Description du projet
Les interactions lumière-matière pourraient faciliter une chimie de synthèse propre et sans réactif
La chimie de synthèse repose souvent sur des produits chimiques et des conditions de réaction agressifs pour permettre une production industriellement pertinente. La recherche de procédés plus écologiques est particulièrement dynamique. Le couplage vibrationnel fort (CVF) pourrait faciliter des réactions chimiques propres et sans réactif, avec une économie maximale d’atomes et une production minimale de déchets. Dans le cadre du CVF, les vibrations moléculaires s’hybrident avec les modes d’une cavité optique, ce qui peut influencer la vitesse et/ou la sélectivité d’une réaction chimique. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet Reagentless-Org-Synt se propose d’étudier les questions fondamentales qui entourent le CVF. Il produira de nouvelles cavités optiques et caractérisera le CVF, à l’aide de méthodes de spectroscopie de haute technologie pour contrôler la force de couplage et la cinétique des réactions, et caractériser les produits.
Objectif
"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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Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- sciences naturellessciences physiquesoptiquespectroscopiespectrométrie d’absorption
- sciences naturellessciences chimiquescatalyse
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Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
67081 Strasbourg
France