FLP Zintl Clusters for Small Molecule Activation and Catalysis
FLP Zintl Clusters for Small Molecule Activation and Catalysis
批准号:
EP/V012061/1
负责人:
Meera Mehta
金额:
$36.81万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2022
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2022 至 --
中文摘要
催化碳-碳键形成反应在合成化学中无处不在,被学术研究人员和制造业广泛采用,直接应用于制药和聚合物工业。这种转变的重要性反映在竞技场颁发的诺贝尔奖数量上(格里尼亚德;迪尔斯,桤木;维蒂希;齐格勒,纳塔;格拉布斯,施罗克,肖万;赫克,根岸,铃木)。目前影响这种转变的技术采用昂贵的贵金属(如钯),由于多种稳定氧化态的可用性,这些贵金属可以充当电子库。然而,与其使用相关的高运营成本引发了基于主族元素的替代催化剂的研究。主族催化剂的最成功的例子是受抑的刘易斯对(FLP),即具有贫电子和富电子位点的系统。在这项研究计划中,FLP系统与Zintl集群(聚阴离子集群的p-块)作为富电子成分将用于小分子活化和随后的碳-碳键形成化学。鉴于其对环境的恶劣影响,激活并将二氧化碳分子连接在一起是这项工作的重要目标。与其他FLP系统不同,团簇组分可以被理解为具有多个氧化态的电子库。此外,这些簇能够进行多位点活化,使多个二氧化碳分子处于正确的构型,以进行进一步的碳-碳键形成化学反应。Zintl簇是这种化学的特别有吸引力的候选者,因为它们是更大的固态系统的分子类似物(因此可以作为非均相催化剂的模型)。这项工作的发现很重要,因为它们为用地球丰富的替代品取代基于贵金属的催化剂奠定了基础(即Pd:44.29美元/克; P:0.04美元/克),使全球实施的关键过程更具可持续性。此外,开发催化开采空气燃料的系统(通过回收绿色家庭气体二氧化碳来提供碳氢化合物)有助于全球实现清洁增长和应对人类最大的挑战-气候变化。
英文摘要
Catalytic carbon-carbon bond formation reactions are ubiquitous in synthetic chemistry, widely employed by academic researchers and within the manufacturing sector, with direct applications in the pharmaceutical and polymer industries. The importance of this transformation is reflected by the sheer number of Nobel prizes awarded in the arena (Grignard; Diels, Alder; Wittig; Ziegler, Natta; Grubbs, Schrock, Chauvin; Heck, Negishi, Suzuki). Current technologies to affect this transformation employ expensive precious metals (such as palladium) that can act as electron reservoirs due to the availability of multiple stable oxidation states. However, the high operational costs associated with their use has ignited the study of alternative catalysts based on main-group elements. The most successful examples of main-group catalysts are frustrated Lewis pairs (FLPs), systems that feature both an electron poor and electron rich site. In this research programme, FLP systems with Zintl cluster (polyanionic cluster of the p-block) as the electron-rich component will be employed in small molecule activation and subsequent carbon-carbon bond formation chemistry. Given its nefarious environmental impact, activation and linking carbon dioxide molecules together is the high-profile target for this work. Unlike other FLP systems, the cluster component can be understood as an electron reservoir with access to multiple oxidation states. Additionally, these clusters are capable of multi-site activation, bringing multiple carbon dioxide molecules in the right configuration to undergo further carbon-carbon bond formation chemistry. Zintl clusters are particularly attractive candidates for this chemistry as they are molecular analogues of larger solid-state systems (and can thus act as models for heterogenous catalysts). Findings from this work are important as they build the groundwork to replace catalysts based on precious metals with earth-abundant alternatives (i.e. Pd: $44.29(USD)/g; P: $0.04(USD)/g), making a key process that is globally implemented more sustainable. Further, developing systems that catalytically mine the air for fuel (by recycling the green house gas carbon dioxide to afford hydrocarbons) contributes to global efforts towards Clean Growth and addressing humanity's greatest challenge - climate change.
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Reactivity of tetrel functionalized heptapnictogen clusters towards heteroallenes.
tetrel功能化七氮原簇对杂联烯的反应性。
DOI:
10.1039/d2dt04074c
发表时间:
2023
期刊:
2003)
影响因子:
--
作者:
[Jobbins WD]
通讯作者:
Jobbins WD
A robust Zintl cluster for the catalytic reduction of pyridines, imines and nitriles.
用于催化还原吡啶、亚胺和腈的强大 Zintl 簇。
DOI:
10.1039/d3dt02896h
发表时间:
2023
期刊:
2003)
影响因子:
--
作者:
[Van IJzendoorn B]
通讯作者:
Van IJzendoorn B
Zintl Ions and Phases Promote the Catalytic Hydrophosphination of Alkynes, Alkenes, and Imines
Zintl 离子和相促进炔烃、烯烃和亚胺的催化氢膦化
DOI:
10.1021/acs.organomet.3c00494
发表时间:
2024
期刊:
Organometallics
影响因子:
2.8
作者:
[Réant B]
通讯作者:
Réant B
DOI:
10.1039/d2dt03657f
发表时间:
2022
期刊:
2003)
影响因子:
--
作者:
[Réant BLL]
通讯作者:
Réant BLL
A Zintl Cluster for Transition Metal-Free Catalysis: C= O Bond Reductions
用于无过渡金属催化的 Zintl 簇:C= O 键还原
DOI:
10.1021/jacs.2c085592022
发表时间:
2022
期刊:
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子:
15
作者:
[Van IJzendoorn Bono]
通讯作者:
Van IJzendoorn Bono
FLP Zintl Clusters for Small Molecule Activation and Catalysis
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批准号:EP/V012061/2
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$5.45万
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财政年份:2024
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负责人:Meera Mehta
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依托单位:
Phosphorus Masquerading as a Metal
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批准号:EP/Y037391/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$166.32万
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财政年份:2024
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负责人:Meera Mehta
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依托单位:
Novel Strategies for the Assembly of Carbon-Boron Bonds via the Photoinduced Generation of Boryl-Radicals
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批准号:EP/V015982/2
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$10.17万
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财政年份:2024
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负责人:Meera Mehta
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依托单位:
国内基金
海外基金
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P 型镁基 Zintl 相热电材料电声输运性能优化
与器件集成研究
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批准号:Q24E020021
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:张宗委
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依托单位:
点缺陷掺杂调控复杂结构Zintl相成分设计、单晶生长与热电输运机理研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:曹崇德
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依托单位:
基于Zintl离子的磷配位无机三明治合成路线研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:王子川
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依托单位:
缺陷工程策略构建n型AMg2Sb2基Zintl相热电材料及其电声输运协同调控
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批准号:62104164
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:周婷
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依托单位:
非金属掺杂IIIA金属团簇阴离子组装Zintl相结构的理论研究
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批准号:12164043
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:37万元
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批准年份:2021
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负责人:陈宏善
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依托单位:
高性能p型Mg基Zintl相热电材料的研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2021
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负责人:帅晶
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依托单位:
高性能p型Bi基CaAl2Si2结构Zintl热电材料微结构调控及电声协同调控研究
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批准号:52002413
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:帅晶
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依托单位:
新型Eu2ZnSb2基Zintl相热电材料的晶体结构与电声输运
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批准号:52001339
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:陈辰
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依托单位:
掺杂诱导Ca9Zn4+xSb9基Zintl相热电材料的结构演变与物性关联机制研究
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批准号:12074409
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2020
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负责人:王玉梅
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依托单位:
Zintl杂化团簇-合成、结构与反应性
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批准号:21873102
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项目类别:面上项目
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资助金额:66.0万元
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批准年份:2018
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负责人:徐立
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依托单位: