Opis projektu
Dwa katalizatory są lepsze niż jeden – bardziej ekologiczna chemia w produkcji istotnych biologicznie związków
Chemia syntetyczna ma zasadnicze znaczenie dla opracowywania i produkcji innowacyjnych środków chemicznych stosowanych w niemal każdej branży i sektorze przemysłu. Możliwość selektywnego wytwarzania dokładnie tego, co jest nam potrzebne w szybki i wydajny sposób, ma dla nas kluczowe znaczenie i zasadniczo sprowadza się do przeprowadzenia odpowiedniej katalizy. Przeprowadzanie pewnych cząsteczek w inne często wymaga wykorzystania lub celowania w związki pierścieniowe i kroków wymaganych do przerwania pierścienia, jego rozszerzenia oraz przeprowadzenia tak zwanej cykloaddycji. Czasami ich wykonanie bywa trudne i wymaga stosowania ostrych środków chemicznych oraz uzyskiwania niesprzyjających warunków prowadzenia reakcji, czasami zaś bywa zupełnie niemożliwe. Finansowany ze środków UE projekt COOPCAT ma służyć opracowaniu nowatorskiego podejścia zakładającego zastosowanie dwóch katalizatorów, by umożliwić syntezy istotnych związków biologicznych o strukturze pierścieniowej, które do tej pory były uważane za niemożliwe do przeprowadzenia.
Cel
We plan to make innovative use of two catalysts in combination to achieve reactivity impossible with single catalysts acting alone and so develop new synthetic methods for the synthesis of biologically important compound classes. Catalytic approaches to chemical synthesis provide great benefits in terms of reducing the demand for energy and resources, and outwork will enable a ‘greener’ approach to molecules of value in medicine and healthcare. The combination of two catalysts (one acidic, one nucleophilic) offers particular advantages, but presents challenges of compatibility that we intend to overcome. Previously, Gong has demonstrated that chiral isothiourea Lewis base catalyst may be combined with the second mode of activation, such as Lewis acid catalysis, to enable α-amination of esters and decarboxylative [4+2] annulation of 4-ethynyl dihydrobenzooxazinones. We will build on this work by developing a new class of catalytic asymmetric C1 ammonium enolates as nucleophiles for ring opening and ring expansion chemistry. A chiral Lewis base and a metal salt will work together to promote acylammonium ion formation, ring opening, ring expansion and [4+3] and [4+2] cycloaddition chemistry. The reactions will exhibit regio- and stereocontrol, and we will aim for high yield and enantiopurity. This cooperative catalytic strategy, using a chiral Lewis base and a metal salt together, provides a powerful synthetic tool for the rapid stereoselective synthesis of small ring natural products and other bioactive targets. For the first time, it will provide a method for enantioselective [3+2], [4+2] and [5+2] annulations to generate ε-lactones, dihydropyridazinone, and dihydroquinolinone structures. It remains a challenge to selectively generate diverse products from identical substrates, and we intend to demonstrate that this is possible by employing catalyst rather than substrate control.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFKoordynator
BS8 1QU Bristol
Zjednoczone Królestwo