Edgar Haak
apl. Prof. Dr. rer. nat. Edgar Haak
Organische Synthese: Naturstoffsynthese, Wirkstoffsynthese, Ligandensynthese
Organometallchemie: Komplexsynthese
Abgeschlossene Projekte
Kaskadentransformationen ungesättigter Alkohole mit bifunktionellen Rutheniumkatalysatoren, 2. Förderperiode (DFG-Nr. 265182801) …
Laufzeit: 15.09.2019 bis 28.02.2023
Kaskadenreaktionen sind im Kontext der Wirkstoffforschung von besonderem Interesse. Die Ausbildung mehrerer Bindungen in einem Eintopfprozess erhöht die Syntheseeffizienz signifikant und erleichtert die Erzeugung verschiedener Derivate strukturell komplizierter Moleküle. Die Transformationen erzeugen molekulare Komplexität und eignen sich besonders zur Herstellung von Naturstoffen und ihren Analoga als wichtige Leitstrukturen für die Entwicklung bioaktiver Verbindungen. Übergangsmetallkatalysierte Kaskaden-transformationen einfacher acyclischer Untereinheiten, die Alken- und Alkin-Fragmente enthalten, bieten einen atomökonomischen Ansatz für die Eintopfsynthese komplexer Gerüste aus leicht zugänglichen Ausgangsmaterialien. Hinsichtlich der Zugänglichkeit sind Propargylalkohole besonders bemerkenswert. Sie sind direkt aus Aldehyden oder Ketonen durch Acetylid-Addition erhältlich. Das 1-Alkenylpropargylalkohol-Motiv stellt eine besonders vielseitige C5-Untereinheit dar, da alle fünf Kohlenstoffatome selektiv adressiert werden können und ein breites Spektrum unterschiedlich substituierter Alkine und a,ß-ungesättigter Aldehyde oder Ketone zugänglich ist. Aufgrund verschiedener funktioneller Gruppen (Alken, Alkin, -OR) können unterschiedliche Aktivierungsmodi angewendet werden, die zu diversen Kaskadentransformationen führen. Wir entdeckten, dass bifunktionelle Cyclopentadienon-Ruthenium(0)-Komplexe und ihre Iminoderivate verschiedene Additions-/Cyclisierungs-kaskaden von Propargylalkoholen mit unterschiedlichen Nucleophilen katalysieren. Die basische Koordinationsstelle des donorsubstituierten Cyclopentadienon-Liganden und die Redoxkopplung zwischen Ligand und Metall sind entscheidend für diese hochselektiven Transformationen. In Fortführung unserer bisherigen Arbeiten planen wir die Entwicklung weiterer metallkatalysierter Kaskadenreaktionen für die effiziente Synthese polycyclischer naturstoffähnlicher Verbindungen. Die Prozesse basieren auf rutheniumkatalysierten Allylierungs-/Cycloisomerisierungsreaktionen und Redoxisomerisierungs-/Michaeladditions-kaskaden und sollen auch im Rahmen der Totalsynthese von bioaktiven Naturstoffen angewendet werden. Die asymmetrisch-katalysierte Reaktionsführung unter Verwendung chiraler Vertreter der Komplexserien bildet im Hinblick auf zukünftige Anwendungen auf dem Gebiet der Wirkstoffsynthese einen besonderen Schwerpunkt. Darüber hinaus sollen Optionen für photokatalytische Anwendungen der entwickelten Katalysatoren ausgelotet werden.
Kaskadentransformationen ungesättigter Alkohole mit bifunktionellen Rutheniumkatalysatoren
Laufzeit: 01.12.2014 bis 30.11.2017
Der Entwicklung neuer katalytischer Methoden zur atomökonomischen Darstellung komplexer Verbindungsklassen aus strukturell einfachen, ungesättigten Alkoholen ist das wesentliche Projektziel. Die Schwerpunkte liegen auf dem rationalen Katalysatordesign unter gezielter Nutzung kooperativer Effekte sowie auf sequentiell katalysierten Reaktionskaskaden. Die hinsichtlich ihrer katalytischen Eigenschaften besonders vielseitigen Übergangsmetallkomplexe redoxaktiver Cyclopentadienon-Liganden stehen im Zentrum der Untersuchungen. Sie katalysieren unterschiedlichste chemo- und regioselektive Transformationen bifunktioneller Substrate und bieten vielfältige Manipulationsmöglichkeiten. Die Basis der zu entwickelnden Kaskadentransformationen bilden rutheniumkatalysierte Allylierungs-Cycloisomerisierungs-Reaktionen tertiärer 1-Vinylpropargylalkohole. Die Anwendung der Verfahren erfolgt im Rahmen der Synthese diverser polycyclischer Grundkörper und Alkaloide. Im Hinblick auf zukünftige Anwendungen im Bereich der Natur- und Wirkstoffsynthese werden Optionen zur asymmetrisch-katalytischen Reaktionsführung unter Verwendung axial-chiraler Vertreter der Komplexserien und sequentiell katalysierte Dominoprozesse überprüft. Neben der produktorientierten Katalyseforschung erfolgen metallorganische Studien zur Aufklärung der Reaktionsmechanismen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Isolierung und Charakterisierung zentraler metallorganischer Intermediate der Katalysecyclen sowie auf Markierungsexperimenten. Letztendlich sollen die Verfahren maximale Diversität, Flexibilität, Selektivität, Atom- und Stufenökonomie ermöglichen und mechanistisch zweifelsfrei verstanden werden um einen nachhaltigen Beitrag zur weiteren Entwicklung der präparativen Organischen Chemie leisten zu können.
