Projektbeschreibung
Metallenzyme zur Funktionalisierung von C-H-Bindungen nachahmen
Die Funktionalisierung ausgewählter C-H-Bindungen in Kohlenwasserstoffen stellt eine ständige Herausforderung in der chemischen Synthese dar. Bisherige Bemühungen konzentrierten sich auf die Nachahmung des metallischen Zentrums von enzymatischen Oxidationsreaktionen. Das EU-finanzierte Projekt ConfiMet geht darüber hinaus, indem es auch sekundäre Koordinationseffekte, die molekulare Erkennung und den Einschluss innerhalb des isolierten aktiven Zentrums des Proteins einbezieht. Zu diesem Zweck werden etablierte Koordinationsstrukturen für die Oxidation von C-H-Bindungen auf Eisen- und Manganbasis mit einem synthetischen molekularen Rezeptor verbunden. Die resultierenden Metall-Cavitand-Rezeptoren werden ein reaktives Metallzentrum in unmittelbarer Nähe zu einer Bindungstasche mit robusten molekularen Erkennungsmerkmalen aufweisen. Diese ortsselektiven Funktionalisierungsreaktionen in Molekülen mit mehreren chemisch äquivalenten C-H-Bindungen können nachhaltige Produktionsmethoden für Arzneimittel und andere chemische Spezialitäten fördern.
Ziel
Selective functionalization of C-H bonds in hydrocarbons is a grand challenge that chemists have tried to address for decades drawing inspiration from enzymatic oxidation reactions, with limited success. The mimicry of metalloenzymes has typically focused on the metal center, overlooking crucial aspects of the enzymatic machinery: secondary coordination effects, molecular recognition, and confinement within the isolated active site of the protein.
Herein, well-established coordination manifolds for Fe- and Mn-based oxidation of C-H bonds will be melded to a synthetic molecular receptor. The novelty of the resulting metallo-cavitand receptors lies in the positioning of the reactive metal center in close proximity to a binding pocket with robust molecular recognition features. The proposed reactions will exploit a structured microenvironment based on carefully designed non-covalent interactions. The designed hosts will bind hydrocarbons and related substrates in a confined space in close proximity to a reactive metal species, promoting site-selective oxidation dictated by the orientation of the substrate within the receptor rather than by the innate reactivity of the different C-H bonds in the structure.
ConfiMet will deliver unprecedented site-selective functionalization reactions in molecules with multiple chemically equivalent C-H bonds, of important impact in the development of sustainable production methods for drugs and other chemical specialties.
This project is a unique opportunity for the researcher to combine existing skills in coordination chemistry and transition metal catalysis with supramolecular chemistry concepts. The stimulating environment provided by the Institute of Computational and Catalysis, a research unit of excellence at Universitat de Girona (Spain), will allow the candidate to develop leadership, communication, and independent thinking skills, enhancing her career prospects in the transition to an independent academic position.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
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17004 Girona
Spanien