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Bioinspired Oxidation of Hydrocarbons in Confined Spaces

Descrizione del progetto

Imitare i metalloenzimi per funzionalizzare i legami C-H

La funzionalizzazione di legami C-H selezionati negli idrocarburi si conferma una sfida tuttora presente nella sintesi chimica. I tentativi passati si sono soffermati sull’emulazione del centro metallico delle reazioni di ossidazione enzimatica. Il progetto ConfiMet, finanziato dall’UE, si spingerà oltre incorporando anche gli effetti di coordinamento secondario, il riconoscimento molecolare e il confinamento all’interno del sito attivo isolato della proteina. Per farlo, verranno fuse varietà di coordinamento collaudate per l’ossidazione a base di ferro e manganese dei legami C-H al fine di ottenere un recettore molecolare sintetico. I recettori metallo-cavitandi saranno provvisti di un centro metallico reattivo nelle immediate vicinanze di una tasca di legame con funzioni di riconoscimento molecolare solide. Tali reazioni di funzionalizzazione sito-selettiva nelle molecole dotate di numerosi legami C-H chimicamente equivalenti possono concorrere a metodi di produzione sostenibili per farmaci e prodotti chimici specifici.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2021-PF-01

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Coordinatore

UNIVERSITAT DE GIRONA
Contributo netto dell'UE
€ 181 152,96
Indirizzo
PLACA SANT DOMENEC 3
17004 Girona
Spagna
Regione
Este Cataluña Girona
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato

Partner (1)