Synthesis Of Molybdenum And Tungsten Oxo And Imido Alkylidene Nhc Complexes And Their Use In Stereoselective Ring Opening Metathesis Polymerization

Synthesis of Molybdenum and Tungsten Oxo and Imido Alkylidene NHC Complexes and Their Use in Stereoselective Ring-Opening Metathesis Polymerization

Im Rahmen der Dissertation wurden unterschiedliche Aspekte der Olefinmetathese mit Molybdän- und Wolframbasierten Katalysatoren untersucht. Zunächst wurde die Eignung von Molybdän Imido Alkyliden N-heterocyclischen Carben (NHC) Komplexen als Initiatoren für die ringöffnende Metathese-Polymerisation (ROMP) erforscht. Durch Einsatz von chiralen, enantiomerenreinen Norbornenderivaten als Monomer konnte gezeigt werden, dass mit diesen Komplexen selektiv trans-isotaktische Polymere hergestellt werden können. Die beobachtete Selektivität ist dabei stark abhängig von der Ligandensphäre. Des Weiteren konnte vollständig hydriertes, syndiotaktisches Polydicyclopentadien hergestellt und erstmals mittels Schmelzspinnen zu Fasern versponnen werden. Ein weiterer Schwerpunkt der Dissertation lag auf der Entwicklung neuer Katalysatoren für die Olefinmetathese. So wurde eine neue Syntheseroute zur Herstellung kationischer Wolfram Imido Alkyliden NHC Komplexen entwickelt. Durch Anpassung der Ligandensphäre konnten luftstabile kationische Molybdän und Wolfram Imido Alkyliden NHC Komplexe hergestellt werden, die hohe Produktivitäten in der Olefinmetathese von Substraten mit verschiedenen sauerstoff- und schwefelhaltigen funktionellen Gruppen zeigen. Schließlich konnte der erste Molybdän Oxo Alkyliden NHC Komplex hergestellt und charakterisiert werden.

Synthesis of Molybdenum and Tungsten Oxo and Imido Alkylidene NHC Complexes and Their Use in Stereoselective Ring-Opening Metathesis Polymerization

Novel Strategies for the Synthesis of Tungsten(VI) and Molybdenum(VI) Imido/Oxo Alkylidene NHC Complexes and Their Application in Ring-Opening Metathesis Polymerization

Recently, the synthesis of neutral and cationic group(VI) imido/oxo alkylidene N-heterocyclic carbene (NHC) complexes that tolerate protic functional groups and aldehydes was reported. Unprecedented turnover numbers of up to 1.2 million were found for their silica-supported representatives. Some group(VI) alkylidene NHC complexes even display stability towards moisture and air. Coordination of the NHC to tungsten imido bistriflate precursor complexes, however, can lead to undesired side reactions. This work consequently aimed at the development of novel, more efficient routes to neutral and cationic tungsten imido/oxo alkylidene NHC complexes. In addition, some molybdenum imido alkylidene NHC complexes were targeted. Thereby, the scope of synthetically accessible complexes was broadened and, subsequently, their reactivity in ring-opening metathesis polymerization (ROMP) was probed. Those complexes were used as thermally latent initiators for the ROMP of dicyclopentadiene. Precise determination of the onset temperature of polymerization was achieved via monitoring with differential scanning calorimetry. Furthermore, the selectivity of novel complexes was tested for the formation of stereoregular polymers through ROMP of enantiomerically pure norbornene derivatives, which allowed for the synthesis of up to 98% trans-isotactic or cis-syndiotactic polymers depending on the steric demand of the imido and the alkoxide ligand.