CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
CORDIS

Towards a Greener Reduction Chemistry by Using Cobalt Coordination Complexes as Catalysts and Light-driven Water Reduction as a Source of Reductive Equivalents

Projektbeschreibung

Nachhaltige chemische Synthese durch lichtgesteuerte katalytische Reduktionsreaktionen

Die Entwicklung alternativer synthetischer Methoden zur Herstellung wertvoller Chemikalien ist für eine nachhaltige Zukunft von entscheidender Bedeutung. Das ERC-finanzierte Projekt GREENLIGHT_REDCAT wird sichtbares Licht und Wasser zur Synthese wertvoller Chemikalien nutzen. Durch die Kombination von Photoredox-Katalysatoren und Übergangsmetallkomplex-Katalysatoren zielt GREENLIGHT_REDCAT darauf ab, nachhaltige selektive katalytische Reduktionsprozesse für organische Substrate zu schaffen. Die Projektaktivitäten zielen auf die Entwicklung lichtgetriebener regioselektiver und enantioselektiver katalytischer Reduktionsreaktionen unter Verwendung von Kobaltkoordinationskomplexen ab. Dabei soll die Dynamik kobaltkatalysierter Reduktionen verstanden und die Leistung dieser Reaktionen durch selbstorganisierende Katalysator-Photosensibilisator-Materialien verbessert werden. Kobaltkatalysatoren auf der Basis von Aminopyridin-Liganden haben sich bereits als vielversprechend erwiesen, wenn es darum geht, Ketone und Aldehyde mit Wasser zu Alkoholen zu reduzieren.

Ziel

The development of alternative greener synthetic methods to transform renewable feedstocks into elaborated chemical structures mediated by solar light is a prerequisite for a future sustainable society. In this regard, this project entails the use of visible light as driving force and water as a source of hydrides for the synthesis of high-value chemicals.
The project merges photoredox catalysis with 1st row transition coordination complexes catalysis to open a new avenue for greener selective catalytic reduction processes for organic substrates. The ground-breaking nature of the project is:
A) Develop light-driven region- and/or enantioselective catalytic reductions using well-defined cobalt coordination complexes with aminopyridine ligands, initially developed for water reduction. Sterics, electronics and supramolecular interactions (apolar cavities and chiral pockets) will be studied to proper control of the selectivity in the reduction of i) C=E and C=C bonds and ii) in the C-C inter- and intramolecular reductive homo- or heterocouplings.
B) Fundamental understanding of the light-driven cobalt catalysed reductions characterizing intermediates that are involved in the reactivity, kinetics and labelling studies as well as performing computational modelling of reaction mechanisms. The basic understanding of operative mechanisms will expedite a new methodology for electrophile-electrophile umpolung couplings.
C) Enhance catalytic performance of the light-driven cobalt catalysed reductions by self-assembling of catalyst-photosensitizer into carbon based pi-conjugated materials through noncovalent supramolecular interactions. Likewise, it will allow electrode immobilization for electrocatalysed reductions using water as a source of protons and electrons.
As a proof of concept, cobalt catalysts based on aminopyridine ligands have been shown highly active in the light-driven reduction of ketones and aldehydes to alcohols, using water as the source of hydrogen atom.

Gastgebende Einrichtung

FUNDACIO PRIVADA INSTITUT CATALA D'INVESTIGACIO QUIMICA
Netto-EU-Beitrag
€ 1 999 063,00
Adresse
AVENIDA PAISSOS CATALANS 16
43007 Tarragona
Spanien

Auf der Karte ansehen

Region
Este Cataluña Tarragona
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 1 999 063,00

Begünstigte (1)