Novel base metal PCS pincer complexes: From ligand design to their potential application in C-C cross coupling reactions

Abstract

Pincer Komplexe mit symmetrischen Pincer Liganden wie SCS und PCP werden schon erfolgreich in verschiedenen Kreuzkupplungsreaktionen eingesetzt. Wichtige Vertreter jener Reaktionsart sind C-C verknüpfende Kopplungsreaktionen. Da die Donorgruppen in Pincer Liganden sowohl für die Hemilabilität als auch für die sterische und elektronische Kontrolle verantwortlich sind, ist die Herstellung von unsymmetrischen PCS Liganden mit zwei verschiedener solcher Gruppen besonders interessant. Diese könnten die katalytische Aktivität der entsprechenden Komplexe durch die Kombination der s-Donoreigenschaft des Schwefels und der π-Akzeptorwirkung des Phosphors wesentlich verbessern. Daher wurden im Zuge dieser Arbeit unsymmetrische PCS Pincer Liganden synthetisiert, welche in weiterer Folge mit verschiedenen unedlen Metallen wie Kupfer, Cobalt und Nickel komplexiert wurden. Des Weiteren wurde die katalytische Aktivität des synthetisierten Ni-PCS Pincer Komplexes in C-C Kupplungsreaktionen - genauer gesagt in Kumada-Corriu und Suzuki-Miyaura - getestet und mit den symmetrischen Pendants verglichen.

Pincer complexes with symmetric ligands such as PCP and SCS have successfully been used in various cross coupling reactions - one of the most important C-C bond creating reactions. As the electron donor groups of pincer ligands are responsible for hemilability, steric and electronic control, creating unsymmetrical PCS pincer ligands with two different donor atoms may improve catalytic activities of the corresponding complexes by combining the s-donor nature of sulfur and π-acceptor one of phosphorous. Thus, the aim of this thesis was the synthesis of new unsymmetrical PCS pincer ligands and their cyclometalation with different base metals like copper, cobalt and nickel. Furthermore, the potential catalytic activity of the obtained Ni-PCS pincer complex to perform coupling reactions (namely Kumada-Corriu and Suzuki-Miyaura) was investigated and the performance was compared to the symmetrical counterparts.