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Extending the Molecular Electron Density Theory

Descrizione del progetto

Evoluzione della teoria della densità degli elettroni molecolari per studiare le reazioni delle molecole organiche

La rottura e la formazione di legami chimici nelle reazioni chimiche sono associate all’esaurimento e all’accumulo di densità elettronica tra gli atomi. La teoria della densità elettronica molecolare recentemente proposta delinea il ruolo dei cambiamenti della densità elettronica nella reattività delle molecole organiche. Basandosi sulle nuove intuizioni chimiche ottenute dall’applicazione di questa teoria alle reazioni pericicliche e alle reazioni di cicloaddizione 1,3-dipolare, il progetto Extending MEDT, finanziato nell’ambito del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, si propone di sviluppare ulteriormente la teoria della densità elettronica molecolare e di progettare strumenti computazionali più precisi. L’obiettivo finale del progetto è dimostrare che è una teoria preferibile per descrivere la reattività chimica delle molecole organiche.

Obiettivo

Revealing why and how reactions take place is the essential goal for fundamental investigations of chemical reactivity. The breaking and forming of chemical bonds in a chemical reaction is directly associated with the depletion and accumulation of electron density between atoms. In the recently proposed Molecular Electron Density Theory (MEDT), the origin of chemical reactivity is deduced directly from the changes of electron density, as analysed by well-established quantum-chemical tools. This contrasts with typical approaches (e.g. molecular-orbital theory), where chemical reactivity is inferred, indirectly, from mathematical entities that are not directly associated with changes in electron density. Building on the new chemical insights obtained by the application of MEDT to pericyclic reactions and 1,3-dipolar cycloaddition reactions, the principle goals of this project are (a) to develop and extend MEDT to additional electron-density-based quantum chemical tools and more accurate types of computations and (b) to convince physical and organic chemists that MEDT is preferable to traditional methods for the rationalisation of chemical reactivity. To achieve the second goal, we will revisit traditional chemical concepts, many of which were proposed even before the development of modern quantum chemistry, and assess whether they are consistent with observed electron density changes. We will also explore applications of MEDT, both to traditional textbook reactions in organic chemistry and to the intricate reaction pathways associated with prebiotic chemistry, especially the prebiotic syntheses of imidazole, nucleotides, and other touchstone prebiotic molecules. By these means, we shall establish MEDT as a new paradigm for interpreting chemical reactivity, based on the experimentally observable electron density.

Meccanismo di finanziamento

MSCA-IF-GF - Global Fellowships

Coordinatore

UNIVERSITAT DE VALENCIA
Contribution nette de l'UE
€ 232 497,60
Indirizzo
AVENIDA BLASCO IBANEZ 13
46010 Valencia
Spagna

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Regione
Este Comunitat Valenciana Valencia/València
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 232 497,60

Partner (1)