Max-Planck-Forschungsgruppe - Synergistische metallorganische Katalyse

Dr. Christophe Werlé - Synergistische metallorganische Katalyse

Dr. Christophe Werlé
Leiter der Gruppe Synergistische metallorganische Katalyse

Vita

Forschungsgruppenleiter
MPI CEC (seit 2019)
Gruppenleiter
MPI CEC 'Organometallic Electrocatalysis' – Prof. Dr. Walter Leitner (2017-2019)
Postdoc
Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nürnberg – Prof. Dr. Karsten Meyer (2016-2017)
Postdoc
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung – Prof. Dr. Alois Fürstner (2014-2016)
Ph.D.
University of Strasbourg – Dr. Jean-Pierre Djukic (2011-2014)

Publications

Full publications list | ORCID | ResearcherID | Google Scholar Profile

Selected MPI CEC publications

  • Cramer, H.H., Chatterjee, B., Weyhermüller, T., Werlé, C., Leitner, W. (2020). Controlling the Product Platform of Carbon Dioxide Reduction: Adaptive Catalytic Hydrosilylation of CO2 Using a Molecular Cobalt(II) Triazine Complex Angewandte Chemie International Edition 59(36), 15674-15681. https://doi.org/10.1002/anie.202004463
  • Erken, C., Hindemith, C., Weyhermüller, T., Hölscher, M., Werlé, C., Leitner, W. (2020). Hydroamination of Aromatic Alkynes to Imines Catalyzed by Pd(II)–Anthraphos Complexes ACS Omega 5(15), 8912-8918. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c00562
  • Martínez-Ferraté, O., Chatterjee, B., Werlé, C., Leitner, W. (2019). Hydrosilylation of carbonyl and carboxyl groups catalysed by Mn(I) complexes bearing triazole ligands Catalysis Science & Technology 9(22), 6370-6379. https://doi.org/10.1039/c9cy01738k
  • Chang, H.-C., Lin, Y.-H., Werlé, C., Neese, F., Lee, W.-Z., Bill, E., Ye, S. (2019). Conversion of a Fleeting Open‐Shell Iron‐Nitride to an Iron‐Nitrosyl Angewandte Chemie International Edition 58(49), 17589-17593. https://doi.org/10.1002/anie.201908689
  • Rohner, S.S., Kinzel, N., Werlé, C., Leitner, W. (2019). Systematic ligand variation to modulate the electrochemical properties of iron and manganese complexes Dalton Transactions 48, 13205-13211. https://doi.org/10.1039/c9dt01343a
  • Werlé, C., Karmazin, L., Bailly, C., Djukic, J.-P. (2019). Effect of Enhanced Electron Withdrawal on the Cohesion of Cr‐Pd Hemichelates European Journal of Inorganic Chemistry 2019(28), 3301-3308. https://doi.org/10.1002/ejic.201900450
  • Werlé, C., Meyer, K. (2019).  Organometallic Electrochemistry: Redox Catalysis Going the Smart Way Organometallics 38(6), 1181-1185. https://doi.org/10.1021/acs.organomet.9b00111 
  • Erken, C., Kaithal, A., Sen, S., Weyhermüller, T., Hölscher, M., Werlé, C., Leitner, W. (2018). Manganese-catalyzed hydroboration of carbon dioxide and other challenging carbonyl groups Nature Communications 9, 4521. https://doi.org/10.1038/s41467-018-06831-9
  • Martínez-Ferraté, O., Werlé, C., Franciò, G., Leitner, W. (2018). Aminotriazole Mn(I) Complexes as Effective Catalysts for Transfer Hydrogenation of Ketones ChemCatChem 23, 4514-4518. https://doi.org/10.1002/cctc.201800953

 

 

Gruppenmitglieder

Postdocs

  • Dr. Basuijt Chatterjee

PhD Studenten

  • Wei-Chieh Chang
  • Vishal Chugh
  • Soumyashree Jena

Labor

  • Carsten Hindemith

Synergistische metallorganische Katalyse

Da die moderne Gesellschaft für die Bereitstellung von Energie oder Basischemikalien überwiegend auf fossile Brennstoffe zurückgreift, ist es notwendig, eine nachhaltige Energie- oder Chemieindustrie zu etablieren, bevor die benötigten Ressourcen versiegen. In diesem Zusammenhang stellt die Katalyse nach wie vor die wirksamste Technik dar, um die Energieintensität von industriellen chemischen Prozessen sowie ihre Umweltbelastung zu reduzieren und gleichzeitig die vom Markt und der industriellen Produktion geforderten ökonomischen Anforderungen zu bedienen.

