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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Enabling Noble Metal Reactivity with Earth-Abundant Metals for Selective Bond Functionalization Strategies

Descripción del proyecto

Alternativas a los catalizadores de metales preciosos en química orgánica

La química orgánica ha dependido durante mucho tiempo de la funcionalización de los enlaces C=C y C-X para generar complejidad molecular y formar enlaces carbono-carbono, fundamentales en numerosos procesos importantes. Hasta ahora, los químicos habían recurrido a catalizadores de metales preciosos, como el platino, el iridio y el paladio, para lograrlo. No obstante, la escasez de estos elementos ha provocado un aumento de los precios y problemas de disponibilidad. En el proyecto Fenometal, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se examinará el uso fiable del hierro en la química de dos electrones con el fin de sentar las bases de tecnologías capaces de sustituir estos catalizadores metálicos. Este avance podría abrir vías revolucionarias para la química orgánica y contribuir a evitar situaciones de desabastecimiento crítico.

Objetivo

The functionalization of C=C and C–X bonds (X = I, Cl, Br, and H) is fundamental in organic chemistry for making carbon-carbon bonds or for introducing molecular complexity. Chemists have traditionally relied on precious metals catalyst such as palladium, platinum, and iridium to facilitate these transformations. Some of these metals, if not all of them, are one of the rarest on earth, leading to increasingly high prices and uncertainty in future supply chains. As their availability continues to decline it is important to address the scarcity of these metals to secure a sustainable future. One solution is to develop new technologies that allow one to substitute the precious metal catalysts for those that are abundantly available (e.g. iron), without sacrificing on performance and selectivity. Because of the fundamental differences between the properties of iron (one-electron chemistry) and the second/third-row transition metals (two-electron chemistry), this approach has shown to be a daunting task. If, however, it could be shown that iron could reliably engage in two-electron chemistry, then the reactivity of precious metals could be unlocked for iron. Through bespoke ligand design we will attempt to unlock this two-electron chemistry and apply it to three of the most common reactions in organic synthesis; (i) cross-coupling, (ii) alkene metathesis, and (iii) C–H bond functionalization. By relying on a distinct two-electron mechanism, a treasure trove of possibilities for selective bond forming reactions is generated. Overall, this work is expected to result in new avenues in earth-abundant metal catalysis and provide new methodologies to construct ever important C-C and C-N that can be used to induce molecular complexity.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2022-COG

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Institución de acogida

TECHNION - ISRAEL INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Aportación neta de la UEn
€ 1 996 250,00
Coste total
€ 1 996 250,00

Beneficiarios (1)