Descrizione del progetto
Sbloccare il potenziale trascurato del bismuto come catalizzatore per la sintesi organica
La catalisi omogenea industriale basata sull’uso di catalizzatori metallici di transizione è indispensabile per la costruzione di composti organici. Nell’ambito del progetto Let-it-Bi, finanziato dall’UE, alcuni ricercatori si propongono di rivoluzionare il campo della sintesi organica per sviluppare una nuova serie di catalizzatori altamente attivi e sostenibili rivolgendosi a un angolo poco utilizzato della tavola periodica: il bismuto. Questo trascurato sistema redox può essere utilizzato nell’attivazione di piccole molecole e nella funzionalizzazione delle olefine. Il bismuto è abbondante, poco costoso e ha una tossicità molto bassa. Con questi attributi, il progetto è sempre più attratto dal bismuto, con l’obiettivo di scoprire nuove reazioni chimiche per la sintesi organica, che sono rimaste finora indefinite.
Obiettivo
Homogeneous catalysis based on transition metals has become an indispensable strategy in the development of efficient methodologies for organic synthesis, finding application in a wide variety of processes across the chemical sciences. Inspired by the wealth of reactivity in this area, we present a proposal that departs from transition metal catalysis and aims at unlocking the potential of bismuth (Bi) as a sustainable catalyst, unravelling novel and unknown catalytic redox processes for organic chemistry. The main goal of this project is to translate the unique properties traditionally associated to transition metals to a main group element. Let-it-Bi is a quest to disclose the remarkable potential of a commonly overlooked element of the periodic table such as bismuth, in the field of catalysis and organic synthesis. Being an earth abundant, non-toxic and inexpensive element, bismuth represents an excellent candidate to be explored in catalysis and to study its fundamental reactivity. In the first part of this proposal, we describe the design of a novel Bi(III)Bi(V) redox cycle towards the formation of synthetically relevant and challenging CC, CHalogen, CN and CO bonds. The last part proposes the expansion of this concept to an unprecedented Bi(I)Bi(III) redox cycle. Such a unique redox system will find application in the activation of small molecules (H2, NH3, BH and SiH bonds) for the functionalization of simple and largely available olefins. In addition to provide a solution to the price, toxicity and environmental issues associated to transition metal-based transformations, this proposal aims at the exploration of uncharted territories in the area of homogeneous catalysis; thus discovering and providing novel reactivities for organic synthesis which remained elusive to date. Noteworthy, preliminary results accompany both parts demonstrating the feasibility of the proposed research.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- scienze naturaliscienze chimichechimica inorganicametalli di post-transizione
- scienze naturaliscienze chimichecatalisi
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Programma(i)
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-STG
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ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
45470 Muelheim An Der Ruhr
Germania