Opis projektu
Wielometalowe katalizatory molekularne do bezpośredniej konwersji N2 w aminy
Aminy to cząsteczki zawierające atomy azotu, które są niezbędne w naszym codziennym życiu, jednak otrzymywanie ich z najobfitszego źródła, jakim jest azot cząsteczkowy (N2), często wymaga stosowania długich, nieefektywnych procesów. Jednym z celów współczesnej chemii jest opracowanie katalizatorów, które mogą przekształcać N2 bezpośrednio w aminy. Proces ten jest jednak trudny ze względu na niską reaktywność N2. Na potrzeby przeprowadzenia takiej konwersji zespół finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu N2-CONVERT zamierza opracować katalizatory molekularne zawierające wiele metali. Owocem tych prac będą stabilne platformy ligandowe, które umożliwią umieszczanie wielu centrów metali blisko siebie. Poprzez badania eksperymentalne i obliczeniowe uczeni sprawdzą, w jaki sposób czynniki, takie jak separacja metali i dostępność miejsca, wpływają na aktywację N2. Odkrycia te pomogą w projektowaniu wielometalowych kompleksów, które umożliwiają bezpośrednią (elektro)katalityczną konwersję N2 do amin.
Cel
Nitrogen containing molecules (amines) are ubiquitous in our daily lives. The N atoms in these essential compounds originate from dinitrogen (N2), but often undergo a vastly energy inefficient route to be incorporated into molecules. Hence, it has been a long-standing goal to develop catalysts that enable the direct conversion of N2 into amines to provide an efficient and sustainable alternative for amine synthesis. While various metal complexes enable the stoichiometric conversion of N2 into amines, a key problem preventing catalytic conversion lies in the incompatibility of the required harsh reductants with the reagents for making N–C bonds.
In this project, I aim to develop well-defined molecular catalysts wherein multiple metals work together to directly convert N2 into amines. To this end, I will develop innovative ligand platforms based on rigid core scaffolds, designed to bind 2, 3 or 4 metal centers in close proximity. In a systematic combined experimental and computational study, I will obtain fundamental understanding on how aspects like metal-metal separation, number of metals, reduction state or accessibility of metal sites, affect the cooperative binding and activation of N2. This will enable me to identify design parameters of multimetallic complexes that enable N–C bond formation at metal-bound N2 without requiring harsh reductants. With this information, I will rationally design multimetallic complexes that enable the direct (electro)catalytic conversion of N2 into amines. My strong background and track record in ligand design, N2 activation, multimetallic coordination chemistry and catalysis puts me in a unique position to realize the highly ambitious goals of this project.
The N2-CONVERT project will provide a new paradigm on how we look at N2, from an inert molecule to an abundant, cheap and non-toxic N-atom building block. In the long run, it will lay the foundation for a sustainable alternative to the current wasteful way of making amines.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
3584 CS Utrecht
Niderlandy