Svjetlošću pogonjena funkcionalizacija nereaktivnih pozicija korištenjem oksidacijske aminacije (LIGHT-N-RING)

Naziv projekta: Svjetlošću pogonjena funkcionalizacija nereaktivnih pozicija korištenjem oksidacijske aminacije

Akronim: LIGHT-N-RING

Broj projekta: UIP-2020-02-4857

Trajanje projekta: 01.02.2021. - 31.01.2026.

Voditelj: Dr. sc. Davor Šakić, doc.

Suradnici na projektu:

dr. sc. Ana Karković Marković (Farmaceutsko-biokemijski fakultet)

dr. sc. Mirsada Ćehić (Institut Ruđer Bošković)

Doktorand (bit će imenovan naknadno)

Poslijedoktorand (bit će imenovan naknadno)

Sažetak

C-H funkcionalizacijske metode koriste se za uvođenje novih funkcionalnih skupina i zbog toga se često koriste u farmaceutskoj industriji prilikom derivatizacije spoja uzora. Ove reakcije koriste nereaktivne sp3 C-H veze, čime je omogućeno učinkovitije istraživanje kemijskog prostora od konvencionalnih sinteza. Brojne istraživačke grupe aktivno pretražuju nove reakcije C-H funkcionalizacije u kojima je zadržana kemo-, regio- i stereo-specifičnost pri čemu se posebna pozornost pridaje lako pripremljenim prekursorima i blagim uvjetima reakcije. Potraga za reakcijama aminacije C-H veze u uvjetima bez metala nedavno je dovela do ponovne pojave interesa za Hofmann-Löffler-Freytag (HLF) reakciju i njene moderne varijante. HLF reakcijski niz uključuje stvaranje labilne N-halogene veze koja se zatim homolitički kida pri čemu nastaju nestabilni N-radikali, koji se dalje pregrađuju u stabilnije C-radikale. Stvaranjem C-halogen veze dovršava se postupak radikalnog lanca, a ciklizacija se odvija u sljedećem koraku prilikom obrade reakcije u lužnatim uvjetima. U ovom projektu istražit će se mehanizam reakcija aminacije C-H veza u odsustvu metalnih katalizatiora kako bi se otkrili potrebni kemijski prekidači i/ili reakcijski uvjeti za unaprijeđenje kemo-, regio- i stereo-specifičnosti, te bi se posljedično povećala upotrebljivost ovih reakcija. Cilj je kvantificirati učinke različitih elektron-odvlačećih skupina na (ne)stabilnost N-radikala, što izravno utječe na termodinamiku reakcije. Korištenjem podataka moći će se racionalno optimizirati sinteze s HLF reakcijama. Kompeticija između intra- i inter- molekularnih mehanizama analizirat će se kako bi se omogućilo bolje razumijevanje regioselektivnosti reakcije. Budući da neke od inačica reakcije u podlozi imaju ionski mehanizam, a ne radikalski mehanizam, provest će se potraga za prekidačem koji određuje dominantnost mehanizma. Ovaj će projekt olakšati znanstvenu izvrsnost i razvoj neovisnih istraživačkih karijera mladih znanstvenika povećanjem zaposlenosti i poboljšanjem njihovih radnih uvjeta u pogledu opreme i drugih resursa, te uklanjanjem prepreka njihovoj mobilnosti. Provedba projekta će također ojačati sposobnost mladih znanstvenika da povuku financijska sredstva iz EU fondova i drugih izvora i na taj način osiguraju održivost i širenje znanstvene djelatnosti formirane istraživačke iz područja fizikalne organske kemije.