Description du projet
La conception rationnelle de catalyseurs métalliques durables pourrait être à l’origine d’une révolution
La plupart des processus catalysés par les métaux reposent sur ce que les chimistes appellent la «réactivité polaire», où les réactions impliquent le transfert ou le partage de deux électrons à la fois. Toutefois, dans le domaine relativement nouveau de la catalyse métallo-radicalaire, les réactions se produisent en ne transférant ou ne partageant qu’un seul électron à la fois. Alors que la catalyse des réactions polaires à deux électrons repose traditionnellement sur des ions métalliques rares et coûteux, les réactions métallo-radicalaires à un électron sont réalisées de manière durable avec des catalyseurs à base de métaux de transition abondants et peu coûteux. Ces dernières présentent de multiples applications en chimie fine, en médecine et en science des matériaux. Le projet MetalloRadiCat, financé par l’UE, permet de mieux comprendre la réactivité métallo-radicalaire et les principes qui lui sont associés afin de favoriser une conception rationnelle des catalyseurs métallo-radicalaires et des processus catalytiques, notamment en ce qui concerne le domaine émergent des fonctionnalisations à distance. L’équipe se concentre sur de nouvelles molécules et fonctionnalités dans le contexte de la production et de l’activation du méthane.
Objectif
Over the past decades, metal catalysis has had a tremendous impact in chemistry, its adjacent disciplines and society overall, having gained an omnipresence in academic and industrial research worldwide. Numerous previously unthinkable transformations can nowadays be achieved in a selective and relatively mild manner owing to the metals' unique ability to trigger bond-making and breaking via pathways and principles that are inaccessible to metal-free processes. In this context, the global community has focused primarily on closed-shell, two electron processes for synthetic transformations. By comparison, the field of metalloradical catalysis has seen much less development, although metalloradicals are nature's preferred species to tame radical reactivities under non-precious metal-catalysis in numerous metalloenzymes. This is likely due to our currently limited understanding of metalloradical reactivity and its associated principles, and as such also limited ability to rationally design metalloradical catalysts and catalytic processes. A multidisciplinary approach, which capitalizes on the principles and insights of organic, organometallic and biological processes, will likely be key to meet the next frontier in this promising field. The objective of this proposal is to combine the tools of mechanistic, computational and synthetic organic/organometallic chemistry to explore catalysis with metalloradicals in synthesis, materials research and enzymatic processes. The proposed program will investigate some of the most pertinent questions in relation to the emerging area of remote functionalizations for the selective synthetic access to tailored molecules, olefin migrations and manipulations, and naturally occurring (enzymatic) metalloradical-catalyzed processes in the context of methane production and activation.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences chimiquescatalyse
- sciences naturellessciences chimiqueschimie organiquecomposés aliphatiques
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-COG
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ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
52062 Aachen
Allemagne