Descrizione del progetto
Progressi nella modellizzazione delle reazioni chimiche
L’accurata modellizzazione delle reazioni chimiche pone tuttora una sfida significativa nel campo della chimica, in particolare per le reazioni stereoselettive e regioselettive. Sebbene le attuali tecniche di apprendimento automatico abbiano fornito risultati eccellenti nella modellizzazione molecolare, non sono riuscite a prevedere percorsi di reazione complessi essenziali per la sintesi sostenibile, come l’organocatalisi asimmetrica e la biocatalisi. In questo contesto, il progetto DeepRxn, finanziato dal CER, si prefigge di colmare tale lacuna sviluppando strutture di apprendimento automatico innovative basate sui dati che consentono di migliorare la modellizzazione delle reazioni organiche ed enzimatiche. Concentrandosi su chemioselettività, regioselettività e stereoselettività, DeepRxn utilizzerà reti neurali molecolari a convoluzione su grafi e rappresentazioni tridimensionali nascoste, creando in definitiva un kit di strumenti open source che permette di prevedere accuratamente le energie di attivazione e di identificare nuove trasformazioni enantioselettive per la sintesi sostenibile.
Obiettivo
The exploration of reactions is a central topic in chemistry. Compared to the success of machine learning for molecules, the modeling of reactions is lagging behind, especially for stereo- and regioselective reactions. Since current efforts toward sustainable synthesis such as asymmetric organocatalysis or biocatalysis rely on the accurate prediction of enantio- and regioselective reaction pathways, new modeling approaches are needed. The proposed project aims toward developing new, data-driven deep learning frameworks for modeling organic and enzymatic reactions, focusing on chemo-, regio-, and stereoselectivity arising through intermolecular interactions with the reagent, solvent, or catalyst. In detail, we target the rule-free, stereochemistry-aware modeling and subsequent experimental validation of asymmetric organocatalysis to identify new enantioselective transformations, the exploration of new biocatalytic synthesis pathways including enzymatic cascades, and the accurate prediction of activation energies via developing new deep learning approaches. We will expand molecular graph-convolutional neural networks and graph transformers to reactions in a rule-free manner, and introduce hidden three-dimensional representations to account for stereochemistry and intermolecular interactions, yielding a versatile, open-source toolbox for reaction deep learning. This approach largely surpasses current approaches, which rely on two-dimensional representations, reaction rules, or three-dimensional input data, in offering the opportunity to model three-dimensional aspects and atom-mapping on-the-fly, for the first time, representing a significant breakthrough in this field. Its experimental validation campaign further allows for a direct application to the identification of new asymmetric organocatalytic transformations, as well as enzymatic cascades including cofactor recycling and side-product reduction, addressing the current need for more sustainable synthesis.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata da un essere umano.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata da un essere umano.
- scienze naturali scienze chimiche chimica organica reazioni organiche
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione intelligenza artificiale apprendimento automatico apprendimento profondo
- scienze naturali scienze chimiche catalisi biocatalisi
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione intelligenza artificiale intelligenza computazionale
Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
1040 Wien
Austria
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.