CAREER: Direct Radical Functionalization of Alcohols using Cobalt Photocatalysis

职业:使用钴光催化对醇进行直接自由基官能化

基本信息

  • 批准号:
    1952860
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 50.57万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-09-01 至 2024-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In recent years, significant progress has been made in the design of new chemical reactions that use light energy to power them. Often, these reactions need catalysts based on precious metals. Significant improvements need to be made to reduce costs and waste. Catalytic reactions and processes with inexpensive and widely-available metals metals, simple substrates and reagents, and generation of benign by-products will serve this need. In this project, Dr. Dave Martin is developing new light-driven reactions with a novel cobalt-based catalyst that converts simple chemicals into a host of useful products. This approach is leveraging cheap, abundant feedstocks such as biomass. New insights into the mechanism of these reactions are also being learned. Sharing these new developments with undergraduate students at UC Riverside promotes green chemistry values as a part of a larger effort to increase research participation and scientific engagement. Through chemistry demonstrations and interactions between K-12 students from local schools and members of his research group, Dr. Martin fosters excitement and curiosity for the sciences and encourages young students from all backgrounds to pursue higher education and careers in science. With funding from the Chemical Catalysis Program of the Chemistry Division, Dr. Dave Martin of the University of California, Riverside is developing a cobalt-based catalyst system that harnesses light energy to perform the direct functionalization of alcohols via acyl and alkyl radical intermediates. Current methods typically require a pre-functionalization step and produce undesirable, often toxic by-products that must be separated. The use of abundant cobalt-based catalysts inspired by the biochemistry of vitamin B12 provides an alternative mechanism for in situ activation and generates versatile radical intermediates that can participate in a wide variety of chemical transformations including catalytic deoxygenation, radical cyclizations and intermolecular cross-coupling. Direct alcohol coupling processes leverage readily available feedstock chemicals from conventional sources and also provide a powerful means for the valorization of renewable sources such as sugars and lignin biomass. The mechanisms of stoichiometric and catalytic pathways are being studied to provide a deeper understanding of the interaction of Co(II) complexes with radical intermediates under photochemical conditions. Dr. Martin is also engaged in outreach to increase research participation and scientific engagement at UC Riverside, especially among minority students, including research panel discussions and local demonstrations.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
近年来,在设计利用光能为其提供动力的新化学反应方面取得了重大进展。通常,这些反应需要基于贵金属的催化剂。需要作出重大改进,以减少成本和浪费。利用廉价和广泛获得的金属、简单的底物和试剂以及产生良性副产物的催化反应和工艺将满足这一需求。在这个项目中,戴夫·马丁博士正在开发一种新型的钴基催化剂,将简单的化学物质转化为许多有用的产品。这种方法是利用廉价,丰富的原料,如生物质。对这些反应机制的新见解也正在学习中。与加州大学滨江分校的本科生分享这些新的发展,促进了绿色化学价值观,作为提高研究参与和科学参与的更大努力的一部分。通过化学演示以及当地学校的K-12学生与他的研究小组成员之间的互动,马丁博士培养了对科学的兴奋感和好奇心,并鼓励来自各种背景的年轻学生追求高等教育和科学职业。在化学部化学催化项目的资助下,加州大学滨江分校的Dave Martin博士正在开发一种钴基催化剂系统,该系统利用光能通过酰基和烷基自由基中间体进行醇的直接官能化。目前的方法通常需要预官能化步骤并产生必须分离的不期望的、通常有毒的副产物。使用丰富的钴基催化剂的灵感来自维生素B12的生物化学提供了一种替代机制,原位活化,并产生多功能的自由基中间体,可以参与各种各样的化学转化,包括催化脱氧,自由基环化和分子间交叉偶联。直接醇偶联工艺利用来自常规来源的容易获得的原料化学品,并且还提供用于可再生来源(例如糖和木质素生物质)的稳定化的有力手段。化学计量和催化途径的机制正在研究中,以提供更深入的了解在光化学条件下的自由基中间体的Co(II)配合物的相互作用。马丁博士还参与外展活动,以提高加州大学滨江分校的研究参与度和科学参与度,特别是在少数民族学生中,包括研究小组讨论和当地演示。该奖项反映了NSF的法定使命,并被认为值得通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估来支持。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
C–O Bond Cleavage of Alcohols via Visible Light Activation of Cobalt Alkoxycarbonyls
通过可见光活化烷氧基羰基钴来裂解醇的 C–O 键
  • DOI:
    10.1021/acs.organomet.9b00552
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Chambers, Dana R.;Juneau, Antoine;Ludwig, Cory T.;Frenette, Mathieu;Martin, David B.
  • 通讯作者:
    Martin, David B.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

