Projektbeschreibung
Neue Möglichkeiten der Molekularsynthese durch Elektrochemie
In der organischen Chemie waren Carbene und Nitrene eine Revolution der Molekularsynthese, da die Synthese von Arzneimitteln, Agrochemikalien und Polymeren vereinfacht wurde. Die Boranaloga (Borylene) können durch die Schwierigkeiten bei der Synthese nicht mithalten. Das soll im ERC-finanzierten Projekt ElectroBor geändert werden, indem Borylene mittels Elektrochemie kontrolliert generiert werden. Dieser Durchbruch bedeutet ein tieferes Verständnis zur Reaktivität von Borylen und somit innovative Verfahren zur Borylierung. Dazu gehört die Synthese innovativer Boracyclen und die Aktivierung von C-C-Bindungen, sodass die Synthese von Funktionsmaterialien optimiert werden kann. Durch Einsatz elektrochemischer Methoden könnte das ElectroBor-Team neue molekulare Strukturen entdecken und die chemische Synthese voranbringen, um die gewaltige Wirkung von Carbenen und Nitrenen zu wiederholen.
Ziel
Carbenoids (carbene and nitrene) have revolutionized the field of organic chemistry, reshaping and improving the molecular construction landscape and unveiling previously inaccessible reaction pathways. This chemistry has massively simplified the synthesis of complex molecular structures, such as pharmaceuticals, agrochemicals, and polymers. In contrast with the essential role of carbenes and nitrenes, the boron analogue - borylene - has received limited attention in synthetic chemistry. A basic understanding of borylene reactivity has hindered its utilization in organic synthesis, primarily because of its synthetically challenging formation.
This proposal aims to harness electrochemistry as a novel synthetic approach for the controlled generation of borylenes. This chemoselective platform will determine the critical factors that influence the reactivity of borylene intermediates and will enable the use of new borylation techniques previously out of reach of chemists. Having successfully demonstrated the first example of electrochemical borylene formation, we anticipate the emergence of various novel borylation techniques, among others, (i) the synthesis of underexplored strained three-membered boracycles by cycloaddition reactivity, unlocking access to novel classes of molecules, and (ii) the activation of ubiquitous bonds through boron insertion into C-C, which will utilize unprecedented retrosynthetic logic for ring expansion and 1,n-substituted chemical motifs, thus shortening the synthetic scheme of functional materials.
Drawing inspiration from the remarkable impact of carbenoids across a multitude of chemistry domains, we envision that the electrosynthesis of borylenes will empower chemists to employ these reactive species to unlock access to entirely underexplored classes of molecules and will provide profound insights into borylene reactivity, consequently charting a captivating course towards undiscovered realms in chemical synthesis.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Israel