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Predictive Computational Modelling for the Rational Design of Divergent Nickel Catalysis

Projektbeschreibung

Rechnergestütztes Rahmenkonzept für fortgeschrittenes Nickelligandendesign

Die chemische Synthese mit Nickelkatalysatoren beruht derzeit auf einem langsamen Versuch-und-Irrtum-Screening, da Wissenschaftsteams nicht vollständig verstehen, wie spezifische Komponenten, sogenannte Liganden, die Reaktionsergebnisse beeinflussen. Die Arbeit des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts PCoM-RaDeDiNiCa hat zum Ziel, diese empirische Spekulation in prädiktive Wissenschaft zu verwandeln. Mithilfe der Kombination aus fortgeschrittenen Computersimulationen mit maschinellem Lernen wird das Projektteam ein digitales Rahmenkonzept erschaffen, um die grundlegenden Mechanismen komplexer chemischer Reaktionen abzubilden. Zu den wichtigsten Zielen gehören die Aufklärung, wie Katalysatoren die Produktselektivität steuern, und die Entwicklung von Werkzeugen für das rationale Design neuer Liganden. Zu guter Letzt könnte mit diesem Projekt ein neues Paradigma etabliert und der Forschungsgruppe jene Prinzipien geliefert werden, die nötig sind, um effiziente und nachhaltige katalytische Prozesse zu beschleunigen.

Ziel

"DiNiCa (Divergent Nickel Catalysis) represents a major frontier in chemical synthesis, offering the potential to generate multiple, distinct products from identical starting materials simply by changing the ancillary ligand on a Nickel catalyst. While experimentally powerful, this approach is severely limited by a lack of fundamental mechanistic understanding, forcing catalyst development to rely on empirical, trial-and-error screening. The central knowledge gap is the unelucidated electronic role of the directing ligand, many of which are ""non-innocent"", in controlling reaction selectivity.
The PCoM-RaDeDiNiCa (Predictive Computational Modelling for the Rational Design of Divergent Nickel Catalysis) project will address this challenge by employing a state-of-the-art, multi-scale computational workflow that integrates deep mechanistic investigation with data-driven machine learning (ML). This project will deliver the first comprehensive theoretical investigation into the origins of selectivity in DiNiCa, combined with a novel predictive framework. By integrating Density Functional Theory (DFT) with advanced multireference methods and machine learning, we will construct a robust and predictive mechanistic model.
The primary objectives are: 1) to elucidate the complete catalytic cycle and origin of regioselectivity for a key C-C coupling reaction; 2) to unravel the mechanistic basis of enantioselectivity in a challenging hydroamination reaction; and 3) to develop a predictive machine learning model for catalyst selectivity and apply it to the rational in silico design of new, high-performance ligands.
By transforming the understanding of these systems from an empirical art to a predictive science, PCoM-RaDeDiNiCa will establish a new paradigm of rational catalyst design. The outcomes will provide the experimental community with a powerful predictive tool and design principles, accelerating the development of more efficient and sustainable catalytic processes with"

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. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

THE UNIVERSITY COURT OF THE UNIVERSITY OF ST ANDREWS
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 260 347,92
Adresse
NORTH STREET 66 COLLEGE GATE
KY16 9AJ ST ANDREWS
Vereinigtes Königreich

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Region
Scotland Eastern Scotland Clackmannanshire and Fife
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

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