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Escaping from Flatland by “de novo” Catalytic Decarboxylation Techniques

Descrizione del progetto

Un nuovo metodo per collegare i composti organici

Le reazioni di accoppiamento incrociato sono uno degli strumenti più sofisticati a disposizione dei chimici per sintetizzare molecole organiche complesse. Esse offrono un modo per creare i legami carbonio-carbonio, che rappresentano la base del moderno sviluppo dei farmaci. Tuttavia, è sfuggita ai chimici per decenni la capacità di formare atomi di carbonio uniti da legami sp3–sp3 con selettività del sito prevedibile, controllo preciso della stereochimica di una reazione e produzione di rifiuti prossima allo zero. Il progetto NOVOFLAT, finanziato dall’UE, offrirà un approccio pionieristico per forgiare legami sp3–sp3 attraverso una tripla reazione a cascata che consente la decarbossilazione intramolecolare degli esteri di acidi carbossilici semplici e disponibili, che come unico sottoprodotto rilasciano CO2. NOVOFLAT non solo cambierà il modo in cui si formano i legami sp3–sp3 ma migliorerà anche la nostra comprensione delle reazioni di migrazione della catena.

Obiettivo

Although cross-coupling reactions have become one of the pillars of modern chemical synthesis, the ability to forge sp3–sp3 bonds with improved flexibility, practicality, predictable site-selectivity, preparative utility, stereocontrol and with nearly zero-generation of waste has eluded chemists for decades, remaining a major challenge and an uncharted cartography in catalytic endeavours. The successful realization of this goal will represent a paradigm shift from the standard logic of organic synthesis in both basic and applied research, as increasing the number of sp3-hybridized carbon atoms has become a necessary goal in the drug discovery pipeline. NOVOFLAT offers a pioneering approach for forging sp3–sp3 linkages via a triple catalytic cascade that enables an unprecedented intramolecular decarboxylation of simple and available carboxylic acid esters with CO2 as the sole byproduct. As ester derivatives simply derive from naturally-occurring carboxylic acids and alcohols, this proposal will allow to rapidly access sp3–sp3 linkages with different electronic and steric requirements, thus providing an invaluable opportunity to streamline the discovery of important architectures with applications across the molecular sciences. Preliminary results demonstrate the feasibility to provide “a la carte” predictable tool that chemists could use to control the site where the sp3–sp3 bond-formation takes place in both aliphatic and cyclic frameworks, even at remote sp3 sites. In addition, our general principle offers an unrecognized opportunity to simultaneously construct sp3–sp3 linkages and control the stereochemistry at remote sp3 sites. In this manner, NOVOFLAT will not only provide new dogmas in retrosynthetic analysis by fundamentally altering the way sp3–sp3 bonds are made, but also open new vistas in “chain-walking” reactions, as the incorporation of chirality throughout the alkyl side-chain constitutes “terra incognita” in these technologies.

Meccanismo di finanziamento

ERC-ADG - Advanced Grant

Istituzione ospitante

FUNDACIO PRIVADA INSTITUT CATALA D'INVESTIGACIO QUIMICA
Contribution nette de l'UE
€ 2 500 000,00
Indirizzo
AVENIDA PAISSOS CATALANS 16
43007 Tarragona
Spagna

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Regione
Este Cataluña Tarragona
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale
€ 2 500 000,00

Beneficiari (1)