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Development and mechanistic investigations of efficient Fe-catalysed asymmetric C–H activation

Projektbeschreibung

Entwicklung einer effizienten Fe-katalysierten asymmetrischen C–H-Aktivierung

Die Chiralität in bioaktiven Molekülen ist bereits etabliert, wobei nur ein Enantiomer die spezifische biologische Aktivität aufweist. Die metallkatalysierte enantioselektive C–H-Aktivierung der inneren Sphäre basiert auf Edelmetallen sowie toxischen Metallen (Pd und Ru), was die Anwendbarkeit der Reaktion einschränkt. Das EU-finanzierte Projekt AsymFeCH will ungiftige, nachhaltige und kostengünstige Fe-katalysierte enantioselektive C–H-Aktivierungsreaktionen entwickeln. Zu diesem Zweck werden Fe-Komplexe mit chiralen Phosphinen als Präkatalysatoren bei der katalytischen Hydroarylierung von Allenen oder Alkenen mit aromatischen Ketonen eingesetzt. Das erhaltene mechanistische Verständnis wird für die weitere Reaktionsentwicklung mit verschiedenen Substraten (Imine und 1,1-Diphenylketon-Derivate) verwendet und liefert Grundlagen für die Weiterentwicklung des Forschungsgebiets der asymmetrischen Fe-katalysierten C–H-Aktivierung.

Ziel

The importance of chirality in bioactive molecules is well established with only one enantiomer exhibiting the desired biological activity. To date, more than 90% of chiral drugs on the market are supplied as racemates potentially causing side-effects or of uncertain bioactivity. The enantioselective synthesis of chemicals has risen to address such issues with enantioselective catalytic C–H activation standing out due to its atom economy, step efficiency, and avoidance of substrate pre-functionalization. So far, metal-catalysed enantioselective inner sphere C–H activation relies mainly on precious and/or toxic metals, such as Pd and Ru, limiting the reaction’s applicability. Therefore, efforts are currently being made to replace such metals with more benign 3rd row transition metals. Nevertheless, only one report of such transformation has been reported with Fe despite Fe being extremely desirable due to its low cost, toxicity and high natural abundance. The AsymFeCH project will address this issue through the development of non-toxic, sustainable and inexpensive Fe-catalysed enantioselective C–H activation reactions. For this purpose, low valent Fe complexes with chiral phosphines will be used as precatalysts in the catalytic hydroarylation of allenes or alkenes with aromatic ketones. The mechanism and origin of enantioselectivity of the developed reactions will then be delineated through a unique combination of spectroscopies and kinetic studies. Subsequently, the acquired mechanistic understanding will be used for further reaction development with more challenging substrates (imines and 1,1-diphenylketone derivatives) setting the foundations for the scientific and industrial communities to advance the field of asymmetric Fe-catalysed C-H activation. This will not only lead to the sustainable and greener synthesis of pure chiral products affecting the pharmaceutical and materials sectors but will also make Europe less dependent on Pd, an imported precious metal.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2019

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

GEORG-AUGUST-UNIVERSITAT GOTTINGEN STIFTUNG OFFENTLICHEN RECHTS
Netto-EU-Beitrag
€ 162 806,40
Adresse
WILHELMSPLATZ 1
37073 Gottingen
Deutschland
Region
Niedersachsen Braunschweig Göttingen
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 162 806,40