Ligand-to-Metal Charge Transfer Photocatalysis using Cerium and Iron Complexes with Defined Ligands

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	16 Mai 2025
Begutachter (Erstgutachter):	Prof. Dr. Burkhard König
Tag der Prüfung:	17 Mai 2024
Institutionen:	Chemie und Pharmazie > Institut für Organische Chemie Chemie und Pharmazie > Institut für Organische Chemie > Lehrstuhl Prof. Dr. Burkhard König
Stichwörter / Keywords:	Ligand-to-Metal Charge Transfer, Ligand design, Cerium, Iron, Radicals, Hydrogen Atom Abstraction
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	58555

Zusammenfassung (Englisch)

Selective functionalisation of one specific carbon atom by removing hydrogen atoms within complex molecule structures remains a challenging task in Organic Chemistry. Considering the absence of any heteroatom, the polarity difference within homogenous carbon chains does not show a prominent deviation and therefore, selective transformations become even more challenging. Metal-complexes with ...

Zusammenfassung (Englisch)

Selective functionalisation of one specific carbon atom by removing hydrogen atoms within complex molecule structures remains a challenging task in Organic Chemistry. Considering the absence of any heteroatom, the polarity difference within homogenous carbon chains does not show a prominent deviation and therefore, selective transformations become even more challenging.
Metal-complexes with tuneable coordination sphere can be used for selective C-H functionalisation. Upon the addition of sterically demanding ligands of different polarity, intermolecular interactions between substrates and the catalyst change. Iron- and cerium-salts investigated in this work exist in high oxidation states and when coordinated to ligands that can be oxidised, ligand-to-metal charge transfer interactions are observed. As a consequence of this light-driven bond-homolysis event, highly reactive radicals are generated that allow for hydrogen atom abstraction or radical addition to alkenes.

Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)

Die selektive Funktionalisierung eines spezifischen Kohlenstoffatoms durch das Entfernen eines Wasserstoffatoms innerhalb einer komplexen Molekülstruktur bleibt eine große Herausforderung in der Organischen Chemie. Ohne Heteroatome im Molekül sind die Polaritätsunterschiede in einer homogenen Kohlenstoffkette klein, was selektive Transformationen schwierig macht. Metallkomplexe, deren ...

Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)

Die selektive Funktionalisierung eines spezifischen Kohlenstoffatoms durch das Entfernen eines Wasserstoffatoms innerhalb einer komplexen Molekülstruktur bleibt eine große Herausforderung in der Organischen Chemie. Ohne Heteroatome im Molekül sind die Polaritätsunterschiede in einer homogenen Kohlenstoffkette klein, was selektive Transformationen schwierig macht.
Metallkomplexe, deren Koordinationssphäre verändert werden kann, gelten als vielversprechende Werkzeuge zur selektiven C-H Funktionalisierung. Durch Zugabe von sterisch anspruchsvollen Liganden unterschiedlicher Polaritäten können intermolekulare Wechselwirkungen zwischen Substrat und Katalysator beeinflusst werden. Cer- und Eisensalze, die in dieser Arbeit untersucht wurden, besitzen leicht zu oxidierende Liganden, aus diesem Grund können Ligand-zu-Metall Ladungstransfer Reaktionen beobachtet werden. Als Folge dieser lichtinduzierten Bindungs-Homolyse entstehen hoch reaktive Radikale, die selektive Transformationen, wie z.B. Wasserstoffatom Abstraktionen oder Additionen an Doppelbindungen eingehen können.

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