Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

Fundamental Studies of Gold(III) Complexes With Hydrocarbon Ligands

Tildelt: kr 7,1 mill.

Dette prosjektet har fokusert på kjemien til metallorganiske forbindelser av gull. Gull får usedvanlig stor oppmerksomhet i kjemisk forskning for tiden - i forbindelse med katalyse, nanokjemi, elektronikk, og medisinske anvendelser. Av spesiell betydning for dette prosjektet, har det vist seg at gullforbindelser kan katalysere en lang rekke nye kjemiske reaksjoner. Disse nye katalysatorene kan i et lengre perspektiv vise seg å ha praktisk og industriell interesse. For oss har det imidlertid vært langt viktigere at gullforbindelser er av stor interesse fra et grunnforskningsperspektiv: Ingen hadde for ganske få år siden sett for seg at dette vanligvis så edle, antatt ureaktive metallet skulle finne så mange interessante anvendelser! Kjemien til gull er følgelig et «hett» tema i internasjonal kjemisk forskning, med mange forskningsaktører, stor konkurranse, og stadig nye oppdagelser og innovasjoner. I dette prosjektet har vi studert grunnleggende kjemiske egenskaper til nye gullforbindelser som kan være av interesse i katalyse. Mens storparten av organogull-forbindelsene som studeres og benyttes i katalyse er forbindelser av enverdig gull, Au(+1), fokuserer vi på kjemien til treverdig gull, Au(+3), som har vært mindre tilgjengelige på grunn av manglende effektive syntesemetoder. Vi har etablert en serie robuste metoder for fremstilling av de interessante molekylene som tjener som utgangspunkt for studiene innenfor dette prosjektet. Forskningen er blitt gjennomført med et symbiotisk forhold mellom eksperiment og teori: Eksperimentelle resultater brukes som utgangspunkt for og inspirasjon i teoretiske studier, som gir oss en dypere forståelse av de eksperimentelle resultatene. Data fra de teoretiske studiene hjelper oss så med å foreta en rasjonell design av nye og forbedrete forbindelser og eksperimenter. Samspillet mellom disse fungerer nå utmerket. Gjennom dette prosjektet har vi fått dette samspillet opp på et nytt nivå, slik at teoretisk kjemi og beregningskjemi nå er en integrert del av så å si alle våre aktiviteter. Vi er spesielt interesserte i å studere reaksjoner mellom gullforbindelser og små organiske molekyler. Dette er molekyler som er byggesteiner for oppbygging av mer kompliserte strukturer og industrielt interessante produkter; deres kjemiske reaksjoner er således av stor interesse i forbindelse med industrielt viktige prosesser. I 2013 rapporterte vi den første fullstendig karakteriserte Au(+3) forbindelsen som er bundet til et alken (alkener er umettede forbindelser, det vil si forbindelser med karbon-karbon dobbeltbindinger, og har stor industriell betydning). I 2014 publiserte vi oppdagelsen av en gull-assistert reaksjon der dobbeltbindingen blir brukt som byggestein i et større molekyl. Dette arbeidet har blitt videre utviklet, og vi vet nå at mer kompliserte alkener også kan benyttes som utgangsstoff. I 2016 viste vi vist hvordan flere små molekyler (etylen, acetonitril, vann) kan aktiveres og kobles sammen i ett steg. Samspillet mellom eksperiment og teori har gitt oss detaljert innsikt i hvordan disse reaksjonene skjer. I 2017 rapporterte vi at denne reaksjonen med etylen, som forløp som en støkiometrisk reaksjon, kan gjøres katalytisk dersom vi i stedet for etylen benytter acetylen (som har en karbon-karbon trippelbinding) som utgangsstoff. Dette skjer etter en reaksjonsmekanisme som er uventet kompleks og som kun kunne forstås etter samspillet mellom eksperiment og teori. Vi har nå mekanistisk innsikt og forståelse som gjør at vi vet omtrent hva som skal til for at reaksjonen med alkener også skal kunne gjøres katalytisk, men dette må videreføres i eventuelle fremtidige prosjekter. Forbindelsene som lages, blir også studert av andre via europeiske nettverk og utveksling av studenter. Noen av gullforbindelser er også interessante m.h.p. medisinske anvendelser, og et samarbeide er på trappene for fremtidig utnyttelse av disse mulighetene. Prosjektet har vært sterkt medvirkende til at forskningsgruppen har deltatt aktivt i 3 EU COST-aksjoner og i et nystartet EU Marie-Curie-Sklodowska ITN nettverk i nanoteknologi.

This project will focus on fundamental gold chemistry with a focus on gold(III). Gold chemistry is a very 'hot' research area, particularly within solution chemistry and homogeneous catalysis. The focus internationally has been mostly on gold(I) compounds , which have been found to catalyze a diverse range of organic transformations. Gold(III) has received much less attention and we seek to rectify this situation. The project will ensure a continuation of cutting-edge research in the Oslo cluster of organo metallic researchers. This project is built upon recent results obtained in the nearly completed GULLMAKS project (financed by the GASSMAKS program of the Research Council of Norway), which aimed to develop Au complexes capable of activating C-H bonds in light alkanes, and associatied activities. The new proposed project, like the GULLMAKS project, will productively integrate experimental and theoretical approaches. The project will have the following main foci: - Experimental and theoretical studies of the synthesis and reactivity of neutral and cationic gold(III) complexes that bear cyclometallated heteroaromatic ligands and hydrocarbon-derived ligands (alkyls, aryls, alkynes, alkenes, arenes, and alkanes); - Exploitation of these compounds in Au(III) -catalyzed organic transformations.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek