Grundlagen der metallorganischen Komplexkatalyse

Die Katalyse ist als grundlegendes Prinzip zur Überwindung der kinetischen Hemmung chemischer Reaktionen von fundamentaler Bedeutung in der Chemie, und die metallorganische Komplexkatalyse ist ein Eckpfeiler der modernen Chemie. Das trifft gleichermaßen für die Grundlagen- und angewandte Forschung wie für industrielle Anwendungen zu. Ausgehend von den Prinzipien der Katalyse und den katalytisch relevanten metallorganischen Elementarschritten werden wichtige metallkomplexkatalysierte Reaktionen behandelt, wobei das mechanistische Verständnis im Vordergrund steht. Besonderer Wert wird dabei auf aktuelle Entwicklungen gelegt. Asymmetrische Synthesen finden ausführlich Berücksichtigung, und an ausgewählten Beispielen wird die katalytische Wirkung von Metalloenzymen aufgezeigt. Ausführungen zur Aktivierung von Kohlendioxid in der Komplexkatalyse schlagen eine Brücke zur aktuellen Diskussion über CO2 als wichtigstes Treibhausgas. Am Beispiel der Stickstofffixierung werden die drei großen Gebiete der Katalyse – die homogene, die heterogene und die enzymatische Katalyse – vergleichend betrachtet.

Der Inhalt

Geschichte und Grundlagen der Katalyse – Elementarreaktionen in der metallorganischen Komplexkatalyse – Hydrierung und Hydroformylierung von Olefinen – Carbonylierung von Methanol – Fischer-Tropsch-Synthese und CO-Konvertierung – Aktivierung von Kohlendioxid – Metathese von Olefinen, Alkinen und Alkanen – Oligomerisation und Polymerisation von Olefinen und Butadien – Palladiumkatalysierte C−C-Kupplungsreaktionen – Hydrocyanierungen, -silylierungen und -aminierungen von Olefinen – Oxidation von Olefinen und C−H-Funktionalisierungen von Alkanen – Stickstofffixierung

Die Zielgruppen

Studierende der Chemie im Vertiefungs-/Masterstudium an Universitäten und Fachhochschulen; Diplomanden und Doktoranden; Chemiker in Forschung und Entwicklung

Der Autor

Prof. Dr. Dirk Steinborn, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg