Unlocking Greener Metal-assisted Synthetic Tactics by Sustainable Solvents and Technologies - Finanziamento dell’Unione Europea – NextGenerationEU – missione 4, componente 2, investimento 1.1.

La crescente consapevolezza dell'impatto dei processi di produzione dell’industria chimica, in particolare della chimica fine e delle produzioni farmaceutiche, ha spinto le aziende a diventare più attive nello sviluppo di nuove tecnologie sostenibili. L'implementazione di solventi sostenibili, condizioni di reazione blande, approcci sintetici eco-friendly, e tecnologie abilitanti in nuovi protocolli efficienti per la produzione di molecole target rappresenta oggi la principale sfida della ricerca industriale. In questo contesto, la progettazione di strategie sintetiche chemo- e stereoselettive sequenziali in condizioni di tipo “bench”, combinate con tecnologie in flusso o meccanochimiche, rimane finora poco esplorata costituisce il main target della proposta progettuale. Nel contesto dei principi di sostenibilità ambientale, e con l'obiettivo di soddisfare la crescente domanda di introduzione di metodologie sostenibili in sintesi, l'obiettivo principale del progetto è quindi focalizzato sulla rivisitazione della chimica tradizionale delle specie organometalliche a vita breve e altamente reattive con l'uso di solventi e di mezzi di reazione alternativi, in combinazione con tecnologie in flusso e meccanochimiche. L'obiettivo scientifico di SUSMET è quello di creare metodi sintetici innovativi e altamente competitivi per l’ottenimento di una varietà di nuove architetture molecolari rilevanti con chemo-, regio- e stereoselettività controllata ricorrendo a) allo sviluppo di processi sequenziali mediante trasformazioni promosse da metalli alcalini, b) l'introduzione di carbenoidi metallici (poli)alogenati come sintoni nucleofili in sequenze sintetiche tandem sostenibili e c) la progettazione di strategie sintetiche combinate che uniscono metodologie promosse da reagenti organometallici in solventi non convenzionali con tecnologie in flusso e meccanochimica. Riarrangiamenti anionici sequenziali, omologazioni multiple o sequenze di omologazione/arilazione (o vinilazione) che coinvolgono composti organometallici del blocco s altamente reattivi o carbenoidi metallici saranno sviluppati in una prospettiva più sostenibile utilizzando solventi derivati da biomassa e semplici condizioni di reazione in combinazione con tecnologie green abilitanti. La selettività delle trasformazioni proposte sfruttando i vantaggi delle tecnologie di flusso amplierà lo scenario di versatilità del progetto, e importanti aspetti (stereo)chimici saranno dedotti mediante studi di modellazione molecolare e tecniche ab initio. Opportunità significative in termini di sostenibilità sorgeranno anche sfruttando le tecnologie di flusso e meccanochimiche, in quanto l'uso di reattori di flusso e di tecniche di macinazione può ridurre drasticamente il consumo di energia, la manodopera, i rischi e gli impatti ambientali delle produzioni chimiche, aprendo la strada a processi più sostenibili e vie sintetiche divergenti più sicure e significativamente meno impattanti.