Asymmetrische homogene Katalyse in der organischen Synthese
Manuel Alcarazo hat den Ruf auf eine W3-Professur für Organische Chemie an der Georg-August Universität Göttingen angenommen und ist seit Dezember 2015 dort tätig. Informationen über seine aktuelle Forschung finden Sie hier. Diese Webseite dokumentiert die Aktivitäten der Gruppe im Max-Planck-Institut für Kohlenforschung (Stand 2015).
Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich vorrangig mit der Koordinationschemie von Hauptgruppenelementen in ungewöhnlichen Oxidationsstufen, der Entwicklung neuartiger „frustrierter Lewis Paare“ und deren Anwendung in der homogenen Katalyse und organischen Synthese.
Dr. Manuel Alcarazo
- seit 2015
- Professor für Organische Chemie an der Georg-August Universität Göttingen
- 2008-2015
- Nachwuchsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
- 2005-2008
- Postdoktorand am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung (Prof. Dr. Alois Fürstner). Thema: „Entwicklung und Anwendungen von ylidischen und bis-ylidischen Systemen“ und „Schutzgruppenfreie enantioselektive Totalsynthese von Ecklonialakton A und B“
- 2005
- Promotion am Instituto de Investigaciones Químicas (CSIC) (Dr. José M. Lassaletta). Thema: „Synthese und Struktur neuartiger NHC Liganden“
- 2002
- MSc an der Universität Sevilla (Prof. Dr. Rosario Fernández) Thema: „Synthese und Anwendungen von bis-Hydrazonen als Liganden in der asymmetrischen Katalyse“
- 2000
- BSc an der Universität Sevilla
- 1978
- geb. in Alcalá de Guadaira, Spanien
- 2013
- Chemie-Preis für Nachwuchswissenschaftler der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen
- 2013
- ADUC-Jahrespreis für Habilitanden 2012
- 2013
- Wissenschaftspreis des Industrie-Clubs Düsseldorf und der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften
- 2013-2017
- Dozentenstipendium des Fonds der Chemischen Industrie
- 2012
- Förderpreis der Dr.-Otto-Röhm-Gedächtnisstiftung
- 2011
- European Research Council Starting Grant des Europäischen Forschungsrats für das Gebiet “Aktivierung kleiner Moleküle durch organische frustrierte Lewis-Paare”
- 2011
- Sigma-Aldrich Emerging Investigator Award of the Spanish Society of Chemistry
- 2010
- Thieme Journal Award 2010
- 2009
- Preis für Nachwuchswissenschaftler der Akademie der Wissenschaften von Sevilla, Spanien
- 2007
- Außerordentlicher Doktoranden-Preis der Universität Sevilla
- 2005-2007
- Postdoktoranden Stipendium vom Spanischen Ministerium für Bildung und Wissenschaft
- 2005
- Promotionsstipendium des Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
- 2001-2005
- Promotionsstipendium vom Spanischen Ministerium für Bildung und Wissenschaft (Kurze Studienaufenthalte in Aarhus, Dänemark (Prof. K. A. Jørgensen) und Oxford, Großbritannien (Prof. J. M. Brown))
- 2001
- Stipendium der Spanischen Gesellschaft für Internationale Kooperation (Universidad Nacional Autónoma de México)
- 2000
- Auszeichnung für die beste Promotion des Jahres der Universität Sevilla
- 2000
- Stipendium des Fachbereichs Organische Chemie der Universität Sevilla
-
Naturstoffsynthese (I), TU Dortmund, WS 2009/2010
Metallorganische Chemie, TU Dortmund, SS 2010
Stereoselektive Synthese (I), TU Dortmund, WS 2010/2011
Stereoselektive Synthese (II), TU Dortmund, SS 2011
Naturstoffsynthese (I), TU Dortmund, WS 2011/2012
Stereoselektive Synthese, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, SS 2012 (Folien zum Herunterladen finden Sie hier)
- seit 2014
- Mitglied des Editorial Advisory Board von "Organometallics"
- seit 2009
- Mitglied von Global Young Faculty
- seit 2008
- Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
-
Metallorganische Chemie (II), TU Dortmund, WS 2013/2014
Metallorganische Chemie (I), TU Dortmund, SS 2013
Stereoselektive Synthese, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, SS 2012
Naturstoffsynthese (I), TU Dortmund, WS 2011/2012
Stereoselektive Synthese (II), TU Dortmund, SS 2011
Stereoselektive Synthese (I), TU Dortmund, WS 2010/2011
Metallorganische Chemie, TU Dortmund, SS 2010
Naturstoffsynthese (I), TU Dortmund, WS 2009/2010
Forschungsthemen
- Kationische Liganden: Synthese und Anwendung von extremen π-aziden Katalysatoren
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Kationische Liganden: Synthese und Anwendung von extremen π-aziden Katalysatoren
Das Ziel dieses Projektes ist die Synthese von extremen π-Akzeptor Phosphanen durch die Einführung von positiv geladenen homo- oder heteroaromatischen Substituenten, die direkt am Phosphoratom gebunden sind. Mit Hilfe dieser Liganden konnten neue Au- und Pt-Katalysatoren entwickelt werden, die eine stark erhöhte Möglichkeit zeigen, π-Systeme zu aktivieren.
Vor Kurzem publizierten wir die Synthese und erste Isolierung von Carben-stabilisierten P1-zentrierten Trikationen [L3P]3+ (L = 2,3-dialkylaminocyclopropenium) 1 durch die Reaktion von 1-Chloro-2,3-(dimethylamino)cyclopropeniumsalz 2 und P(SiMe3)3 (Schema 1).
Trotz der drei positiven Ladungen der Gruppen, die direkt am P-Atom gebunden sind, dient diese Verbindung als Ligand für π-azide Metalle wie Pt. Wird also 1 mit K2PtCl4 in Acetonitril umgesetzt, wird der stabile Komplex 3 gebildet.
Interessanterweise zeigte die „charge decomposition analysis“ der Metall-Ligand-Wechselwirkung in 3 überraschend, dass die gesamte L→M σ-Donierung (0.31 e) geringer ist als die M→L π-Rückbindung (0.43 e) in das sehr niedrig liegende LUMO von 1, was dementsprechend die Hauptwechselwirkung in 3 ist.
Diese unkonventionelle Situation, in der der P-Ligand die Gesamtelekronendichte von dem Metall entfernt, weist darauf hin, dass Verbindung 1 die natürliche π-Azidität des Pt(II) erhöht. Daher sollten bekannte Reaktionen beschleunigt werden oder neue Reaktionen möglich sein, in denen entweder die Koordination des Substrats oder der nukleophile Angriff auf das aktivierte Substrat der geschwindigkeitsbestimmende Schritt ist.
Für die Untersuchung der Liganden-Effekte wählten wir verschiedene Phosphane wie PPh3, P(OPh)3, P(C6F5)3 und Präkatalysator 3 in Kombination mit einem Silbersalz. Wie erwartet, zeigten P(OPh)3 und P(C6F5)3 eine höhere Aktivität im Vergleich zu PPh3 (Schema 2).
Unter Verwendung von Ligand 1 verlief die Reaktion wesentlich schneller als mit den klassischen π-Akzeptorliganden. Tatsächlich konnte Pentahelicen 5 ausgehend von einem Modellsubstrat in weniger als 20 Minuten unter den neu entwickelten Reaktionsbedingungen erhalten werden.
Mit Hilfe dieser neuen Werkzeuge konnten bereits verschiedene Naturstoffe wie Orchinol, Ochrolid, Bulbophyllantrin and Epimedoicarisosid A synthetisiert werden (Schema 3). - Synthese und Anwendung von simultanen σ- and π-Donorliganden: C-M dative Doppelbindungen
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Synthese und Anwendung von simultanen σ- and π-Donorliganden: C-M dative Doppelbindungen
In diesem Bereich wurden unseren Arbeiten stark durch vorherige theoretische Arbeiten über die Eigenschaften von Carbodiphosphoranen 1 (Schema 1) beeinflusst. Diese Studien offenbarten, dass in Verbindung 1 und Analoga das zentrale Kohlenstoffatom alle vier Valenzelektronen behält, die dann für eine Koordination verfügbar sind. Tatsächlich sind Carbodiphosphorane bekannt mit Lewis-Säuren wie AuCl zu reagieren und zweikernige Derivate zu bilden. Dennoch wurde die Fähigkeit vier Elektronen zu dem gleichen Elektrophil in einer simultanen σ- and π-Donierung zu geben noch nicht beschrieben.
Aus diesem Grund stellten wir uns vor, dass die Verwendung von Carbodiphosphoranen möglicherweise eine ausreichende Stabilisierung ergibt, um die Reaktivität abzuschwächen und die Isolierung von Dihydridoboreniumkationen [L→BH2]+ (L = Carbodiphosphoran) erlaubt, die unter Verwendung der klassischen σ-donierenden Liganden nicht isoliert werden können.
Unsere Strategie zeigt bereits einige positive Ergebnisse mit anderen niedrig koordinierenden p-Block-Kationen. Bisher waren wir in der Lage Verbindung 4, die eine σ- und eine π-dative Bindung zwischen den zentralen Kohlenstoffatom und dem GeCl-Rest zeigt, zu synthetisieren.
Forschungsberichte
- Forschungsbericht 2014-2015 (in englisch)
- Forschungsbericht 2011-2013 (in englisch)
- Forschungsbericht 2008-2010 (in englisch)
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Mitarbeiter
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Mitarbeitersuche -
Dr. Abdellah, Ibrahim
Oct 12 – Sep 13 Post-doc
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Dr. Alcarazo, Manuel
Jul 05 – Nov 08 Post-doc; Dec 08 – Dec 15 Group Leader
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Dr. Alonso García, Isaac
Jul 14 – Jul 15 Post-doc
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Alvarez Méndez, Sergio Joaquin
Aug 13 – Oct 13 Visiting PhD Student
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Averesch, Kai
Jul 15 – Dec 15 PhD Student
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Dr. Carreras, Javier
Jan 11 – Feb 13 Post-doc
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Costa, Paolo
Dec 11 – Apr 12 PhD Student
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Deden, Tobias
Jan 13 – Aug 13 MSc Student
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Dr. Dube, Jonathan W.
Jun 14 – Dec 15 Post-doc
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García Barrado, Alejandro
Sep 13 – Dec 15 PhD Student
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Gimeno Cardells, Ana Maria
Jun 12 – Sep 12 Visiting PhD Student
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Gonzalez Fernández, Elisa
Apr 12 – Dez 15 PhD Student
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Gu, Lianghu
Sep 12 – Dec 15 PhD Student
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May 12 – Apr 13 Post-doc
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Dr. Haldón Hermoso, Estela
Oct 13 – June 15 Post-doc
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Dr. Iglesias Sigüenza, Francisco J.
Jul 11 - Jun 12 Post-doc
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Dr. Ines Tejedor, Blanca
Jan 10 – Dec 11 Post-doc; Jan 12 – Dec 12 Scientific Co-worker
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Dr. Khan, Shabana
Oct 11 – Dec 12 Scientific Co-worker
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Klein, Betina
Sep 09 – Jan 13 Trainee/Technical Staff
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Kozma, Ágnes
Oct 11 – Aug 15 PhD Student
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López Rodríguez, Maria del Rocío
Jun 14 – Sep 14 Visiting PhD Student
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Linowski, Pawel
Jul 12 – Jun 15 PhD Student
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Lutz, Sigrid
+49(0)208/306-2474
s_lutz((atsign))kofo.mpg.de
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Dr. Martín Gálvez, Francisca María
Feb 13 – Feb 14 post-doc
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Mehler, Gerlinde
Aug 70 – Feb 18 Technical Staff
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Nicasio Collazo, Juan Antonio
May 12 – Apr 13 Visiting PhD Student
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Nicholls, Leo David Mwenya
Apr 14 – Dec 15 PhD Student
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Pérez Aguilar, María del Carmen
May – Jul 14 Visiting PhD Student
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Dr. Palomas Dona, David
Mar 10 – Feb 12 Post-doc
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Dr. Peña Gonzalez, Javier
Jul 14 – Dec 15 Post-doc
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Petuškova, Jekaterina
Apr 09 – Mar 12 PhD Student
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Prades Ferrer, Amparo
Sep 11 – Nov 11 Visiting PhD Student
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Dr. Ramachandran, Azhakar
May 13 – May 14 Post-doc
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Schauenburg, Dominik
Jan 13 – Mar 13 BSc Student
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Steinberg, Sebastian
Jan 12 – Mar 15 PhD Student
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Dr. Talavera Urquijo, Garazi
Jul 13 – Dec 15 Post-doc
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Tinnermann, Hendrik
Nov 12 – Dec 15 PhD Student
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Truckenbrodt, Jens
Jul 11 – Jan 12 Permanent Staff
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Waldecker, Bernd
Jul 15 – Dec 15 PhD Student
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Dr. Zanardi, Alessandro
Jan 13 – Apr 13 Post-doc; May 13 – Mar 14 Scientific Co-worker
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Dr. Zhang, Yin
Oct 15 – Dec 15 Post-doc
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Zielinski, Adam
Oct 15 – Dec 15 Post-doc
