Mechanism-driven Development of Mo catalysts for Z-selective Isomerization of Terminal Olefins

末端烯烃 Z 选择性异构化 Mo 催化剂的机理驱动开发

基本信息

  • 批准号:
    2154438
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 38.33万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-09-01 至 2025-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

With the support of the Chemical Catalysis program in the Division of Chemistry, Graham Dobereiner of Temple University is studying how to rearrange specific chemical bonds in organic molecules using catalysts. The rearranged molecules are potentially useful for making pharmaceuticals and other fine chemicals. Besides seeking greater control of the phenomenon of catalysis, the project team is working to replace rare platinum-group metals typically used as catalysts with more earth abundant alternatives. The project will strengthen interactions between academic chemistry and industry and help train students for careers in medicinal chemistry via collaboration between investigators at Temple University and GlaxoSmithKline. The PI will bolster STEM (science, technology, engineering and mathematics) participation in the Philadelphia region by involving students in a regular, regional meeting for inorganic chemists. The PI will also support secondary STEM education through interactive activities with students from School District of Philadelphia (SPD) high schools.This project at Temple University is building organomolybdenum catalysts for the Z-selective isomerization of terminal alkenes - to date a rare synthetic transformation. The hypothesis is that molybdenum complexes with sterically demanding hemilabile ligands can be used to control stereochemical outcomes more effectively than state-of-the-art catalysts. To test the hypothesis, complexes with varying ligand steric properties will be compared in their isomerization selectivity, scope, and activity. Catalytic mechanisms will be probed experimentally and computationally to refine the working model of Z-selectivity. New catalysts under development will be employed in tandem transformations, targeting high-value organic compounds with industrial relevance. The blending of stoichiometric studies, computational design and kinetic analysis will inform models for isomerization selectivity to advance a rational design concept for homogeneous catalysis. The development of these models will serve as a framework for controlling stereochemical outcomes of alkene-focused reactions, an area of critical importance to synthetic organic chemistry. Besides having a significant impact on catalyst design, the methods developed will be valuable in the production of cis-alkenes and their derivatives, with potentially important applications in drug development to be exploited via a previously established collaboration with GlaxoSmithKline.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.
在化学催化计划的支持下,坦普尔大学的格雷厄姆·多布雷纳(Graham Dobereiner)正在研究如何使用催化剂重新安排有机分子中的特定化学键。重新排列的分子可能对制造药物和其他精细化学物质有用。除了寻求对催化现象的更大控制外,该项目团队还努力取代通常用作具有更多地球替代品的催化剂。该项目将加强学术化学与工业之间的互动,并通过坦普尔大学和葛兰素史克的研究人员之间的合作来帮助学生培训学生从事药物化学的职业。 PI将通过让学生参加无机化学家的常规区域会议来加强在费城地区参加费城地区的STEM(科学,技术,工程和数学)。 PI还将通过与费城学区(SPD)高中的学生进行互动活动来支持二级STEM教育。坦普尔大学的该项目正在建造有机组织催化剂,用于Z -SELACTIOX Z -SELACTY异构化烯烃的异构化 - 迄今为止罕见的合成转型。假设是,与最先进的催化剂相比,可以使用具有空间含量的半脂配体的钼复合物来控制立体化学结局。为了检验假设,将在其异构化选择性,范围和活性中比较具有不同配体空间特性的复合物。将通过实验和计算对催化机制进行探测,以完善Z-选择性的工作模型。正在开发的新催化剂将用于串联转化,以具有工业相关性的高价值有机化合物。化学计量研究,计算设计和动力学分析的融合将为异构化选择性提供信息,以提高均质催化的合理设计概念。这些模型的开发将成为控制以烯烃为中心反应的立体化学结果的框架,这是对合成有机化学至关重要的领域。除了对催化剂设计产生重大影响外,开发的方法还将在CIS-Alkenes及其衍生物的生产中很有价值,并且在药物开发中的潜在重要应用将通过先前与GlaxoSmithKline的合作来利用。该奖项反映了NSF的法定任务并被认为是通过基金会的知识分子优点和更广泛的影响审查标准来评估值得支持的。

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)
A Hydride Migration Mechanism for the Mo‐Catalyzed Z ‐2‐Selective Isomerization of Terminal Alkenes
Mo催化Z-2-末端烯烃选择性异构化的氢化物迁移机理
  • DOI:
    10.1002/cctc.202301052
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Jenny, Sarah E.;Serviano, Juan M.;Nova, Ainara;Dobereiner, Graham E.
  • 通讯作者:
    Dobereiner, Graham E.
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  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:
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