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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Multifunctional Ligands for Enhanced Catalysis

Description du projet

Une voie durable pour la production de composés organiques

La fonctionnalisation de la liaison carbone-hydrogène remplace une liaison carbone-hydrogène inerte par un groupe fonctionnel, ce qui modifie les propriétés de la molécule-mère. Bien que cette réaction offre une voie verte pour la formation de nouveaux composés, son efficacité est limitée par deux facteurs. Premièrement, il est difficile de fonctionnaliser une liaison carbone-hydrogène sans affecter les autres sites carbone-hydrogène de la molécule. Deuxièmement, les métaux de transition précieux couramment utilisés doivent être remplacés par des matériaux disponibles en abondance sur Terre. Le projet MLCat, financé par l’UE, vise à concevoir des ligands multifonctionnels capables de se lier simultanément au substrat et au métal de transition catalyseur. Les liaisons carbone-hydrogène seront remplacées par les groupes fonctionnels souhaités à l’aide de catalyseurs à base de métaux de transition disponibles en abondance sur Terre. Des composés organiques sur mesure pourraient contribuer à débloquer de nombreuses applications industrielles, telles que la production d’aliments, de médicaments et de compléments alimentaires.

Objectif

Transition metal-catalyzed C-H functionalization replaces an inert carbon-hydrogen bond with a functional group, expediently altering the properties of the parent molecule to access new classes of compounds. Although the C-H functionalization represents a green chemistry approach as it precludes the need for pre-functionalized starting materials, there are still two main sustainability shortcomings with most current methodologies. The first challenge is achieving functionalization of specific C-H bonds without affecting other C-H sites in the molecule. A widely employed strategy to control the selectivity of metal-catalyzed C-H bond functionalization reactions has relied upon the covalent attachment of directing groups (i.e. pyridine, oxime, diazo) to the parent molecule. The requisite installation and removal of directing groups make the overall transformation less appealing from an atom- and step-economy perspective. The second challenge is to substitute commonly used precious transition metals with more benign earth-abundant alternatives. The proposed research program will address these shortcomings by developing an innovative and more efficient way for selective metal-catalyzed functionalization of aromatic and aliphatic C-H bonds without pre-attaching a directing group. The proposed strategies will rely on the design of multifunctional ligands capable of simultaneous binding to the substrate and the transition metal catalyst. The proposed approach will take advantage of the ability of Cr(0) to form an pi-arene complex and activate the aromatic and benzylic C-H bonds. Addressing these challenges associated with C-H activation technology would have the power to unlock many industrial applications, such as valorizing fine chemicals and modifying complex natural products, drug leads, or polymers.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

RHEINISCHE FRIEDRICH-WILHELMS-UNIVERSITAT BONN
Contribution nette de l'UE
€ 1 583 643,75
Adresse
REGINA PACIS WEG 3
53113 Bonn
Allemagne
Région
Nordrhein-Westfalen Köln Bonn, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 583 643,75

Bénéficiaires (1)