Organometallkatalyse mit redox-gekoppelten Ligandensystemen
Laufzeit: 01.04.2011 bis 31.03.2014
Flexible Methoden zur Darstellung komplexer Strukturen aus einfachen und leicht zugänglichen Edukten sind von großem Interesse. Unser Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuer Übergangsmetall-katalysierter Transformationen, die atomökonomische Zugänge zu komplexen biologisch relevanten Substanzklassen eröffnen. Ein auf mechanistischen Untersuchungen basierendes rationales Katalysator- und Verfahrens-Design sowie sequentiell katalysierte Domino-Prozesse sind dabei von wesentlicher Bedeutung. Die Demonstration des Potentials der entwickelten katalytischen Verfahren erfolgt im Rahmen der Naturstoffsynthese und der flexiblen Darstellung diverser Naturstoffanaloga. Als Katalysatoren dienen Übergangsmetall-Komplexe redox-gekoppelter Ligandensysteme, vorrangig funktionalisierte Ruthenium-Cyclopentadienon-Derivate. Aufgrund der elektronischen Kopplung des Dienon-Liganden und seiner basischen Koordinationsstelle bieten solche Komplexe außergewöhnliche Optionen hinsichtlich katalytischer Transformationen bifunktioneller Substrate wie den einfach sowie in großer Breite zugänglichen Propargyl- und Allylalkoholen. Zudem können elektronische, sterische und stereochemische Aspekte über die Substituenten des Dienon-Ligandensystems gesteuert werden.
Entwicklung Neuer Übergangsmetall-Katalysierter Transformationen
Laufzeit: 01.04.2008 bis 31.03.2011
The development of new flexible methods to obtain useful added-value products from simple and cheap materials is of high interest. The homogeneous transition metal catalysis delivers various processes and a brought range of new mechanisms to this field. We investigate transition metal catalyzed processes using complexes of redox-coupled ligands to obtain relevant especially nitrogen containing compounds. New ligand systems that are suitable for electronic coupling are developed and their corresponding transition metal complexes are generated. Especially ruthenium cyclopentadienone derivatives provide unique features towards catalytic transformations of bifunctional substrates like propargyl alcohols due to redox-coupling of the dienone ligand and its basic coordination site. Following this concept the rage of selective catalytic transformations of propargyl alcohols with ruthenium catalysts could be widely extended. The formation of neutral vinyliden- and allenyliden-species as central intermediates in catalytic cycles is of major interest since these species represent a framework of selectively addressable carbon atoms suitable for regioselective additions of functionalized nucleophiles followed by cyclization-processes. Such catalytic transformations allowing high flexibility regarding suitable educts and stereochemical aspects are applied to the synthesis of simple heterocycles as well as natural products and their analogues.
2024
Begutachteter Zeitschriftenartikel
An unusual phosphide addition reaction of 1,3-dimethyl-1,2,3-benzotriazolium iodide
Mudzakir, Ahmad; Liebing, Phil; Haak, Edgar; Fischer, Axel; Hilfert, Liane; Goldhahn, Rüdiger; Edelmann, Frank T.
In: Inorganic chemistry communications - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 161 (2024), Artikel 111924
Product distribution of steady–state and pulsed electrochemical regeneration of 1,4‐NADH and integration with enzymatic reaction
Al-Shaibani, Mohammed Ali Saif; Sakoleva, Thaleia; Živković, Luka A.; Austin, Harry P.; Dörr, Mark; Hilfert, Liane; Haak, Edgar; Bornscheuer, Uwe T.; Vidaković-Koch, Tanja
In: ChemistryOpen - Weinheim : Wiley-VCH-Verl., Bd. 13 (2024), Heft 8, Artikel e202400064, insges. 12 S.
