Descripción del proyecto
Las interacciones entre luz y materia podrían hacer posible una química sintética limpia y sin reactivos
La química sintética suele depender de productos químicos y condiciones de reacción rigurosas para lograr una producción industrial relevante. La búsqueda de procesos más ecológicos es un ámbito de investigación dinámico. El acoplamiento vibracional fuerte (AVF) podría permitir reacciones químicas limpias y sin reactivos con la máxima economía de átomos y la mínima generación de residuos. En el AVF, las vibraciones moleculares se hibridan con los modos de una cavidad óptica, influyendo potencialmente en la velocidad o selectividad de una reacción química. Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto Reagentless-Org-Synt pretende investigar cuestiones fundamentales en torno al AVF. Producirá nuevas cavidades ópticas y caracterizará el AVF, utilizando métodos de espectroscopia de alta tecnología para controlar la fuerza de acoplamiento y la cinética de reacción y caracterizar los productos.
Objetivo
"This project proposal, ""Reagent-less Organic Synthesis through Vibrational Strong Coupling,"" addresses the pressing need in synthetic chemistry for sustainable and environmentally friendly chemical transformations. It aims to harness the power of vibrational strong coupling (VSC) to enable reagent-less, clean chemical reactions with maximum atom economy and minimal waste generation.
VSC involves selectively coupling a molecule's vibrational transition to the zero-point electromagnetic fluctuations of an optical cavity. This coupling, even in the absence of light, creates vibro-polaritonic states that can alter the ground-state reactivity landscape. VSC being a nascent field has shown promise in modifying some chemical reactions, however, many fundamental questions remain unanswered.
The research plan combines the fabrication and characterization of optical cavities, monitoring coupling strength and reaction kinetics using FT-IR spectroscopy, product characterization with GC-MS and NMR spectroscopy, and advanced spectroscopic techniques. Collaboration with experts in computational quantum physics will bridge the gap between theory and experiment.
This project's innovative aspects lie in its potential to achieve selectivity in chemical reactions that are challenging or impossible through conventional methods, eliminating the need for expensive catalysts, hazardous reagents, or harsh conditions. By exploring a range of reactions and studying the underlying principles, this project contributes to sustainable chemical synthesis, aligning with the goals of circular economy strategies and innovative energy-efficient practices.
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Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias naturalesciencias físicasópticaespectroscopiaespectroscopia de absorción
- ciencias naturalesciencias químicascatálisis
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
67081 Strasbourg
Francia