Projektbeschreibung
Neuer Ansatz für eisenkatalysierte Kreuzkupplung
Bei der Herstellung vieler wichtiger Chemikalien kommen Palladiumkatalysatoren für Kreuzkupplungsreaktionen zum Einsatz. Steigende Kosten und die sinkende Verfügbarkeit von Palladium lassen die Entwicklung nachhaltiger Alternativen unter Verwendung reichlich vorhandener Metalle, wie zum Beispiel Eisen, erforderlich erscheinen. Eisenkatalysierte Kreuzkupplungen werden jedoch wegen ihres begrenzten Anwendungsbereichs und der Notwendigkeit fester Reduktionsmittel oder schwieriger Bedingungen nicht ausreichend genutzt. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts ExCEL besteht darin, den Bereich der eisenkatalysierten Kreuzkopplungen zu revolutionieren, wobei die den Eisenkomplexen innewohnende Eigenschaft, Licht zur Katalyse auszunutzen, angewandt wird. Durch Ausnutzung der angeregten Zustände von Eisenkomplexen mit Ladungstransfer werden im Rahmen des Projekts noch nie dagewesene Umwandlungen unter milden Bedingungen ohne den Einsatz starker metallorganischer Reduktionsmittel möglich werden. In seiner Gesamtheit wird dieser Ansatz die Entdeckung neuer synthetischer Umwandlungen erleichtern.
Ziel
The manufacture of many high-value chemicals that sustain our daily lives depends on the ability of palladium catalysts to link together (cross-coupling) complex structural motifs. Yet, in view of the rapid increase of the price of palladium and its progressive depletion, it is crucial to invent alternative and more sustainable systems based on Earth-abundant metals to ensure the viability in the long term of these strategic processes that provide us with materials, agrochemicals or medicines. Iron is considered the most benign of transition metals because it is endless, inexpensive and biocompatible. However, despite its early discovery, iron-catalyzed cross-couplings have been underutilized owing to their narrower scope and the need for strong organometallic reductants or harsh conditions, which hampers their applicability in complex targets and densely-functionalized substrates. This proposal introduces a fundamentally new approach to overcome the issues that restrain the development of iron-catalyzed cross-couplings, exploiting the innate ability of iron complexes to harvest light and repurposing it to “activate” catalysis. Capitalizing on novel modes of reactivity accessed upon visible-light irradiation, this research programme offers a strategy to access key catalytically active iron species under mild conditions without the use of strong organometallic reductants, enabling unprecedented transformations with extended scope. ExCEL recruits charge-transfer excited states of iron complexes, providing access to Fe(I)/Fe(III) and Fe(0)/Fe(II) catalytic manifolds to achieve C–C and C–heteroatom bond formation as well as multicomponent reactions that are currently out of the reach of state-of-art iron catalysis. Overall, this proposal aims to introduce a new paradigm to upgrade and unleash the full potential of iron catalysis in organic synthesis, and will pave the way for the discovery of exciting new synthetic transformations.
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.
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- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenanorganische ChemieÜbergangsmetalle
- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenKatalyse
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
30003 Murcia
Spanien