Ruthenium catalyzed formation of fused pyridine derivatives or substituted indoles from hydrazine‐derived enamines and propargyl alcohols
Haak, Edgar; Skowaisa, Steffen
In: European journal of organic chemistry - Weinheim : Wiley-VCH Verl. . - 2024, Artikel e202401079, insges. 9 S.
Regiocontrolled ruthenium-catalyzed isomerization of propargyl alcohols
Skowaisa, Steffen; Haak, Edgar
In: Synlett - Stuttgart [u.a.] : Thieme . - 2024
Dissertation
Rutheniumkatalysierte Kaskadentransformationen von Propargylalkoholen zu funktionalisierten Pyridinen, Indolen, Pyrazolpyridinen, Indolchinolizidinen im Eintopfprozess und deren Anwendung in der formalen Totalsynthese von (±)-Tangutorin
Skowaisa, Steffen Patrick; Haak, Edgar; Schinzer, Dieter
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik 2024, 1 Online-Ressource (V, 6-590 Seiten, 18,92 MB) [Literaturverzeichnis: Seite 554-563][Literaturverzeichnis: Seite 554-563]
2023
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Diaminocyclopentadienone ruthenium complex catalyzed alkylation of indoles and ketones with primary alcohols
Skowaisa, Steffen; Haak, Edgar
In: European journal of organic chemistry - Weinheim : Wiley-VCH Verl. . - 2023, insges. 7 S.
Dissertation
Synthesis of new benzimidazole-derived epothilone analogues
Iqbal, Muhammad Zahid; Schinzer, Dieter; Haak, Edgar
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik 2023, 1 Online-Ressource (110 Seiten, 3,38 MB) [Literaturverzeichnis: Seite 102-108][Literaturverzeichnis: Seite 102-108]
2021
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Triaminocyclopentadienyl ruthenium complexes - new catalysts for cascade conversions of propargyl alcohols
Hatzfeld, Jana; Skowaisa, Steffen; Jäckel, Elisabeth; Kaufmann, Julia; Haak, Edgar
In: Chemistry - a European journal - Weinheim: Wiley-VCH, Bd. 27 (2021), 62, S. 15545-15553
2020
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Selectivity and sustainability of electroenzymatic process for glucose conversion to gluconic acid
Varničić, Miroslava; Zasheva, Iva N.; Haak, Edgar; Sundmacher, Kai; Vidaković-Koch, Tanja
In: Catalysts: open access journal - Basel: MDPI, Volume 10(2020), issue 3, article 269, 20 Seiten
2019
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Ruthenium-catalyzed formation of pyrazoles or 3-hydroxynitriles from propargyl alcohols and hydrazines
Kaufmann, Julia; Jäckel, Elisabeth; Haak, Edgar
In: Arkivoc: free online journal of organic chemistry - Zurich: ARKAT, 2000, Bd. 2019.2019, 4, insges. 11 S.
Dissertation
Atomökonomische Transformationen von Propargylalkoholen durch Ruthenium-katalysierte Kaskadenreaktionen und Eintopfprozesse
Jäckel, Elisabeth; Haak, Edgar
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik 2019, 265 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 254-259][Literaturverzeichnis: Seite 254-259]
2018
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Ruthenium catalyzed cascade annulation of indole with propargyl alcohols
Haak, Edgar; Kaufmann, Julia; Jäckel, Elisabeth
In: Angewandte Chemie / International edition - Weinheim: Wiley-VCH, 1962 . - 2018, insges. 7 S.
