CAREER: CAS: Red-light mediated photoredox catalysis by helical carbenium ions

职业:CAS:螺旋碳正离子红光介导的光氧化还原催化

基本信息

  • 批准号:
    2144018
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 55.87万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-02-01 至 2027-01-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

This award is funded in whole or in part under the American Rescue Plan Act of 2021 (Public Law 117-2).With the support of the Chemical Catalysis Program in the Division of Chemistry, Thomas Gianetti of the University of Arizona is studying a novel class of organic photocatalysts. A photocatalyst is a molecule that converts light into chemical energy and facilitates chemical reactions. This project aims to develop stable organic ions that can utilize low-energy red light to promote chemical transformations. Coupling metal-free and non-toxic organic photocatalysts with abundant and safe red light sources holds promise to provide for safer, greener, and more sustainable synthetic methodologies for the synthesis of fine chemicals and pharmaceuticals. The outreach activity for this CAREER project aims to develop and expand a new interdisciplinary course at the frontier between science, policy and the law. The course will engage both STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) and non-STEM undergraduate students by examining the challenges relevant to the incorporation of science in public policy and everyday modern life. This curriculum will be taught and developed as a partnership between the College of Science and the School of Law at the University of Arizona.With the support of the Chemical Catalysis Program in the Division of Chemistry, Thomas Gianetti of the University of Arizona is studying the use of helical and stable carbocations as a novel photo-redox platform to promote chemical transformations. These fused heterocyclic helicenium ions have fascinating properties such as possessing inherent helical chirality and strongly absorbing red light. The chemistry here proceeds through photo-active reduced (neutral radical) or oxidized (radical dication) analogues. Dr. Giannetti and his research team will endeavor to explore and develop concepts such as driving large-scale red light-mediated transformations, established conditions for enantioselective photocatalysis, and exploring multi-photon excitation to access highly photo-reducing or photo-oxidizing species. These activities will provide training in synthetic chemistry, photophysics, and photocatalysis for a diverse group of graduate and undergraduate students at the University of Arizona.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.
该奖项全部或部分由2021年美国救援计划法案(公法117-2)资助。在化学系化学催化项目的支持下,亚利桑那大学的托马斯吉亚内蒂正在研究一类新颖的有机光催化剂。光催化剂是一种将光转化为化学能并促进化学反应的分子。该项目旨在开发能够利用低能量红光促进化学转化的稳定有机离子。将无金属和无毒的有机光催化剂与丰富和安全的红光源结合,有望为精细化学品和药物的合成提供更安全,更绿色和更可持续的合成方法。这个职业项目的外联活动旨在开发和扩大科学,政策和法律之间的前沿新的跨学科课程。该课程将通过研究与科学在公共政策和日常现代生活中的结合相关的挑战,吸引STEM(科学,技术,工程和数学)和非STEM本科生。该课程将由亚利桑那大学理学院和法学院合作教授和开发。在化学系化学催化项目的支持下,亚利桑那大学的托马斯·吉亚内蒂正在研究使用螺旋和稳定的碳阳离子作为一种新型的光氧化还原平台来促进化学转化。这些稠杂螺阳离子具有独特的螺旋手性和强红光吸收等性质。 这里的化学过程通过光活性还原(中性自由基)或氧化(自由基二价)类似物进行。Giannetti博士和他的研究团队将奋进探索和发展一些概念,如驱动大规模红光介导的转化,建立对映选择性光催化的条件,以及探索多光子激发以获得高度光还原或光氧化物质。这些活动将为亚利桑那大学的研究生和本科生提供合成化学、微物理学和微生物学方面的培训。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(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Photocatalytic α-arylation of cyclic ketones
  • DOI:
    10.1038/s44160-021-00021-0
  • 发表时间:
    2022-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hossain, Md Mubarak;Shaikh, Aslam C.;Gianetti, Thomas L.
  • 通讯作者:
    Gianetti, Thomas L.
Green light to a green arylation
  • DOI:
    10.1016/j.trechm.2022.06.008
  • 发表时间:
    2022-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.7
  • 作者:
    M. Hossain;T. Gianetti
  • 通讯作者:
    M. Hossain;T. Gianetti
Triangulenium Ions: Versatile Organic Photoredox Catalysts for Green-Light-Mediated Reactions
  • DOI:
    10.1055/a-2117-8928
  • 发表时间:
    2023-09-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Nowack,Marko H.;Moutet,Jules;Gianetti,Thomas L.
  • 通讯作者:
    Gianetti,Thomas L.
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  • 批准号:
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  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 55.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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