Projektbeschreibung
CO2 könnte bald seinen rechtmäßigen Platz in der nachhaltigen organischen Synthese einnehmen
Kohlenstoff ist die Grundlage aller organischen Stoffe und organischen Moleküle, die in zahlreichen Produkten vorhanden sind, hierzu zählen unter anderem Benzin und Erdgas, Kunststoffe, Reinigungsmittel, Farbstoffe, Lebensmittelzusatzstoffe und Arzneimittel. Die typischen Ausgangsmaterialien für die industrielle Synthese dieser Stoffe sind fossile Brennstoffe. Die potenziellen Vorteile für die Umwelt und Wirtschaft bei der Verwendung von CO2 als Rohstoff sind seit Jahrzehnten bekannt. Doch nur wenige industrielle Prozesse sind darin erfolgreich gewesen. Die starken Bindungen in CO2, die nicht sonderlich reaktionsfreudig sind, führen zu einem erheblichen Energieeinsatz sowie zu widrigen Katalysatoren und Bedingungen, die in großen Treibhausgasemissionen resultieren. CO2PERATE entwickelt Prozesse, bei denen CO2 und Biomasse als Ausgangsmaterialien sowie Nichtedelmetall-Katalysatoren verwendet werden. Das Ziel ist die nachhaltige Synthese zahlreicher chemischer Erzeugnisse auf CO2-Basis für die Anwendung im industriellen und pharmazeutischen Bereich.
Ziel
Our society depends on thousands of indispensable molecules such as pharmaceuticals, agrochemicals, dyes, and coatings. Such products are synthesized from starting materials that originate from fossil resources, mainly oil. As oil is depleting, alternative starting materials are needed. CO2 is a benign and sustainable carbon source, which in analogy to natural photosynthetic processes can be used to form chemical building blocks. However, despite the potential ascribed to CO2, the scope of chemicals available from CO2 remains narrow. In particular, the number of syntheses leading to carbon-carbon (C-C) bond formation from CO2 is limited, although C-C linkages constitute the core of all organic molecules. The CO2PERATE consortium is a cooperation between 3 industrial and 7 academic nodes, with a simple but essential vision: Training of European researchers in the synthesis of indispensable molecules from sustainable carbon sources and with sustainable catalysts. The main focus is on using CO2 as a synthon in C-C bond formation leading to industrially relevant compounds. In order to develop fully sustainable processes, CO2PERATE will react CO2 with biomass-derived starting materials and will use non-precious metal catalysts. The development of CO2-based synthetic pathways is highly beneficial not only for the chemical industry but also for pharmaceutical applications. In particular, CO2PERATE will have major impact on carbon-based isotopic labelling, which is an area of great economic value. The CO2PERATE research program unites leading expertise in catalysis, organic synthesis, computational modelling, isotopic labelling, process plant development, and manufacturing of pharmaceuticals and chemical additives. The research will be complemented by training in transferable skills, including entrepreneurship, patenting, outreach and open science, alongside personally adapted career development, with mentoring, intersectorial exchange, and international mobility.
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MSCA-ITN - Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks (ITN)Koordinator
9019 Tromso
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