Description du projet
Une boîte à outils conçue pour les données sensibles
Les carbanions sont des ions organiques portant une charge négative sur un atome de carbone. Les composés carbanioniques, quant à eux, sont d’importants réactifs organométalliques couramment utilisés comme intermédiaires chimiques. Leur forte réactivité et leur sensibilité à l’air et à l’humidité limitent l’utilisation des carbanions libres dans divers domaines de la chimie. Le projet CarbFunction, financé par le CER, vise à fournir une nouvelle boîte à outils pour la conception de réactifs et de catalyseurs anioniques intelligents. Grâce à une conception moléculaire minutieuse, la réactivité des carbanions sera contrôlée pour permettre leur utilisation en tant qu’éléments constitutifs et groupes fonctionnels. Les carbanions nouvellement formés seront testés dans différentes applications: la stabilisation des espèces du groupe principal avec des propriétés électroniques inhabituelles, la conception de catalyseurs bifonctionnels avec des éléments de bloc s et p abondants et la génération d’anions polyvalents et faiblement coordinants.
Objectif
Carbanionic compounds such as organolithium or Grignard reagents are important organometallic reagents and commonly used in organic synthesis for difficult deprotonation or C-C bond formation reactions. Due to the strongly polarized metal carbon bond these reagents are usually highly reactive and sensitive towards air and moisture and thus must be handled under strictly anhydrous conditions. Owing to this intrinsic reactivity, carbanionic compounds are usually only prepared in situ and scarcely applied beyond their classical use as strong bases or alkylation reagents. Free carbanions without stabilizing metal-carbon inter¬action are usually even more reactive but can be isolated when being stabilized by electron withdrawing groups. These naked carbanions are isoelectronic to simple amines. Yet, whereas amines are applied in various fields of chemistry not only as bases but also as versatile building blocks and functional groups, applications of free carbanions are very limited.
This project will change the perspective on carbanionic compounds. By careful molecular design the reactivity of carbanions will be controlled to enable their use as broadly applicable building blocks and functional groups. Experimental and computational methods will provide a fundamental understanding of the electronic structure and its influencing factors, thus allowing for a systematic use of the anionic nature and donor capacity of carbanions to reach properties and reactivities, which are not accessible via conventional strategies. Thus, we will provide a new toolbox for the design of smart anionic reagents and catalysts. The power of this concept will be demonstrated by applying carbanions in different research directions ranging from the stabilization of main group species with unusual electronic properties, to designing new bifunctional catalysts with abundant s- and p-block elements and the generation of versatile weakly coordinating anions.
Champ scientifique
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régime de financement
ERC - Support for frontier research (ERC)Institution d’accueil
44801 Bochum
Allemagne