Bis-fosfini kao nemetalni katalizatori za aktivaciju malih molekula – dizajn i sinteza

Glavni istraživač
Kataliza igra važnu ulogu u gotovo svim granama kemije, stoga je dizajn učinkovitih katalizatora konstantan znanstveni izazov. U suvremenim znanstvenim istraživanjima vezanim uz dizajn katalizatora obično se koristi kombinacija eksperimentalnog i računalnog pristupa jer njihova međusobna sinergija pozitivno utječe na konačni rezultat. Aktivacija malih molekula odgovarajućim katalizatorom prvi je korak mnogih kemijskih transformacija povezanih sa sintezom novih spojeva i materijala. Tijekom posljednjih 60 godina, istraživanja u području organometalne kemije značajno su pridonijela području dizajna katalizatora, nudeći veliki broj visoko reaktivnih i selektivnih spojeva za homogenu katalizu. Međutim, sve veća potreba za ekološki prihvatljivijim alternativama rezultira intenzivnom potragom za nemetalnim katalizatorima, uključujući nemetalne hidridne donore, katalizatore za aktivaciju C-H veze, te aktivaciju N2, CH4 i drugih vrlo stabilnih molekula. Unutar ovog projekta predviđamo da su molekulski sustavi koji se temelje na bisfosfinima koji na atomima fosfora kao supstituente imaju jake elektrondonorske skupine vrlo snažni donori hidrida sposobni reducirati CO2. Nadalje, predviđamo da su ovi sustavi, ako se kombiniraju s jakim Lewisovim kiselinama, sposobni aktivirati dušik (N2) i metan (CH4). Ove hipoteze provjerit će se i potvrditi računalnim modeliranjem. Odabrane molekulske sustave ćemo istražiti eksperimentalno. Razvit ćemo metode za si ntezu perspektivnih bisfosfina, a novosintetizirane spojeve podvrgnut ćemo eksperimentalnoj evaluaciji. Osim znanstvenih rezultata u vidu publikacija u visokorangiranim časopisima, ovaj projekt je važan i jer otvara novi put istraživanja u Hrvatskoj te omogućuje prijenos znanja i ekspertize u području fosfinske kemije kroz sudjelovanje njemačkog partnera u timu. Dodatno, studenti uključeni u projekt steći će dragocjeno profesionalno iskustvo.