Projektbeschreibung
Innovative molekulartechnische Ansätze ermöglichen beispiellose Hauptgruppenkatalysatoren
Die Katalyse ist für fast alle chemischen Reaktionen von sozioökonomischer Bedeutung wichtig, da sie die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen beschleunigt, sodass die Produktion in großem Maßstab möglich wird. Übergangsmetallkatalysatoren sind seit Jahrzehnten das Zugpferd der chemischen Bindungsaktivierung. Die Bemühungen um eine umweltfreundlichere und nachhaltigere Chemie haben neue Katalysatoren hervorgebracht, die aus reichlich vorhandenen und preisgünstigen Alternativen der so genannten Hauptgruppenelemente bestehen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts B-yond werden neuartige molekulare Strategien entwickelt, um zukunftsweisende Hauptgruppenkatalysatoren zu entwickeln, die auf noch nie dagewesenen molekularen Architekturen basieren. Diese bahnbrechenden Katalysatoren werden Innovationen im Zusammenhang mit nachhaltigen und kostengünstigen chemischen Prozessen voranbringen.
Ziel
The activation of chemical bonds is fundamental to every chemical transformation. While reactions mediated by transition-metal catalysts are known for more than a century, the last decade witnessed spectacular developments in the emerging area of catalysis mediated by non-metallic species. Among these new chemical entities made from earth-abundant and inexpensive main-group elements, Lewis acid-base pairs and bifunctional element/ligand systems mimicking the behavior of transition-metals rapidly revolutionized the activation modes of chemical bonds.
In the project B-yond, I will establish new molecular engineering strategies and develop unprecedented main-group catalysts embedded in cage-shaped and curved molecular scaffolds. Ground-breaking molecules escaping the established structural theories will become the initial focus of my project, including the creation of non-planar B, Al, C and Si centered Lewis superacids with unmatched reactivities. I will push the frontiers of knowledge of chemical bonding by exploring unusual boron-elements bonding situations and advance the design of main-group catalysts beyond the state-of-the-art. Unprecedented C-H bond functionalization processes will be developed and exploited for hydrocarbons transformation through the concept of “low reorganization energy catalysts”. The activation of dinitrogen with unique main-group superacids and bases will finally be tackled, a pioneering step toward the uncharted territory of catalytic N2 activation and conversion without transition-metal complexes.
These goals will be accomplished through a multidisciplinary approach built on my expertise in mechanistic investigations, spectroscopic and kinetics methods, organometallic and main group chemistry. The project B-yond will deliver extraordinary solutions for chemists to reach new chemical reactivities beyond the actual limits and will inspire scientists to develop innovative sustainable and cost-effective chemical processes.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-AG - HORIZON Action Grant Budget-BasedGastgebende Einrichtung
5000 Namur
Belgien