine Vielzahl an wertvollen Organophosphorverbindungen synthetisiert werden. Die photoelektrokatalytische Arylierung von Diphenylphosphan (PPh2H) durch Arylhalogenide wird in Kapitel 4 beschrieben. Für die reduktive Aktivierung der Substrate wurden elektrochemisch vermittelte Photoredoxkatalysatoren verwendet. Kapitel 5 beschreibt mit der Synthese und Charakterisierung von bidentaten Isonitrileisenkomplexen ein weiteres, thematisch abgegrenztes Projekt. Das letzte Kapitel fasst die Ergebnisse dieser Arbeit zusammen und gibt einen kurzen Ausblick.

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