Photoredoxkatalytische Pentafluorsulfanylierungen und Halogenierungen – Selektive Aktivierung von Schwefelhexafluorid und Trichlorfluormethan

Fluorierte Verbindung nehmen eine besondere Rolle im Kontext moderner Hochleistungsmaterialien wie pharmazeutischer Wirkstoffe, Agrochemikalien oder optoelektronischer Materialien ein. Die besondere Stellung des Elements Fluor im Periodensystem bedingt eine Chemie dramatischer Gegensätze zwischen extremer Reaktivität und vollständiger Inertheit. Die Einführung fluorierter funktioneller Gruppen in organische Moleküle vermag auf einzigartige Weise die physikalisch-chemischen und pharmakologischen Eigenschaften zu verändern. Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich im Hauptteil mit der selektiven Aktivierung des ungiftigen Schwefelhexafluorid zur Einführung der Pentafluorsulfanylgruppe in alpha-substituierte Styrole unter Verwendung von Licht als Energiequelle. Die Verwendung stark reduziertender Photoredoxkatalysatoren basierend auf Phenylphenothiazin bietet erstmals Zugang zu einem unbekannten Aktivierungsmodus, der die Übertragung der SF5-Gruppe auf organische Substrate erlaubt. Die Knüpfung der C-S-Bindung war zuvor ausschließlich auf die Verwendung extrem toxischer Reagenzien wie S2F10, SF5Cl oder SF5Br beschränkt. Die Methode eröffnet damit eine nachhaltige Verwertungsmöglichkeit des starken Treibhausgases zur Darstellung potentiell pharmakologisch wertvoller Moleküle unter milden Bedingungen. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde die Methode auf die Aktivierung von Trichlorfluormethan zur Einführung des Dichlorfluormethylsubstituenten übertragen. Im letzten Teil werden erste Ergebnisse der photochemischen Chlorierung von Benzol unter Verwendung von anorganischen Chloriden sowie Nitrosyltetrafluoroborat vorgestellt