Projektbeschreibung
Neuartige nachhaltige Katalysatoren nutzen hilfreiche Moleküle von häufig vorkommendem Schwefeldioxid
Die synthetische organische Chemie ist eine riesige Industrie, die wichtige Substanzen für Pharmazeutika, Agrochemikalien, Lebensmittel, Farbe und weitere Bereiche produziert. Katalysatoren werden großflächig eingesetzt, um die Einbindung gewünschter Molekülteile in andere Moleküle zu beschleunigen, die zu kommerziell relevanten Stoffen führen. Obwohl Sulfonyl Bestandteil funktioneller Gruppen ist, die wichtig für die organische Chemie sind, gibt es sehr wenige kostengünstige und nachhaltige katalytische Prozesse, die Schwefeldioxid (SO2), eine potenzielle Sulfonyl-Quelle, die jedes Jahr über verschiedene Reaktionen und Prozesse in sehr großen Mengen produziert wird, nutzen. Das EU-finanzierte Projekt CATSO möchte diesem Problem durch nachhaltige Katalysatoren für die SO2-Einbindung, die kostengünstige und häufige Ausgangsstoffe als Substrate verwenden, begegnen.
Ziel
Sulfur dioxide is produced in millions of tonnes per annum, and represents an abundant and low-cost feedstock for chemistry. Despite a varied and useful range of reactivity as a reagent for organic synthesis, the use of sulfur dioxide as a feedstock for catalytic processes was extremely limited with only a handful of reactions reported before 2010. This is particularly striking when the wide occurrence of the sulfonyl motif is considered, as it features in a variety of useful organic functional groups such as sulfones and sulfonamides. Together these functional groups appear in an enormous range of intermediates and final compounds used in the pharmaceutical, agrochemical and fine chemical industries. In earlier work we have show that use of an SO2 surrogate, such as DABSO, allows a variety of catalytic reactions to be developed. The take-up of these reactions, particularly the catalytic methods for sulfinate synthesis from aryl halides or aryl boronic acids, has been significant, and these reactions are being used in industrial laboratories. This is a great start, but there are a number of limitations to the chemistry, as well as opportunities to develop exciting related chemistry that we believe will have significant impact. The vast majority of catalytic reactions developed employ Pd catalysts and pre-functionalised “activated” substrates, such as aryl halides, boronic acids, or diazonium salts. These are useful reactions, but the reliance on precious metal catalysts and activated substrates is limiting, both from a sustainability perspective, but also in terms of reactivity, as the majority of these reactions all proceed by 2-electron processes. Accordingly, the main objective of this Fellowship is to develop catalytic reactions for SO2 incorporation that employ more sustainable catalysts, and also to show that readily available feedstocks, such as carboxylic acids and alcohols can be used as substrates.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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