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Innovative New Strategies in Generating High-impact Chemical Transformations

Descrizione del progetto

Tecniche di spettrometria di massa per una catalisi rapida e sostenibile

Con l’aumento della popolazione mondiale, le risorse naturali come l’acqua, il legname e la terra fertile vengono consumate più velocemente di quanto la natura possa reintegrarle. Nonostante i progressi compiuti nell’uso dei catalizzatori per convertire le materie prime in prodotti utili, i metodi attuali sono troppo lenti per tenere il passo con la domanda mondiale. Il progetto INSIGHT, finanziato dal CER, intende progettare un flusso di lavoro per la generazione rapida di conoscenze nella catalisi, sfruttando la catalisi dinamica adattiva per mantenere lo stato attivo degli ioni metallici attraverso stimoli esterni, combinati con la spettrometria di massa a flusso. Ciò consente ai ricercatori di esplorare i parametri di reazione e di raccogliere dati cinetici per migliorare i modelli teorici. Successivamente, il flusso di lavoro di scoperta sarà applicato all’area poco esplorata dell’attivazione dei legami carbonio-ossigeno e carbonio-carbonio, di concerto con un massiccio sforzo di sintesi secondo il paradigma della catalisi dinamica adattativa.

Obiettivo

Earth's growing population puts immense pressure on ecosystems due to increasing demands for natural resources, which are transformed into materials or energy for human use. Chemical catalysis is our primary tool for converting molecules, and advancements over the last century have made these processes more sustainable. While catalysis holds promise for addressing the urgent need for efficient, sustainable resource conversion, current discovery and optimization methods are too slow to meet global demands.
The INSIGHT project, a collaboration between a synthetic chemist, mass spectrometry expert, and theoretical chemist, aims to accelerate this process. We are developing a workflow that rapidly generates knowledge in catalysis. Building on our discovery of adaptive dynamic catalysis, where the physical state of a metal ion is maintained in its active form by external stimuli (light or electrons), we integrate this approach with flow mass spectrometry. This enables us to explore an unprecedented number of parameter permutations, identify successful reactions, and gather kinetic data, which will inform theoretical models and provide deep insights into catalytic systems.
Our project unfolds in three stages: First, we refine mass spectrometry techniques, generate data, and build models using well-established chemistry for cross-coupling carbon-halogen bonds. Next, we apply our discovery workflow to the underexplored area of carbon-oxygen bond activation, which holds significant potential for sustainable catalysis. Finally, we demonstrate the power of our method by tackling one of chemistry’s greatest challenges—carbon-carbon bond activation. By exploring a much larger chemical space for this transformation and using model-based knowledge generation, we aim to uncover innovative catalytic solutions that address some of the world’s most pressing resource challenges.
This accelerated approach may revolutionize chemical catalysis, offering sustainable solutions.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants

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

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-SyG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITAET REGENSBURG
Contributo netto dell'UE
€ 3 058 076,50
Indirizzo
UNIVERSITATSSTRASSE 31
93053 Regensburg
Germania
Regione
Bayern Oberpfalz Regensburg, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 3 058 076,50

Beneficiari (3)