Monocoordinated carbon, boron and phosphorus species

单配位碳、硼和磷物种

基本信息

  • 批准号:
    1954380
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 51万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-07-01 至 2023-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Carbon is the building material upon which the elements of life (DNA, RNA, etc.) are constructed. Carbon generally forms four chemical bonds. In this project funded by the Chemical Synthesis Program of the Chemistry Division, Professor Guy Bertrand of the Chemistry and Biochemistry Department at the University of California – San Diego (UCSD), seeks to prepare compounds that violate the four-bond rule. The isolation of such new carbon species has been impeded by the belief that they are inherently unstable. Professor Bertrand’s laboratory has recently developed new methods to prepare compounds called carbenes, which contain only two bonds to carbon. These methods are extended to carbynes, compounds in which carbon contains only a one bond. The availability of these species leads to better understanding of how chemical reactions of carbon take place, which then permits control of the reactivity of carbon-containing species. Ultimately, this research may help in the advanced manufacturing of chemicals and materials as researchers may develop more selective approaches to synthesis (fewer by-products). The Professor Bertran's laboratory collaborates with the French Le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). The exchange of undergraduates and graduates between UCSD and CNRS-associated universities enables the students to develop an international perspective on chemical production and workforce development.The idea that monocoordinated carbon species may be isolable followed the discovery of amino substituents that mitigated the intrinsic tendency of carbenes to undergo dimerization and other reactions. Building on this idea, monocoordinated aminocarbanions (R2NC), aminocarbynes (R2NC), aminocarbocations (R2NC+), which feature six, five and four valence electrons, respectively, are prepared. Due to the importance of low coordinate main group compounds, aminophosphinidenes (R2NP) and aminoborylenes (R2NB), which are isoelectronic with the monocoordinated aminocarbanions and aminocarbocations, respectively, are synthesized. Some of the targeted species are non-isolable. Nonetheless, the pursuit of these high risk, high reward leads to new methodologies for in situ generated analogues. The fact that carbenes can simultaneously form two sigma bonds and monocoordinated compounds may form three opens a new model of chemical reactivity.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.
碳是生命元素(DNA,RNA等)的建筑材料。是建造的。碳通常形成四个化学键。在这个由化学系化学合成项目资助的项目中,加州大学圣地亚哥分校(UCSD)化学和生物化学系的Guy Bertrand教授试图制备违反四键规则的化合物。这种新的碳物种的分离一直受到人们认为它们本质上不稳定的阻碍。贝特朗教授的实验室最近开发出了制备卡宾化合物的新方法,这种化合物只含有两个碳键。这些方法被扩展到碳炔,其中碳只包含一个键的化合物。这些物种的可用性导致更好地理解碳的化学反应如何发生,然后允许控制含碳物种的反应性。 最终,这项研究可能有助于化学品和材料的先进制造,因为研究人员可能会开发出更具选择性的合成方法(更少的副产品)。 Bertran教授的实验室与法国国家科学研究中心(CNRS)合作。 UCSD和CNRS合作大学之间的本科生和研究生交流使学生能够对化学生产和劳动力发展形成国际视野。单配位碳物种可能是可分离的想法是在发现氨基取代基之后发现的,这些氨基取代基减轻了卡宾进行二聚化和其他反应的内在趋势。在此基础上,分别合成了具有6个、5个和4个价电子的单配位氨基碳负离子(R2NC)、氨基碳炔(R2NC)和氨基碳正离子(R2NC+)。由于低配位主族化合物的重要性,合成了分别与单配位氨基碳负离子和氨基碳正离子等电子的氨基膦(R2NP)和氨基硼(R2NB)。一些目标物种是不可分离的。尽管如此,追求这些高风险,高回报导致新的方法原位生成的类似物。卡宾可以同时形成两个σ键,单配位化合物可以形成三个σ键,这一事实开启了化学反应性的新模式。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Stable Singlet Carbenes as Organic Superbases
作为有机超碱的稳定单线态卡宾
  • DOI:
    10.1002/anie.202111588
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Vermersch, François;Yazdani, Sima;Junor, Glen P.;Grotjahn, Douglas B.;Jazzar, Rodolphe;Bertrand, Guy
  • 通讯作者:
    Bertrand, Guy
An air-stable radical with a redox-chameleonic amide
具有氧化还原变色酰胺的空气稳定自由基
  • DOI:
    10.1039/d2cc05404c
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Peltier, Jesse L.;Serrato, Melinda R.;Thery, Valentin;Pecaut, Jacques;Tomás-Mendivil, Eder;Bertrand, Guy;Jazzar, Rodolphe;Martin, David
  • 通讯作者:
    Martin, David
Cyclic (amino)(barrelene)carbenes: an original family of CAACs through a novel synthetic pathway
环状(氨基)(桶烯)卡宾:通过新颖的合成途径形成的 CAAC 原始家族
  • DOI:
    10.1039/d2cc02565e
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Serrato, Melinda R.;Melaimi, Mohand;Bertrand, Guy
  • 通讯作者:
    Bertrand, Guy
An Air-Stable “Masked” Bis(imino)carbene: A Carbon-Based Dual Ambiphile
空气稳定的“掩蔽”双(亚氨基)卡宾:碳基双亲两性化合物
  • DOI:
    10.1021/jacs.2c12847
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    Loh, Ying Kai;Melaimi, Mohand;Munz, Dominik;Bertrand, Guy
  • 通讯作者:
    Bertrand, Guy
{{ 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 }}

Guy Bertrand其他文献

Singly and doubly oxidized carbenes and their applications in catalysis
单重态和双重态氧化卡宾及其在催化中的应用
  • DOI:
    10.1016/j.checat.2024.101159
  • 发表时间:
    2025-01-16
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11.600
  • 作者:
    Alexis K. Day;Mehdi Abdellaoui;Michèle Soleilhavoup;Guy Bertrand
  • 通讯作者:
    Guy Bertrand
Isolation of Bicyclopropenylidenes : Derivatives of the Smallest Member of the FulvaleneFamily
双环丙烯叉烯的分离:富瓦烯家族最小成员的衍生物
The versatile behavior of a 1,2λ<sup>5</sup>-azaphosphete towards protic nucleophiles
  • DOI:
    10.1016/s0022-328x(96)06442-x
  • 发表时间:
    1997-02-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Ghenwa Bouhadir;Klaus Bieger;Paolo Livotto;Régis Réau;Heinz Gornitzka;Françoise Dahan;Guy Bertrand
  • 通讯作者:
    Guy Bertrand
Rethinking carbon
重新思考碳
  • DOI:
    10.1038/nchem.265
  • 发表时间:
    2009-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    20.200
  • 作者:
    C. Adam Dyker;Guy Bertrand
  • 通讯作者:
    Guy Bertrand
Isolation of a pentadienyl-type radical featuring a central secondary carbon
具有中心仲碳的戊二烯基型自由基的分离
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ying Kai Loh;Levan Gojiashvili;M. Melaimi;Milan Gembicky;Dominik Munz;Guy Bertrand
  • 通讯作者:
    Guy Bertrand

Guy Bertrand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('Guy Bertrand', 18)}}的其他基金

Highly Electron-Deficient Carbon, Boron and Silicon Compounds
高度缺电子的碳、硼和硅化合物
  • 批准号:
    2246948
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Unleashing Mesoionic Carbene-derived Super-reductants to Overcome the Limitations of NHC- Oxidative Organocatalysis Without a Co-Catalyst
释放介离子卡宾衍生的超级还原剂,克服无助催化剂的 NHC 氧化有机催化的局限性
  • 批准号:
    2153475
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Stable synthetic equivalents of the monophosphorus anion (P-): a clean substitute for PCl3
一磷阴离子 (P-) 的稳定合成等价物:PCl3 的清洁替代品
  • 批准号:
    1661518
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Interplay between stable carbenes and neutral group-13 element nucleophiles, organic radicals, and strong bases
稳定卡宾与中性 13 族元素亲核试剂、有机自由基和强碱之间的相互作用
  • 批准号:
    1359809
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
International Collaboration in Chemistry: Carbenes as Stabilizing and Activating Agents in Boron, Carbon and Phosphorus Chemistry
国际化学合作:卡宾作为硼、碳和磷化学的稳定剂和活化剂
  • 批准号:
    1305106
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Novel types of stable carbenes and their applications
新型稳定卡宾及其应用
  • 批准号:
    1316956
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Novel types of stable carbenes and their applications
新型稳定卡宾及其应用
  • 批准号:
    1112133
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
International Collaboration in Chemistry: Carbenes as Stabilizing and Activating Agents in Boron, Carbon and Phosphorus Chemistry
国际化学合作:卡宾作为硼、碳和磷化学的稳定剂和活化剂
  • 批准号:
    0924410
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Stabilization of Neutral Divalent Carbon Compounds with One or Two Lone Pairs of Electrons: En Route to Strong Donor Ligands
具有一对或两个孤对电子的中性二价碳化合物的稳定化:在通往强供体配体的途中
  • 批准号:
    0808825
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Stable Localized 1,3-Diradicals Based on Boron and Heavier Main Group Elements
基于硼和较重主族元素的稳定定域 1,3-双自由基
  • 批准号:
    0518675
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

