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Base metal-catalytic cross-coupling methodologies towards sustainability

Projektbeschreibung

Grundmetallkatalyse für eine umweltfreundlichere Chemie und eine schönere, sauberere Zukunft

In der Welt der chemischen Synthese sind fast 90 % der chemischen und pharmazeutischen Produktion auf die Katalyse zurückzuführen. Edelmetalle wie Pd, Pt und Rh, die in vielen Katalysatoren eine wichtige Rolle spielen, werfen jedoch Fragen der Nachhaltigkeit und Toxizität auf. Angesichts schwankender Kosten und einer fehlenden Bereitstellung ist eine Umstellung erforderlich. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt NextBase wird eine Allianz von Katalysesachverständigen schmieden, die sich dieser Herausforderung stellen. Das Projektteam verfolgt das Ziel, die wichtige Verlagerung von Edelmetallen zu Übergangsmetallen der ersten Reihe, wie Mn, Fe und Cu, in Kreuzkupplungsreaktionen anzugehen. Dieses transformative Projekt, das auf reichhaltiger Expertise aufbaut, nutzt die Reaktivität von Übergangsmetallen der ersten Reihe für eine nachhaltige Kreuzkopplung, zielt auf industrielle Meilensteine ab und fördert auf Nachhaltigkeit bedachte Personen im Doktorat.

Ziel

"Catalysis is today exploited for preparing ca. 90% of chemical and pharmaceutical products. Use of catalysts allows for efficient chemical transformations, limiting the energy consumption and improving selectivity and atom economy. However, a large number of catalytic systems rely on noble metals (e.g. Pd, Pt, Rh, Ir, Au), with associated sustainability and toxicity issues. Indeed, all these metals are undergoing strong price fluctuations and will face supply limitations in the future. Moreover, given the toxicity of most precious metals, the tolerated threshold in fine chemicals and APIs is very low, with associated purification costs (solvents, energy, generation of waste). For these reasons, replacement of noble metals with the cheaper and generally less toxic 1st row transition metals (TMs) - such as Mn, Fe, Co, Ni, Cu - is becoming a compelling goal for chemists, as well as a need for society. However, this goal also represents a tremendous challenge, as the typical reactivity of 2nd and 3rd row TMs cannot be easily transferred to 1st row TMs, due to their different electronic structure: the so-called ""base metals"" tend to form high spin complexes and to engage in single electron transfer rather than in the multielectron redox steps typical of noble metals.
NextBase is an intersectoral consortium of research groups with a strong expertise in catalysis, who will join forces to take the challenge of noble metal replacement in cross-coupling reactions - a class of transformations of high industrial importance for the production of fine chemicals and APIs. Synergies and complementary types of expertise within the DN will be exploited (i) to harness the reactivity of 1st row TM for several types of cross-coupling, which will be also applied to industrially relevant targets, and (ii) to train PhD students aware of the importance of sustainability issues and expert in the use and combination of sustainable catalytic methodologies."

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

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Koordinator

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI MILANO
Netto-EU-Beitrag
€ 259 437,60
Adresse
Via Festa Del Perdono 7
20122 Milano
Italien

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Region
Nord-Ovest Lombardia Milano
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Beteiligte (5)

Partner (4)