Allerdings ist die Suche nach chemisch effizienten Syntheserouten wertvoller Verbindungen unter Rückgewinnung und Wiederverwertung des Katalysators und verminderter Abfallproduktion eine ernstzunehmende Herausforderung in der homogenen Katalyse. Um hier erfolgreich zu sein, ist es nötig, Katalysatoren mit optimaler Selektivität, Modularität, Flexibilität, Effizienz und Nachhaltigkeit zu entwickeln. Aufgrund der Vielzahl ihrer möglichen Umwandlungen können Übergangsmetallsysteme diese Rolle ausfüllen. Bei diesem Ansatz steht das Übergangsmetall selbst im Rampenlicht - die Reaktivität findet am Metallzentrum statt. Liganden werden ausschließlich als „Zuschauer“ angesehen, die über den gesamten Katalysatorlebenszyklus hinweg unverändert bleiben, durch ihre sterischen und elektronischen Eigenschaften jedoch gleichzeitig die Eigenschaften des Katalysators beeinflussen. Die begrenzte Anzahl der Übergangsmetall-Ligand-Kombinationen erfordert allerdings zunächst einen Paradigmenwechsel, sodass mehr maßgeschneiderte Katalysatoren für herausfordernde Umwandlungen entworfen und entwickelt werden können.

Die effiziente und nachhaltige Knüpfung von C-C-, C-N- und C-O-Bindungen stellen eine weiter andauernde Herausforderung in der organischen Chemie dar. Die Verwendung von Übergangsmetallkatalysatoren hat den Weg, auf dem diese Bindungen kreiert werden, jedoch bereits revolutioniert. Ihre Popularität begründet sich im breiten Spektrum an Substraten und der Vielfalt der tolerierten funktionellen Gruppen. Unsere Gruppe möchte die Grenzen des Möglichen erweitern und grünere Alternativen in einer atomeffizienten Weise entwickeln.

Dafür ist die Entwicklung einer wissensbasierten systematischen Herangehensweise zum Verständnis und der Beschreibung von katalytischen Systemen als Funktion ihrer direkten und weiteren Umgebung notwendig. Auf diese Weise können neue Reaktionen und Prozesse für die Umwandlung gegenwärtiger Energiesysteme in skalierbare und nachhaltige Systeme entwickelt werden.

Unsere Methodik umfasst alle Bereiche von der fundamentalen metallorganischen Chemie bis hin zur Nutzung grüner Energie, um elementare Bausteine zu aktivieren. Durch diese, wie wir sie nennen, Synergistische Redoxkatalyse (Abbildung), sollen sich Wege für die zuverlässige Synthese von erschwinglichen und umweltfreundlichen Brennstoffen und Basischemikalien eröffnen.

Im Besonderen konzentrieren wir uns auf die Erarbeitung, das Entwerfen und die Entwicklung synergistischer katalytischer Systeme unter Nutzung grüner Energie als Promotor für die Knüpfung von Kohlenstoff-Kohlenstoff und Kohlenstoff-Heteroatombindungen zwischen zwei synthetisch anspruchsvollen Reaktionspartnern. Der Schwerpunkt liegt hier auf späten C-H Funktionalisierungen.

Unsere Expertise ist besonders die Synthese (multimetallischer) Übergangsmetallkomplexe, gestützt von neuartigen Ligandenarchitekturen, und ihrer Charakterisierung; sowohl mithilfe von Spektroskopie als auch computerchemischen Rechnungen.

Wir sind besonders an der Isolierung und Charakterisierung von reaktiven Intermediaten während der Katalyse interessiert. Diese kurzlebigen Spezies sind der Schlüssel für das Verständnis von Bindungsknüpfungen, aber auch ihrer Trennung, und dafür, weitere Optimierungen der Katalysezyklen zu ermöglichen.

  

Offene Stellen

Die Gruppe der Synergistische metallorganische Katalyse ist stets auf der Suche nach neuen talentierten Studierenden. Außergewöhnlich qualifizierte Bewerber sind immer dazu eingeladen, mit Dr. Werlé in Kontakt zu treten. Diese Anfragen sollten den Lebenslauf und ein Motivationsschreiben beinhalten, in dem für eine Bewerbung in Betracht kommende Förderorganisationen zur Unterstützung des Aufenthalts in der Gruppe angegeben sind. Wir sind mehr als bereit dazu, Euch/Sie während des Bewerbungsverfahrens zu unterstützen. Zusätzlich wird um die Zusendung zweier Empfehlungsschreiben von Betreuern vorheriger Arbeiten gebeten.

Interessierte Kandidaten für Doktoranden- oder Postdoc-Stellen sind weiterhin dazu eingeladen, unsere Karrierewebseite zu besuchen, um aktuelle Jobangebote einsehen zu können.