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Bis(carbene) Analogues of Aluminium and Gallium as Building Blocks for Highly Selective Reagents and Next Generation Catalysts

Descrizione del progetto

Sintesi chimica efficiente e sostenibile con analoghi bis(carbene) di alluminio e gallio

Gli attuali metodi di sintesi nella chimica molecolare spesso si basano su metalli nobili costosi o presentano orbitali molecolari non corrispondenti, con conseguente produzione di rifiuti e sottoprodotti indesiderati. Vi sono inoltre preoccupazioni sulla sicurezza relative alla tossicità dei reagenti e alla produzione di rifiuti pericolosi. Il progetto AGILE, finanziato dal CER, si propone di affrontare queste problematiche sviluppando nuovi metodi di sintesi sostenibili per la scissione e la formazione di legami chimici, nonché per la catalisi redox con un unico sistema. Per fare ciò, propone l’uso di analoghi bis(carbene) di alluminio e gallio, i cui orbitali molecolari di frontiera unici forniranno una reattività reversibile. Ciò consente un migliore controllo e una migliore modulazione dei processi di reazione, con conseguenti percorsi atomicamente economici, riduzione degli scarti, economicità e minore impatto ambientale.

Obiettivo

Molecular chemistry impacts on a wide range of transformational activities that the society relies on and thus plays a key role in addressing the societal challenges facing the European Union in the 21st century. Current synthetic methods commonly depend on rare and costly precious metals or face obstacles stemming from mismatching molecular orbitals, which necessitates atom-inefficient synthetic pathways. Hence, research on the utilisation of abundant and environmentally benign elements in synthesis and catalysis and the exploration of alternative activation and functionalisation strategies is urgently required.
AGILE addresses these challenges by establishing new methods for breaking and making chemical bonds and for redox-catalysis with a single system, i.e. homo- and heterobimetallic bis(carbene) analogues of aluminium and gallium, which will be utilised as the next generation of selective reagents, high performing catalysts, and valuable ligands.
AGILE will develop novel, reactive compounds that combine the benefits of derivatives in highly reactive oxidation states with the cooperativity of dinuclear Al and Ga complexes that are cheap, environmentally benign, and non-toxic. Equipped with unique frontier molecular orbitals, they will provide the reversible reactivity crucially required to unlock a wide range of elemental steps. By merging two one-electron processes, AGILE will overcome the limitations of monometallic two-electron reactions, thereby enabling redox-catalysis by main-group bimetallics. Finally, AGILE will use prototypical Lewis-acids as very strong electron donors to promote redox-catalysis with abundant first-row transition metals. In-depth kinetic, spectroscopic, and computational insight will help us achieve these challenging objectives.
By providing new catalysts and expanding the scope of challenging chemical transformations, AGILE will significantly contribute to the development of main-group chemistry and more sustainable synthetic methods.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

TECHNISCHE UNIVERSITAET CHEMNITZ
Contributo netto dell'UE
€ 1 999 820,00
Indirizzo
STRASSE DER NATIONEN 62
09111 Chemnitz
Germania
Regione
Sachsen Chemnitz Chemnitz
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 999 820,00

Beneficiari (1)