Projektbeschreibung
Neue Strategie zur selektiven Funktionalisierung von Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen
Die Funktionalisierung von Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen (C-H) – der häufigsten chemischen Bindung in der Welt der Lebewesen – hat Wege zur Synthese einer Vielzahl neuer organischer Moleküle eröffnet. Es war bislang jedoch schwierig, die C-H-Bindungen eines Alkans selektiv zu funktionalisieren. Das EU-finanzierte Projekt FlowHAT wird ein leistungsstarkes und vielseitiges chemisches Verfahren namens Wasserstoff-Atom-Transfer zum Einsatz bringen – bei dem einfach ein Wasserstoffatom von einem Molekül auf ein anderes übertragen wird. Dieses Verfahren verwendet kostengünstigere Katalysatoren, um eine breite Palette neuer Bindungen wie Kohlenstoff-Sauerstoff- und Kohlenstoff-Stickstoff zu schaffen, die wichtige Schritte beim Aufbau komplexer Moleküle darstellen.
Ziel
An essential part of synthetic organic chemistry is the conversion of raw materials into highly complex molecules. While traditionally this has been achieved through conversion of functional groups, Nature has developed strategies to deliberately functionalize C–H bonds in organic molecules. Mimicking Nature’s machinery, chemists have developed a diverse set of powerful C–H bond functionalization strategies. However, undirected and selective C–H bond functionalization is still very challenging and it remains “a dream reaction” for the community. Herein, I propose a novel approach that combines both chemical and technological tools and is based on a continuous-flow photocatalytic Hydrogen Atom Transfer (HAT) that uses cheap decatungstate to activate these C(sp3)–H bonds selectively. Four different reaction classes will be developed which forge C=O, C–NO, C–SO2X and C–CO2H bonds using respectively O2, NO, SO2 and CO2 as cheap and atom-efficient reagents. All these methods provide useful functional handles which can be seamlessly engaged in other transformations. I will show that our methodology can be used to enable the late-stage diversification of bioactive molecules, establishing a new way of retrosynthetic thinking. Furthermore, I propose to exploit the intrinsic ability of HAT to abstract a hydrogen from volatile alkanes, such as methane, to generate the corresponding carbon-centered radicals. These nucleophilic radicals will be engaged in various cross-coupling transformations, including enantioselective variants. Moreover, I envision that a combination of continuous-flow, automation technology and machine learning will provide a much-needed technological impact, enabling the development of unique screening tools for the reproducible functionalization of organic molecules. The synthetic methods and technological tools will provide a breakthrough in the selective functionalization of strong C(sp3)–H bonds in both gaseous alkanes and biologically active molecules.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Photokatalyse
- Sozialwissenschaften Soziologie industrielle Beziehungen Automatisierung
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften organische Chemie aliphatische Verbindungen
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
1012WX Amsterdam
Niederlande
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.