David Martin其他文献

Statistical mechanics of active Ornstein-Uhlenbeck particles.
活性奥恩斯坦-乌伦贝克粒子的统计力学。
  • DOI:
    10.1103/physreve.103.032607
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    David Martin;J. O'Byrne;M. Cates;É. Fodor;C. Nardini;J. Tailleur;F. van Wijland
  • 通讯作者:
    F. van Wijland
Designing institutions in the native title recognition space of Native Title
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    David Martin
  • 通讯作者:
    David Martin
Bending Enamine Patterns of Stabilized Pentalenes into "Polymethine Ylides".
将稳定的五烯二烯的烯胺模式弯曲成“聚次甲基叶立德”。
  • DOI:
    10.1021/acs.orglett.3c00037
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Valentin Théry;Cyriac Barra;Alexandra Simeoni;J. Pécaut;Eder Tomás‐Mendivil;David Martin
  • 通讯作者:
    David Martin
The cause of death in smallpox: an examination of the pathology record.
天花死亡原因:病理记录检查。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2002
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.2
  • 作者:
    David Martin
  • 通讯作者:
    David Martin
Immunocytochemical examinations of biological traces on expanding bullets (QD-PEP).
膨胀子弹上生物痕迹的免疫细胞化学检查(QD-PEP)。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    F. Wehner;Nikolaus Rudolf Maria Moos;H. Wehner;David Martin;M. Schulz
  • 通讯作者:
    M. Schulz

David Martin的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('David Martin', 18)}}的其他基金

Planning IUCRC at University of Delaware: Center for Heirarchical Emergent Materials (CHEM)
特拉华大学 IUCCRC 规划:等级新兴材料中心 (CHEM)
  • 批准号:
    1939079
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Direct Radical Functionalization of Alcohols using Cobalt Photocatalysis
职业:使用钴光催化对醇进行直接自由基官能化
  • 批准号:
    1751687
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
In-Situ Studies of the Electrochemical Deposition of Functionalized Poly(thiophene) Copolymers
功能化聚噻吩共聚物电化学沉积的原位研究
  • 批准号:
    1808048
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
In-Situ Transmission Electron Microscopy of the Electrochemical Deposition of Functionalized Poly(thiophenes)
功能化聚噻吩电化学沉积的原位透射电子显微镜
  • 批准号:
    1505144
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Census Programme Coordination 2011-12
2011 年 12 月人口普查计划协调
  • 批准号:
    ES/I030859/1
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Synthesis, Structure, and Properties of Oriented Conjugated Polymer Nanofibers
定向共轭聚合物纳米纤维的合成、结构与性能
  • 批准号:
    1103027
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ReStore: promoting sustainable research methods resources
ReStore:促进可持续研究方法资源
  • 批准号:
    ES/H035125/1
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Population 24/7: space-time specific population surface modelling
人口 24/7:时空特定人口表面建模
  • 批准号:
    ES/G031304/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Geo-Refer 2: meeting community-specific research needs in geographical referencing
地理参考 2:满足地理参考领域特定社区的研究需求
  • 批准号:
    ES/F018495/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Sequencing the 'gene space' of potato chromosome IV comparative analysis with tomato and development of a gene-based mapping platform
马铃薯 IV 号染色体“基因空间”测序与番茄比较分析及基于基因的作图平台开发
  • 批准号:
    BB/F012640/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

基于 Direct RNA sequencing 的 RNA 甲基化介导贻贝天然免疫调控的表观遗传机制研究
  • 批准号:
    LR22D060002
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
新型滤波器综合技术-直接综合技术(Direct synthesis Technique)的研究及应用
  • 批准号:
    61671111
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Direct Studies of Peroxy Radical Autoxidation Reactions
过氧自由基自氧化反应的直接研究
  • 批准号:
    NE/X000516/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Direct Studies of Peroxy Radical Autoxidation Reactions
过氧自由基自氧化反应的直接研究
  • 批准号:
    NE/X000524/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Ligand-direct Radical Chemistry for Target Labelling in Living Cell
用于活细胞中靶标标记的配体直接自由基化学
  • 批准号:
    20K15414
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Development of Direct Arylation Reaction of Aliphatic C-H Bonds through a Radical Chain Mechanism
通过自由基链机制开发脂肪族C-H键的直接芳基化反应
  • 批准号:
    19H02728
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CAREER: Direct Radical Functionalization of Alcohols using Cobalt Photocatalysis
职业:使用钴光催化对醇进行直接自由基官能化
  • 批准号:
    1751687
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Direct Probing of Organic Peroxy Radical Autoxidation and Cross Reactions
有机过氧自由基自氧化和交叉反应的直接探测
  • 批准号:
    1807204
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Design, Synthesis and Evaluation of Radical-Based Catalysts for the Direct Anti-M
直接抗M自由基催化剂的设计、合成和评价
  • 批准号:
    8392926
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
Design, Synthesis and Evaluation of Radical-Based Catalysts for the Direct Anti-M
直接抗M自由基催化剂的设计、合成和评价
  • 批准号:
    8690918
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
Design, Synthesis and Evaluation of Radical-Based Catalysts for the Direct Anti-M
直接抗M自由基催化剂的设计、合成和评价
  • 批准号:
    8509526
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
New developments in reaction control of radical polymerization with direct stabilization of radical species
直接稳定自由基物质的自由基聚合反应控制新进展
  • 批准号:
    22655035
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 50.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了