一碳代谢(One carbon metabolism)介导上调的 PD1/PDL1 驱动 肿瘤免疫逃逸
  • 批准号:
    2024JJ9491
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
三维碳纳米材料(nano-carbon@ZSM-5)的制备及应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
理论预言的三维碳同素异构体T-carbon的制备及其物性的实验深入研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
绿色热量运动驱动的G-Carbon系统碳生产力发展研究
  • 批准号:
    51976085
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
碳-铁-微生物对滩涂围垦稻田土壤团聚体形成和稳定的调控机制
  • 批准号:
    41977088
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    61.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
金属有机框架ZIF-67基Co@Carbon膜催化反应器设计、制备及其用于丙烷催化脱氢反应过程强化研究
  • 批准号:
    21878100
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    66.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多级g-C3N4/Carbon复合物的合成及可见光光催化研究
  • 批准号:
    51402147
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
急性一氧化碳中毒后迟发性脑病易感基因的筛选
  • 批准号:
    81141071
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
循环二氧化碳水平升高导致延迟钠电流增加的致心律失常作用及其发生机制的研究
  • 批准号:
    81170156
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Novel Strategies for the Assembly of Carbon-Boron Bonds via the Photoinduced Generation of Boryl-Radicals
通过光诱导产生硼基自由基组装碳硼键的新策略
  • 批准号:
    EP/V015982/2
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Research Grant
Highly Electron-Deficient Carbon, Boron and Silicon Compounds
高度缺电子的碳、硼和硅化合物
  • 批准号:
    2246948
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Hexagonal-boron nitride and ionic liquid doped hybrid adsorbent for heat transformation applications
用于热转换应用的六方氮化硼和离子液体掺杂混合吸附剂
  • 批准号:
    22KF0300
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Vapor-phase growth and optical functionality of boron nitride collaborated with oxygen and carbon
氮化硼与氧和碳协同的气相生长和光学功能
  • 批准号:
    23H01735
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ExpandQISE: Track 1: Fingerprinting and engineering tunable carbon-based quantum emitters in hexagonal boron nitride
ExpandQISE:轨道 1:六方氮化硼中的指纹识别和工程可调谐碳基量子发射器
  • 批准号:
    2231278
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of Novel Biphilic Phosphorus Catalysts via Computational Modeling and Multidimensional Analysis
通过计算建模和多维分析开发新型双亲磷催化剂
  • 批准号:
    10689060
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
Development of Novel Biphilic Phosphorus Catalysts via Computational Modeling and Multidimensional Analysis
通过计算建模和多维分析开发新型双亲磷催化剂
  • 批准号:
    10536911
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
Splicing Modulators for Rare Disease Indications
用于罕见疾病适应症的剪接调节剂
  • 批准号:
    10501840
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
Iridium complexes for the activation and functionalization of carbon hydrogen-bonds in unactivated substrates
用于未活化基质中碳氢键的活化和功能化的铱配合物
  • 批准号:
    10501978
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
Synthesis of Partially Saturated Nitrogen Heterocycles Through Stereo- And Regioselective Dearomatization of Heteroarenes
通过杂芳烃的立体和区域选择性脱芳构化合成部分饱和氮杂环
  • 批准号:
    10672398
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了