Katalytische Oxidation von organischen Substraten durch molekularen Sauerstoff und Wasserstoffperoxid über einen mehrstufigen Elektronentransfer – ein biomimetischer Ansatz

Oxidationsreaktionen sind sowohl in der Natur von grundlegender Bedeutung als auch entscheidende Umwandlungen in der organischen Synthese. Verfahren, die Übergangsmetalle als substratselektive Katalysatoren und umweltfreundliche stöchiometrische Oxidationsmittel wie molekularen Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid nutzen, sind daher eines der wichtigsten Ziele in der Oxidationschemie. Die direkte Oxidation des Katalysators durch molekularen Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid ist jedoch häufig kinetisch ungünstigt. Gekoppelte Katalysatorsysteme, d. h. solche, an denen Elektronentransfermediatoren (ETMs) beteiligt sind, können einen energiearmen Weg für die Übertragung der Elektronen vom Katalysator auf das Oxidationsmittel bereitstellen. Dies erhöht die Effizienz der Oxidation deutlich und erweitert den Anwendungsbereich direkter Oxidationsreaktionen erheblich. Wegen der Ähnlichkeit mit biologischen Systemen kann diese Herangehensweise als biomimetischer Ansatz bezeichnet werden.