Modern annulation strategies for the synthesis of cyclo[b]fused indoles
Haak, Edgar
In: Synlett: accounts and rapid communications in synthetic organic chemistry - Stuttgart [u.a.]: Thieme, 1989 . - 2018
Rutheniumkatalysierte Kaskadenanellierung von Indol mit Propargylalkoholen
Kaufmann, Julia; Jäckel, Elisabeth; Haak, Edgar
In: Angewandte Chemie - Weinheim: Wiley-VCH, 1887, Bd. 130.2018[Online first]
2017
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Complex polycycles from simple propargyl alcohols through ruthenium-catalyzed cascade reactions and one-pot procedures
Jäckel, Elisabeth; Kaufmann, Julia; Haak, Edgar
In: Synthesis: journal of synthetic organic chemistry - Stuttgart [u.a.]: Thieme, 1969 . - 2017
2016
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Transition-metal-catalyzed transformations of 1-alkenylpropargyl alcohols and esters - valuable cascade reactions for increasing structural complexity
Haak, Edgar
In: European journal of organic chemistry. - Weinheim : Wiley-VCH Verl, 2016
Application of a ruthenium-catalyzed allylation-cycloisomerization cascade to the synthesis of (±)-herbindole A
Thies, Nora; Stürminger, Martin; Haak, Edgar
In: Synlett: accounts and rapid communications in synthetic organic chemistry - Stuttgart [u.a.]: Thieme, 1989, Bd. 27.2016
2015
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Ruthenium-catalyzed synthesis of 2,3-cyclo[3]dendralenes and complex polycycles from propargyl alcohols
Thies, Nora; Haak, Edgar
In: Angewandte Chemie / International edition - Weinheim: Wiley-VCH, 1962 . - 2015
Rutheniumkatalysierte synthese von 2,3-cyclo[3]dendralenen und komplexer polycyclen aus propargylalkoholen
Thies, Nora; Haak, Edgar
In: Angewandte Chemie - Weinheim: Wiley-VCH, Bd. 127 (2015)
Characterization of the major reactions during conversion of lignin to carbon fiber
Mainka, Hendrik; Hilfert, Liane; Busse, Sabine; Edelmann, Frank; Haak, Edgar; Herrmann, Axel S.
In: Journal of materials research and technology: jmr&t ; official publication of the Brazilian Metallurgical, Materials and Mining Association - Rio de Janeiro: Elsevier, 2012 . - 2015
Dissertation
Synthesis, structure and catalytic activity of new lanthanide alkynylamidinates
Sroor, Farid Mohamed Ahmed; Edelmann, Frank T.; Haak, Edgar
In: Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2015, IV, 148 S., graph. Darst.
2014
Dissertation
Die Entwicklung nachhaltiger Synthesemethoden zur atomökonomischen Transformation von 1-Vinylpropargylalkoholen mit Übergangsmetallkomplexen redoxaktiver Liganden als Katalysatoren
Thies, Nora; Haak, Edgar; Gesing, Ernst R. F.; Schinzer, Dieter
In: Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2014, III, 173 S., graph. Darst.
2013
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Ruthenium-catalyzed synthesis of highly substituted pyrroles from 1-vinylpropargyl alcohols and amines
Thies, Nora; Gerlach, Martin; Haak, Edgar
In: European journal of organic chemistry. - Weinheim : Wiley-VCH Verl, 2013
2012
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Ruthenium-catalyzed allylation-cyclization reactions of cyclic 1,3-dicarbonyl compounds with 1-vinyl propargyl alcohols
Jonek, Anita; Berger, Stefanie; Haak, Edgar
In: Chemistry - a European journal: a European journal - Weinheim: Wiley-VCH, Bd. 18.2012, 42, S. 15504-15511
Dissertation
Progress towards the total synthesis of sorangicin
Belayneh, Kumeneger Debalike; Schinzer, Dieter; Haak, Edgar
In: Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2012, IX, 144 S., graph. Darst.
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
Ruthenium-catalyzed functionalization of pyrroles and indoles with propargyl alcohols
Thies, Nora; Hrib, Cristian G.; Haak, Edgar
In: Chemistry - a European journal: a European journal - Weinheim: Wiley-VCH, Bd. 18.2012, 20, S. 6302-6308
2010
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
Proximity-assisted cycloaddition reactions of -azidocyanohydrin ethers: Synthesis of diversely functionalized bicyclic terazoles
Hanessian, Stephen; Descgenes-Simard, Benoit Simard Daniel; Chenel, Caroline; Haak, Edgar; Bulat, Vlad
In: Pure Appl. Chem., Vol. 82, No. 9, 2010, S. 1761-1771
Ruthenium-catalyzed addition of carboxylic acids or cyclic 1,3-dicarbonyl compounds to propargyl alcohols
Berger, Stefanie; Haak, Edgar
In: Tetrahedron letters . - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, insges. 5 S.; Abstract
2008
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
Proximity-Assisted Cycloaddition Reactions ¿ Facile Lewis Acid-Mediated Synthesis of Diversely Functionalized Bicyclic Tetrazoles
Hanessian, Stephen; Simard, Daniel; Deschenes-Simard, Benoit; Chenel, Caroline; Haak, Edgar
In: Org. Lett. 2008, 10, S. 1381-1384
Ruthenium-Catalyzed Allenyl Carbamate Formation from Propargyl Alcohols and Isocyanates.
Haak, Edgar
In: Eur. J. Org. Chem. 2008, S. 788-792
2007
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
Ruthenium Complexes of Electronically Coupled Cyclopentadienone Ligands ¿ Catalysts in Transformations of Propargyl Alcohols
Haak, Edgar
In: Eur. J. Org. Chem. 2007, S. 2515-2528.
2006
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
Ruthenium-Catalyzed Enaminoketone Formation from Propargyl Alcohols
Haak, Edgar
In: Synlett 2006, S. 1847-1848
Rezension
Comprehensive Organic Functional Group Transformations II. 6+1 Bde. Herausgegeben von Alan R. Katritzky und Richard J. K. Taylor.
Haak, Edgar; Hopf, Henning; Jahn, Ullrich
In: Angew. Chem., 2006, S. 869-871
Comprehensive Organic Functional Group Transformations II. Six volumes + index volume. Edited by Alan R. Katritzky and Richard J. K. Taylor.
Haak, Edgar; Hopf, Henning; Jahn, Ullrich
In: Angew. Chem. Int. Ed, 2006, S. 855-857
2004
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
A Simple Biomimetic Route to Nonsymmetric Pyrazines
Haak, Edgar; Winterfeldt, Ekkehard
In: Synlett 2004, S. 1414-1418
2002
Dissertation
Titankatalysatoren für die intermolekulare Hydroaminierung von Alkinen und Alkenen
Haak, Edgar
In: Hannover, Universität, Fachbereich Chemie, 2002
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
A One-Pot Procedure for the Synthesis of a-Amino Phosphonates from Alkynes
Haak, Edgar; Bytschkov, Igor; Doye, Sven
In: Eur. J. Org. Chem. 2002, S. 457-463
2000
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
An Ammonia Equivalent for the Dimethyltitanocene-Catalyzed Intermolecular Hydroamination of Alkynes
Haak, Edgar; Siebeneicher, Holger; Doye, Sven
In: Org. Lett. 2000, 2, S. 1935-1937
Intermolecular Hydroamination of Alkynes Catalyzed by Dimethyltitanocene
Haak, Edgar; Bytschkov, Igor; Doye, Sven
In: Angew. Chem. Int. Ed., 1999, S. 3389-3391
Intermolekulare, durch Dimethyltitanocen katalysierte Hydroaminierung von Alkinen
Haak, Edgar; Bytschkov, Igor; Doye, Sven
In: Angew. Chem. 1999, 111 , S. 3584-3586
Originalartikel in begutachteter nationaler Zeitschrift
Katalytische Hydroaminierung von Alkinen und Alkenen
Haak, Edgar; Doye, Sven
In: Chem. Unserer Zeit, 1999, S. 296-303
- Organische Chemie,
- Natur- und Wirkstoffsynthese,
- Homogene Metallkatalyse
| Studium | |
10/1993 - 11/1998 | Studium der Chemie an der Universität Hannover Zusatzqualifikationen: Biochemie, Pharmakologie, Toxikologie |
04/1998 - 11/1998 | Diplomarbeit unter Anleitung von Prof. Dr. Dr. h.c. E. Winterfeldt Institut für Organische Chemie, Universität Hannover |
| Promotion | |
12/1998 - 02/2002 | Dissertation unter der Betreuung von |
08/02/2002 | Rigorosum |
| Postdoktorat | |
03/2002 - 06/2003 | Postdoktorandenaufenthalt an der University of Montreal |
| Unabhängige wissenschaftliche Arbeit | |
11/2003 - 03/2008 | Habilitand am Institut für Organische Chemie der |
04/2008 - 03/2014 | Juniorprofessor für Organische Chemie am Lehrstuhl für Organische Chemie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg |
04/2014 - 06/2020 | Privatdozent für Organische Chemie am Lehrstuhl für Organische Chemie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg |
18/06/2020 | Ernennung zum außerplanmäßigen Professor |
11/2003 - 03/2008 | Institutsrat, Institut für Organische Chemie, TU Braunschweig |
Stipendien und Auszeichnungen | |
05/1999 - 10/2001 | Stipendiat im Graduiertenkolleg Chemische und Technische Grundlagen der Naturstofftransformation, DFG |
- Chemisches Kolloquium (GDCh) ( Link zur LV im LSF )
- Moderne organische Synthesemethoden ( Link zur LV im LSF )
- Moderne organische Synthesemethoden - Seminar ( Link zur LV im LSF )
- Organische Chemie - Blockpraktikum für CIW:MSPG ( Link zur LV im LSF )
- Organische Chemie (CIW:MSPG) ( Link zur LV im LSF )