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Group 1 and Group 2 Metal-Metal Bonds. Tailored Reduction Reagents in Synthesis and Catalysis.

Description du projet

Liaisons métal-métal pour des processus chimiques durables

Il existe une demande pour des réactifs respectueux de l’environnement dans le cadre de processus chimiques durables. Malgré leur utilisation répandue, les catalyseurs à base de métaux de transition sont coûteux et toxiques. Des espèces basées sur les groupes principaux avec des états d’oxydation bas et/ou des liaisons métal-métal sont étudiées comme remplaçants potentiels. Toutefois, les exemples actuels se limitent aux molécules contenant du magnésium, ce qui laisse les autres liaisons métal-métal du bloc s inexplorées. Dans ce contexte, le projet MeMe-BONDS financé par le CER vise à concevoir des réducteurs durables à l’aide de nouvelles liaisons du bloc s stabilisées par des interactions électroniques ajustables. Le projet intégrera des ligands avec une fonctionnalité σ-accepteur pour contrôler la réactivité des intermédiaires radicaux formés et développer de nouvelles liaisons métal-métal du bloc s. Il utilisera une combinaison de méthodes expérimentales et informatiques pour comprendre les structures électroniques.

Objectif

The increasing demand for environmentally friendly reagents to perform sustainable processes has become of paramount relevance for modern academia and industry. Transition metal-based catalysts are long-established players in many important chemical transformations, given their ability to cleave and form chemical bonds with facile oxidation state changes. Their high cost and/or toxicity, however, have prompted the search for potential replacements. The past decades brought fascinating discoveries of main-group-based species exhibiting low-oxidation states and/or metal–metal bonds with excellent and tunable reducing properties. Nonetheless, despite formidable efforts invested in broadening the scope, existing examples are restricted to Mg-containing molecules, while other s-block metal-metal bonds remain unaccomplished. MeMe-BONDS will address this challenge by engineering novel sustainable reductants based on hitherto unknown s-block bonds stabilized by tunable electronic interactions. This breakthrough will be possible by combining the steric shielding provided by commonly used ligands with the introduction of a σ-acceptor functionality to tame the inherent reactivity of formed radical intermediates. This innovative metal-ligand interaction will allow for the precise incorporation of one or two extra electrons, resulting in a unique electronic structure, which - under suitable conditions - will afford the new s-block metal–metal bonds. Tandem experimental and computational methods will enable a fundamental understanding of the electronic structures and their interplay with the nature of the substituents. The properties and reactivity of these novel bonds will be thereby tuned, opening the door for application in small molecules’ activation and as electronically versatile catalysts. The output of this project will enrich the synthetic chemistry toolbox and pave the way for more environmentally friendly chemical processes.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSITAT DES SAARLANDES
Contribution nette de l'UE
€ 1 998 966,00
Adresse
CAMPUS
66123 Saarbrucken
Allemagne
Région
Saarland Saarland Regionalverband Saarbrücken
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 998 966,00

Bénéficiaires (1)