Descrizione del progetto
Colmare il divario tra la comprensione teorica dei propellani e le loro applicazioni reali
I propellani sono idrocarburi policiclici nei quali tre anelli di scheletri di atomi di carbonio condividono un legame covalente comune tra carbonio e carbonio. Essi sono precursori dei biciclo[1.1.1]pentani molecole a gabbia di particolare rilevanza nella ricerca farmaceutica e dei materiali. I propellani caratterizzati da anelli di minori dimensioni manifestano reattività verso anioni, radicali e cationi in base alla loro capacità di delocalizzare la densità degli elettroni dal legame centrale ricco di elettroni tra carbonio e carbonio agli orbitali di tipo p degli atomi di carbonio periferici, sia nello stato fondamentale che nel corso delle reazioni. Il progetto NewPropChem, finanziato dall’UE, si prefigge di testare questo modello, di caratterizzare il cambiamento nella struttura e nell’elettronica durante i processi di apertura degli anelli e di approfondire la reattività dei propellani tramite l’applicazione di innovativi concetti catalitici, in modo da attivare il legame centrale tra carbonio e carbonio.
Obiettivo
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.
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
OX1 2JD Oxford
Regno Unito