Carlsbergfondet - Forskningsinfrastruktur - Greener Oxidation Reactions

Projekter: ProjektForskning

Projektdetaljer

Beskrivelse

Oxidants like O2, H2O2, ROOH, and other commonly used oxygen atom donors (even water), can be used as terminal oxidants/oxygen atom donors in catalytic reactions. However they need to be “activated”. The subsequent reactivity must be controlled so it can be utilized for specific purposes. We will characterize biomimetic first row transition metal-based oxidants (primarily iron) and their precursor metal-oxidant adducts generated on the reaction of appropriately designed metal complexes and oxidants. In particular the discovery of molecular metal complexes which catalyze selective oxidation reactions using O2 and H2O2 as terminal oxidants hold promise for future implementation of atom-economic protocols for the otherwise very polluting oxidation reactions. Sub-projects include "unmasking" unique iron(III)-OX (X=IAr, NR3) complexes proposed to be latent Fe (V)oxo species, introducing enantioselectivity and reversibly binding O2 gas to solids.

Lægmandssprog

Oxidationsreaktioner er notorisk vanskelige at kontrollere, da de ofte ikke er katalytiske og danner betydelig mængder af uønskede biprodukter. Vi ser derfor store muligheder for udvikling af bæredygtige (”grønne”) kemiske processer, hvis disse oxidationsreaktioner kunne forløbe katalytisk. Studier har vist, at overgangsmetalkomplekser som f.eks. molekylære jernkomplekser kan oxidere substrater under relativt milde betingelser endda ofte i vand. I organisk syntese er det åbenlyse spørgsmål: Hvor selektive vil disse reaktioner være? Regio- og stereoselektiviteten er i høj grad kontrolleret af liganderne, som man også observere for metalloenzymer i biologiske processer. En detaljeret kemisk forståelse af disse normalt kortlivede og ofte ukendte metalbaserede oxidanter er et vigtigt trin i udviklingen af nye katalysatorer. Ideelt vil katalysatorerne kunne gendannes f.eks. ved hjælp af ilt ligesom mange enzymer indeholdende overgangsmetaller regenereres i Naturen. Mulige anvendelser af disse nye katalysatorer spænder fra regio- og stereo-selektive oxidationsreaktioner i fremstilling af lægemidler til nedbrydning af problematiske organiske stoffer.
StatusAfsluttet
Effektiv start/slut dato01/10/201531/03/2019