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Site-selective C(sp3)–H functionalization with gaseous reagents using Hydrogen Atom Transfer photocatalysis in flow

Descrizione del progetto

Nuova strategia per la funzionalizzazione selettiva di legami carbonio-idrogeno

La funzionalizzazione di legami carbonio-idrogeno (C-H), il legame chimico più comune del mondo, ha aperto la strada alla sintesi di una vasta gamma di nuove molecole organiche. Tuttavia, la capacità di funzionalizzare selettivamente i legami C-H di un alcano è stata finora impegnativa. Il progetto FlowHAT, finanziato dall’UE, sfrutterà una tecnica chimica potente e versatile chiamata trasferimento di atomo di idrogeno (HAT), un processo che sposta semplicemente un atomo di idrogeno da una molecola all’altra. La tecnica comporterà l’uso di catalizzatori più economici per creare una vasta gamma di nuovi legami quali i legami carbonio-ossigeno e carbonio-azoto, che sono passaggi importanti nella costruzione di molecole complesse.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITEIT VAN AMSTERDAM
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 2 000 000,00
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 2 000 000,00

Beneficiari (1)

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