Projektbeschreibung
Wissenslücke zwischen theoretischem Verständnis der Propellane und ihren Anwendungen füllen
Propellane sind polyzyklische Kohlenwasserstoffe, bei denen drei Ringe aus Kohlenstoffatomen eine gemeinsame kovalente Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung aufweisen. Sie sind die Vorläufer der Bicyclo[1.1.1]pentane die wertvolle Käfigmoleküle für die Pharma- und Werkstoffforschung bilden. Die Propellane mit kleineren Ringen sind gegenüber Anionen, Radikalen und Kationen reaktionsfähig, was darauf beruht, dass die Elektronendichte sowohl im Grundzustand als auch während der Reaktionen von der elektronenreichen zentralen C-C-Bindung auf die peripheren p-Orbitale des Kohlenstoffatoms verlagert wird. Die Ziele des EU-finanzierten Projekts NewPropChem bestehen darin, dieses Modell zu überprüfen, die Veränderung der Struktur und der Elektronik während der Ringöffnungsprozesse zu charakterisieren sowie die Reaktivität von Propellanen unter Einsatz neuartiger katalytischer Konzepte zur Aktivierung der zentralen C-C-Bindung zu erkunden.
Ziel
Propellanes are molecules of high importance as precursors to valuable cage molecules in pharmaceutical and materials research. For smaller-ring propellanes, ubiquitous reactivity can be displayed towards anions, radicals, and cations; however, the theoretical basis for this unusual behaviour has only recently emerged, which is based on the ability of small ring propellanes to delocalise electron density away from the electron-rich central C–C bond onto the peripheral carbon atom p orbitals both in the ground state, and during reactions. In this project we develop chemical tools to test this theoretical model, offering experimental support and characterising the change in structure and electronics during ring opening processes. We further develop new synthetic methodology to access high-value (but hard to access) chiral propellane ring-opening products, and explore new modes of propellane reactivity by employing novel catalytic concepts to activate the central C–C bond. We use a theoretical 'carbene' description of [1.1.1]propellane to open up access to bridge-substituted propellanes, which represent a 'holy grail' of the field, and also explore methods to control the dimerisation or oligomerisation of these molecules. Collectively, using the most up to date theoretical models (and in collaboration with theoretical chemists) we aim to develop a new frontier of propellane chemistry, which has the potential for broad impact on its many applications.
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich