Lopende projecten

Van CO2 naar optisch zuivere carbonzuren: Laat stadium C-H functionalisering via coöperatieve fotoredox-katalyse met natuurlijk abundante metalen. 01/08/2021 - 31/07/2026

Abstract

De synthese van optisch zuivere verbindingen wordt steeds belangrijker, daar de globale markt voor chirale chemicaliën naar schatting 120 miljard USD zal bereiken tegen 2024 bij een CAGR van 13,67%. Binnen de groep van deze chirale moleculen zijn vooral carbonzuren en derivaten onmisbaar voor de farmaceutische industrie. Dit projectvoorstel tracht een synthese voor carbonzuren en derivaten op te stellen via functionalisering van de stabiele C (sp3)-H binding door gebruik maken van CO2 als duurzaam C1 synthon in aanwezigheid van coöperatieve fotoredox-katalyse. De milde reactiecondities, in combinatie met een katalystisch systeem dat gebruik maakt van natuurlijk abundante metalen, zouden dit innovatieve concept omtrent reactiviteit toepasbaar moeten maken voor de rechtstreekse C-H functionalisering van een reeks verschillende C-H bindingen in eenvoudige moleculen, alsook C-H bindingen in meer 'functioneel uitdagende' verbindingen zoals die worden gevonden in natuurlijke producten of complexe farmaceutische middelen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Selectieve duurzame hydrodeoxygenering van bioaromaten (SelectHDO). 01/05/2021 - 30/04/2022

Abstract

The uitputting van fossiele grondstoffen en de noodzaak om onze CO2 voetafdruk te verminderen maakt de productie van chemicaliën van niet eetbare biomassa een intensief en eigentijds onderzoeksveld. Onder de beschikbare bioafgeleide chemicaliën zijn de bioaromaten nog eerder zeldzaam. Een typische eigenschap van biogebaseerde platformmoleculen is hun hoge zuurstofgehalte, wat in sterk contrast is met basischemicaliën bekomen via een klassieke petrochemische benadering. Terwijl de petrochemische industrie efficiënte en selectieve oxidatieprotocollen vereist, vereisen de biohernieuwbare chemicaliën een omgekeerde benadering, namelijk efficiënte en selectieve reductiereacties, wat nieuwe reactieontwikkeling vereist. De hoofddoelstelling van dit project is de ontwikkeling van selectieve reductiereacties in catecholen, guaiacolen, pyrogallolen, en syringolen. Onze benadering omvat duurzame activering van Ar-OH en Ar-(OH)2 met een hernieuwbaar en goedkoop reactant, en daaropvolgende reductie met een hierniewbaar reductant. Als katalysatoren zullen goed beschikbare en goedkope onedele metalen worden onderzocht eerder dan zeldzame en dure edelmetalen. Zowel homogene als heterogene katalysatoren zullen worden bestudeerd.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Katalyse voor CCU: valorisatie van CO en CO2 via koolstofafvang en -gebruik. 01/01/2021 - 31/12/2025

Abstract

De chemische industrie in Vlaanderen is op verschillende niveaus van groot belang. Zij zorgt voor 10% van alle werkgelegenheid in Vlaanderen, is de thuisbasis van de grootste petrochemische cluster in Europa en is de hoofdlocatie van 10 van 's werelds top 20 chemische bedrijven. De chemische industrie is goed voor ongeveer 50% van alle O&O-uitgaven in Vlaanderen en voor 30% van alle industriële investeringen in België. Vlaanderen bevindt zich in het hart van het gebied Antwerpen-Rotterdam-Rijn-Ruhr, Europa's sterkste industriële megacluster met 80% van de Europese koopkracht binnen een straal van 800 km (Flanders Investment & Trade). Recent werden enkele belangrijke investeringen gedaan. In 2017 versterkte Kaneka zijn toekomst in de regio door een investering van 34 miljoen euro aan te kondigen in een derde productielijn voor gemodificeerde siliconen (MS) polymeren in zijn vestiging in Westerlo. Borealis investeert 1 miljard euro in de bouw van een nieuwe propyleenfabriek in Antwerpen. Het Britse chemieconcern INEOS zal 3 miljard euro investeren in de uitbreiding van zijn lokale chemische fabriek, wat de grootste chemische investering van de laatste twee decennia in Europa vertegenwoordigt. Het hoogtepunt van de investering is een ethaan-gaskraker, een van de grootste ter wereld. Het behoeft geen betoog dat chemisch onderzoek in Vlaanderen een sleutelrol speelt en dat duurzaamheid in de chemische sector van cruciaal belang is voor een zeer dichtbevolkte regio. Bovendien zal het essentieel zijn om onze chemische productie te blijven innoveren om competitief te blijven ten opzichte van opkomende (en reeds bestaande) industriële grootmachten zoals China, India, Brazilië en Indonesië. De chemische productie in Azië heeft die van de rest van de wereld al overtroffen. China is veruit de grootste chemieproducent wat de verkoop betreft. Daar komt nog bij dat de groei van de wereldeconomie de laatste jaren is vertraagd. Over het algemeen zijn de bedrijfsinvesteringen zwak, neemt de grensoverschrijdende handel in goederen en diensten af en staan fysieke goederen onder aanhoudende deflatoire druk. De groeivooruitzichten in Europa blijven dan ook weinig hoopgevend, aangezien de vraag zwak blijft. In deze context moet Vlaanderen zich bewust zijn van de veranderende wereld en investeren in onderzoek en innovatie. De Europese Commissie ontwikkelt nu het Horizon Europe-programma om de nodige interne veranderingen te stimuleren om "een slimme, duurzame en inclusieve economie" te creëren. De ontwikkeling van nieuwe technologieën om chemicaliën op een duurzame manier te produceren, zal een sleutelkwestie zijn om de Europese chemische industrie in een sterke positie te houden. Als Vlaanderen een belangrijke rol in de Europese chemische industrie wil blijven spelen, zal het concurrerende instrumenten moeten ontwikkelen om een efficiëntere en duurzamere productie mogelijk te maken.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van heterocyclische verbindingen via tandem reacties gebaseerd op in situ gegenereerde keteenimines. 01/01/2021 - 31/12/2024

Abstract

De moderne organische synthese levert de gereedschappen die nodig zijn om covalente bindingen te breken of maken. Dit maakt het mogelijk om in principe elke gewenste organische molecule te synthetiseren. Echter, deze meerstapssynthesen zijn vaak niet erg efficient. Het verbeteren van de efficiëntie (opbrengsten, aantal stappen, gronstoffen, energie en procestijd) van de chemische onderzoeks- en ontwikkelingsprocessen is cruciaal om de chemische ruimte beter af te dekken in de zoektocht naar nieuwe moleculen voor specifieke toepassingen in medicijnen, agrochemicaliën en materialen. Het ontwikkelen van nieuwe, duurzamere synthetischemethoden om dit te bereiken is dan ook het hoofddoel van dit onderzoek. In deze context zijn tandem reacties, waarin verschillende chemische reacties in hetzelfde reactievat verlopen en waarbij het niet nodig is om de tussenproducten te isoleren, belangrijk. Met deze tandem reacties kan het aantal reactiestappen van een meerstapssynthese significant gereduceerd worden en daarmee worden dus minder grondstoffen en procestijd verbruikt. In het kader van dit project worden tandemreacties ontwikkeld voor de synthese van hoogwaardige heterocyclische verbindingen via in-situ vorming van keteenimines.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Nieuwe generatie lignocellulose bioraffinage concepten en hun implementatie (Next-BIOREF). 01/01/2021 - 31/12/2024

Abstract

Het gebruik van biomassa kan een sleutelrol spelen in de uitbouw van een duurzame maatschappij. Hierbij staan bioraffinage van niet-eetbaar plantmateriaal centraal. Dergelijke omzetting van biomassa naar chemicaliën/materialen is uitdagend, vooral omdat de huidige kennis ontoereikend is. De chemische en fysische fenomenen die plaatsvinden in de bioraffinage zijn immers slecht begrepen. Next-BIOREF beoogt een beter begrip van de fractionering van lignocellulose tot lignine-oliën en pulp, en de verdere verwerking tot chemicaliën/materialen. Geavanceerde analyses worden gebruikt voor de bepaling van de ligninestructuren, en nieuwe technieken worden ontwikkeld. Chemische/fysische fenomenen worden doorgrond en in een beschrijvend model gegoten. Genetische modificatie van de ligninestructuur geeft unieke studiemogelijkheden voor een beter begrip van de omzettingen. Nieuwe chemie die leidt tot bouwblokken voor toekomstige polymeren/composieten wordt voorgesteld.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Metaalvrije fotokatalysatoren voor de synthese van carbonzuren via functionalisatie van niet geactiveerde C-H bindingen gebruik makend van CO2 als koolstof bron. 01/01/2021 - 31/12/2024

Abstract

Door hernieuwbare energie aangedreven chemie is noodzakelijk voor de ontwikkeling van een duurzame economie. Als gevolg hiervan moet CO2 niet als afval worden beschouwd, maar moet het als een chemische grondstof worden beschouwd. Door CO2 om te zetten in bruikbare fijnchemicaliën en geneesmiddelen, wordt er toegang verkregen tot hoogwaardige producten van een niet-giftige, hernieuwbare en goedkope bron. In feite, om dit project te promoten, is de omzetting van CO2 naar fijnchemicialiën door middel van zichtbaar licht reeds bereikt. De huidige methoden gebruiken echter dure en giftige reagentia samen met dure transitiemetaalkatalysatoren. Daartegenover zijn metaalvrije katalysatoren en systemen goedkoper, hebben een lagere koolstofvoetafdruk (carbon footprint) en zijn een interessante weg om te verkennen. Op basis van dit concept willen we carbonzuren en hun derivaten (lactams, lactonen) synthetiseren door functionalisering van niet-geactiveerde C-H bindingen. Het is onze sterke mening dat op deze manier de op CO2 gebaseerde chemie kan worden veranderd en dit zou een enorme impact moeten hebben op economische kwesties.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Groene synthese van waterstofperoxide uit alternatieve bronnen met behulp van innovatieve fotokatalysatoren. 01/01/2021 - 31/12/2021

Abstract

Waterstofperoxide (H2O2) is een veelzijdig en milieuvriendelijk oxidatiemiddel en wordt beschouwd als een van de 100 belangrijkste chemicaliën ter wereld. Van de vele chemische oxidanten die beschikbaar zijn voor de chemici, wordt H2O2 beschouwd als een van de ''groenste'' omdat het bijproduct van de oxidatie alleen water is. Bovendien is het ook een van de meest efficiënte oxidatiemiddelen door zijn hoge actieve zuurstofgehalte (ongeveer 47%), alleen naast de moleculaire zuurstof. De huidige wereldwijde marktomvang voor waterstofperoxide (H2O2) heeft 3,5 miljard USD bereikt met een jaarlijks groeipercentage van meer dan 5% tussen 2020 en 2024. Momenteel wordt H2O2 geproduceerd via het anthrachinon-oxidatieproces (AO) en is met succes gebruikt om het grootste deel van 's werelds H2O2 te produceren. Het AO-proces heeft echter verschillende nadelen, zoals het gebruik van complexe en toxische oplosmiddelen, de periodieke vervanging van dure quinone-derivaten als gevolg van niet-selectieve hydrogenering, deactivering van de hydrogeneringskatalysator, vereisten van energie-intensieve processtappen voor de verwijdering van organische onzuiverheden, enz. Op basis hiervan hebben we een operationele eenvoudige en groene aanpak ontwikkeld voor de synthese van H2O2 rechtstreeks uit hernieuwbare resoures met behulp van fotokatalyse.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese en Reacties van Disulfonen. 01/11/2020 - 31/10/2022

Abstract

Organozwavelverbindingen zijn belangrijk in vele domeinen van de chemie en materiaalkunde, en verbindingen met zwavel-zwavelbindingen zijn in het bijzonder interessant door het belang van disulfidebruggen in eiwitten. In tegenstelling tot disulfiden kregen hun geoxideerde derivaten minder aandacht. Specifiek disulfonen zijn in de literatuur eerder schaars bestudeerd. Slechts een beperkt aantal methoden voor efficiënte synthese zijn beschreven, en bijgevolg blijven deze verbindingen ver onder hun potentieel als zwavelreactanten voor organische chemie. Het doel van dit doctoraatsproject is om ten eerste een algemene methode te ontwikkelen (volgens de principes van de groene chemie) om disulfonen te bekomen uit gemakkelijk toegankelijke precursoren, en ten tweede, de reactiviteit van deze disulfonen te onderzoeken in zowel weinig bestudeerde als nieuwe reacties.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwerp van nieuwe fotokatalytische systemen voor de omzetting van biomassa in mierenzuur. 01/11/2020 - 31/10/2022

Abstract

Mierenzuur (FA) staat bekend als een veelbelovende waterstofbron en als een waardevolle chemische stof voor de textielindustrie, de farmaceutische industrie, enz. In feite is er over de hele wereld 1,137 miljoen ton FA per jaar nodig om aan de huidige vraag te voldoen. Daarom is er grote belangstelling voor het duurzaam genereren van FA om aan de toekomstige vraag te kunnen voldoen. Geïnspireerd door deze informatie, stellen wij een bemiddelde methode van zonne-energie voor om FA op te wekken uit de biomassa. Deze methode omvat de ontwikkeling van fotokatalysatoren die gebruik maken van atmosferische zuurstof als oxidatiemiddel voor de valorisatie van suikers, cellulose, hemicellulose etc. componenten. In eerste instantie zal de nadruk liggen op het ontwerp van homogene fotokatalysatoren die selectiever zijn dan de heterogene. Later zullen homogene katalysatoren worden getransformeerd in heterogene door er een vaste drager op aan te brengen of door ze afzonderlijk te synthetiseren. Tenslotte, zullen mechanistische studies zoals DFT-berekeningen, EPR-studies en in-situ-spectroscopische experimenten worden uitgevoerd om het reactiemechanisme te begrijpen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Duurzame transformaties van biohernieuwbare moleculen in water. 01/11/2020 - 31/10/2022

Abstract

De overgang van fossiele naar biohernieuwbare grondstoffen is één van de prioriteiten van duurzame chemie, met als doel de anthropogene klimaatverandering door CO2-uitstoot tegen te gaan en de mensheid voor te bereiden op de uitputting van fossiele grondstoffen. Duurzame chemie moet echter breder bekeken worden en bestudeert ook verschillende andere facetten, zoals het vermijden van afval en het preferentiële gebruik van 'bengin' solventen. Dit doctoraatsvoorstel spitst zich daarom toe op de ontwikkeling van nieuwe reacties in water, vertrekkende vanuit biohernieuwbare grondstoffen, om zowel nieuwe als 'drop-in' chemicaliën te produceren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Collen-Francqui Start-up Grant. 01/10/2020 - 30/09/2023

Abstract

Kooldioxide (CO2) is een overvloedige, veilige en hernieuwbare koolstofbron en dus een aantrekkelijke C1-bouwsteen voor de vorming van organische moleculen. Het doel van dit project is het ontwerpen en synthetiseren van katalysatoren voor de valorisatie van CO2 tot waardevolle verbindingen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van nieuwe antimicrobiële middelen tegen tuberculosis die in synergie werken met bedaquiline, cytochrome bc of cytochrome bd inhibitors (RespiriTB) 01/05/2020 - 30/04/2025

Abstract

Ondanks grote vooruitgang in biomedisch onderzoek is tuberculosis (TB), veroorzaakt door Mycobacterium tuberculosis (Mtb), nog steeds de dodelijkste infectieziekte in de wereld. De opties voor de behandelingen zijn beperkt, duur en niet altijd verkrijgbaar in ontwikkelingslanden en de patiënten vertonen vele nevenwerkingen van de huidige geneesmiddelen. Er is dus een grote nood aan de ontwikkeling van nieuwe combinatietherapieën met meer efficiënte, kortere en veiligere behandelingen voor alle vormen van TB. Het doel van RESPIRI-TB is om nieuwe geneesmiddelkandidaten te bekomen die minder gevoelig zijn aan resistentie-ontwikkeling en die een kortere therapieduur geven voor TB en multi-drug TB. Zo'n geneesmiddelencombinatie zal synergistisch werken op het energiemetabolisme van Mtb of op complementaire doelwitten. Om dit te bereiken worden recent ontdekte inhibitoren van de Mtb respiratoire pathway verder ontwikkeld. Daarnaast richt het onderzoek zich op het Mtb moleculair mechanisme om reactieve zuurstofverbindingen te reduceren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Katalyse voor duurzame organische chemie (CASCH). 01/01/2020 - 31/12/2025

Abstract

Katalyse is een sleuteltechnologie om meer efficiënte en groene organische synthesen te bereiken. Complementaire expertise op het vlak van de ontwikkeling van nieuwe (homogene en heterogene) katalysatoren (redox, foto, elektrokatalyse) zal samen worden gebracht met organische synthese know-how in één expertisecentrum. Samenwerking van 5 onderzoeksgroepen van twee faculteiten van de Universiteit Antwerpen creëert een unieke basis voor innovatief onderzoek, waarin uitdagende omzettingen in organische chemie worden aangepakt. Breken en functionalisering van sterke bindingen (koolstof-stikstof, koolstof-zuurstof, koolstof-waterstof en koolstof-koolstof) in (kleine) organische moleculen behoort tot de basis onderzoekstopics van het consortium. De substraten zullen petrochemische, biohernieuwbare en afvalproducten (bv. CO2) omvatten. Het consortium combineert geavanceerde spectroscopie (o.a. UV-vis, (in-situ) IR, multi-frequente EPR en NMR, circulair gepolarizeerde en conventionele Raman), sorptie en quantum-chemische en moleculaire modeleringstechnieken die fundamenteel inzicht in de actieve site van de katalysator en het reactiemechanisme zullen geven. Dit levert 'tools' voor rationele katalyator/reactieontwikkeling. Door 'shaping' van de nieuwe katalysatoren (e.g. indirecte 3D printing) en evaluatie in flow, studie van massa transport effecten en sorptie experimenten zal het industriële potentieel worden nagegaan.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van bicyclische amine skeletten via tandem katalyse. 01/01/2020 - 31/12/2023

Abstract

Moderne organische synthese stelt een gereedschapskist ter beschikking om (minstens theoretisch) elke organische molecule te synthetiseren. Echter, de bekomen efficiëntie (totale opbrengst, aantal reactiestappen, grondstoffen en benodigde tijd) bij de uitvoering van een multistapssynthese is vaak (erg) laag. Gelet op de nood voor groenere organische synthesen en de toegang tot nieuwe gebieden van de zogenaamde 'chemische ruimte', via molecuulbibliotheken met specifieke toepassingen, is 'efficiëntieverbetering' een sleuteldoelstelling. In deze context is gerichte/directe transitiemetaal gekatalyseerde C-H functionalisering een belangrijk onderzoeksdomein waarbij de nood tot het invoeren van 'verlatende groepen' in organische moleculen wordt vermeden. Indirecte synthese is tot op heden de standaard procedure voor de synthese van organische moleculen. Een ander belangrijk domein is tandem katalyse waarbij verschillende transformaties in één stap kunnen uitgevoerd worden gebruik makend van orthogonale katalysatoren. Een eerste katalysator produceert het substraat voor de volgende katalytische cyclus. Dit bespaart synthesestappen en tijd. In dit project zullen beide domeinen gecombineerd worden en tandem katalyse op basis van gerichte/directe C-H functionalisering worden ontwikkeld.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Design of N-Heterocyclic Carbenes as Catalyst for the Selective Fixation of CO2 onto Organic Molecules. 01/01/2020 - 31/12/2023

Abstract

Omzettingen van CO2 in carbonzuren zijn ideale reacties vanwege de wijdverbreide toepassing van carbonzuurverbindingen in de chemische en farmaceutische industrie. In het algemeen zou een directe C-H-binding of C-X (X = halogeniden) functionalisatie het mogelijk maken dat 'niet-gefunctionaliseerde' moleculen worden omgezet in synthetische tussenproducten en misschien nog belangrijker, een bestaande functionaliteit zou selectief kunnen worden benut of onderdrukt, tijdens de assemblage van moleculaire complexiteit. De aanpak zou het ook mogelijk maken om complexe moleculen, met name farmaceutische producten, in minder stappen te bereiden. Dit voorstel heeft betrekking op door N-heterocyclische carbenen (NHC's) gekatalyseerde C – H / C-X-bindingsfunctionalisatie van organische moleculen gevolgd door de toevoeging van CO2 om carbonzuren op te leveren. Ik ben van plan een algemene siteselectieve strategie te ontwikkelen die plaatsvindt onder milde omstandigheden. De ontwikkelde katalysatoren zullen worden gebruikt om een ​​reeks organische motieven te functionaliseren, waaronder 'functioneel uitdagende' moleculen in natuurlijke producten en complexe farmaceutische middelen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van C-H functionaliseringsmethodologie op aromatische en niet-aromatische azaheterocycles. 01/01/2020 - 31/12/2022

Abstract

Ontwikkeling van efficiënte en veelzijdige synthesebenaderingen om koolstof-koolstof en koolstof-stikstofbindingen te vormen via directe C (sp2)-H functionalisering van de imine of aldonitrone entiteit van azaheterocyclische verbindingen zijn belangrijk op het vlak van de ontwikkeling van duurzamere organische synthesen op een PASE (Pot, Atoom, Stap Economische) manier. C(sp2)-H functionaliseringen van het nucleofiele substitutie van waterstof (SNH) type zijn inherent zeer aantrekkelijk in vergelijking met andere synthesemethoden rekening houdend met het feit dat ze geen transitiemetaalkatalysatoren vereisen, doch nog steeds beperkt geëxploreerd en ontwikkeld in azaheterocyclische substraten. Dit geeft toegang tot nieuwe gesubstitueerde skeletten met een variëteit aan potentiële toepassingen. SNH reacties zijn twee-staps processen, bestaande uit de additie van nucleofiele reactantia aan pi-deficiënte azaheterocyclische substraten (vorming van sigma Н-adduct intermediairen) gevolgd door herstelling van de imine entiteit via ofwel eliminatie (ingebouwd oxidans) of een oxidatiereactie. De adducten zulllen ook op andere manieren worden omgezet die di i.p.v. mono functionalisering toelaten. Ontwikkeling van efficiënte protocollen vereist een inzicht in de factoren die de sigma Н-adduct vorming bevorderen en de zoektocht naar duurzame oxidantia om deze om te zetten. Inzichten zullen bekomen worden via mechanistische studies [experimentele technieken en computationele chemie (DFT)].

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Polymeeradditieven vanuit ligninebouwstenen (PADDL) 01/01/2020 - 30/11/2021

Abstract

Om de eigenschappen van kunststoffen te verbeteren, worden vaak additieven (zoals weekmakers, antioxidanten, UV-stabilisatoren en vlamvertragers) toegevoegd. Het PADDL-project heeft tot doel nieuwe biogebaseerde additieven voor kunststoffen te ontwikkelen en de verschuiving van niet-hernieuwbare grondstoffen te helpen realiseren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Gerichte/directe C-H en C-N binding functionalisering via een nieuwe omzetbare en herbruikbare diazool-gebaseerde richtende groep. 01/11/2019 - 31/10/2023

Abstract

Moderne organische synthese geeft de mogelijkheid om (minstens theoretisch) elke bedenkbare organische molecule te synthetiseren. Echter, de bekomen efficiëntie (totale opbrengst, reactiestappen, grondstoffen en benodigde tijd) in de uitvoering van deze multistaps synthese is vaak (erg) laag. 'Efficiëntieverbetering' is een belangrijke, maar zeer uitdagende, opgave gelet op de nood voor duurzamere organische chemie en toegang tot nieuwe molecuulbibliotheken met specifieke toepassingen (bv. ontwikkeling van medicijnen). Gerichte/directe transitiemetaalgekatalyseerde C-H en C-N functionalisering is een belangrijk onderzoekdomein waarbij de nood tot het invoeren van 'verlatende groepen' in organische moleculen (indirecte synthese) wordt vermeden. Indirecte synthese wordt tot op heden beschouwd als de standaard procedure voor de synthese van organische moleculen. In dit project wordt een nieuwe, omzetbare en herbruikbare richtende groep, gebaseerd op een diazool entiteit, onderzocht.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Francqui onderzoekshoogleraar "Catalysis for sustainable organic chemistry (CASCH)". 01/09/2019 - 31/08/2022

Abstract

Katalyse is een sleuteltechnologie om efficiëntere en groenere organische chemie te bekomen. Complementaire expertise op het vlak van de ontwikkeling van nieuwe (homogene en heterogene) katalysatoren (redox, foto and electrokatalyse) zal gebundeld worden met organische synthese in één expertisecentrum.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Duurzame reductie reacties in water via in situ waterstofgas productie. 01/01/2019 - 31/12/2022

Abstract

Moleculaire waterstof (H2) is een essentieel reactant in hedendaagse chemie, dat gebruikt wordt in vele industriële processen voor de synthese van zowel bulk- als fijnchemicaliën. Jammer genoeg is de meest gebruikte productiemethode voor waterstof (reforming van methaan) niet duurzaam door de vorming van koolstofdioxide. Bovendien kan op langere termijn toepassing van deze techniek niet gegarandeerd worden door de uitputting van fossiele grondstoffen. Gelukkig zijn er verschillende technisch ver gevorderde alternatieve oplossingen voor (grote schaal) duurzame waterstofproductie, zoals elektrolyse. Echter, de problemen gelinkt aan het veilig werken met en stockeren van waterstof maken dat onmiddellijk gebruik na productie (in situ generering en consumptie) de ideale benadering is voor reacties die gebruik maken van waterstof als reductant in de chemische industrie. Dit vereist preferentieel productie en reactie van waterstof in hetzelfde reactievat, gebaseerd op donor moleculen die geen organische bijproducten genereren. Thermochemische in situ watersplitsing is een zeer attractieve benadering gelet op de beschikbaarheid van water en het interessante profiel als solvent (lage kost, geen milieu-impact, niet toxisch, niet ontvlambaar). Echter de huidige (katalytische) methoden voor thermochemische watersplitsing worden uitgevoerd in de gasfase en vereisen een zeer hoge temperatuur (boven de 600 °C) en vragen daarom zeer veel energie input en zijn niet compatiebel met de meeste organische moleculen (deze zijn niet stabiel bij deze temperaturen). Het hoofddoel van dit project is daarom om thermochemische watersplitsing gecombineerd met het rechtstreekse verbruik van het gegenereerde waterstof, in een gekoppelde reductiereactie (hydrogenatie/hydrogenolyse), bij een lagere temperatuur (200-300 °C) in vloeibaar hoge temperatuur en druk water (HTPW) te realiseren. Bij deze temperaturen veranderen de eigenschappen van water met betere oplosbaarheid van organische substraten tot gevolg – vaak een probleem voor toepassing van water in organische chemie. Ontwikkeling van nieuwe synthesemethoden voor duurzame reductiereacties (nitrogroep reductie, hydrodeaminering, hydrodehydroxylering) van zowel petrochemische als hernieuwbare grondstoffen in HTPW zijn voorzien waarbij waterstof in situ wordt gegenereerd en verbruikt in hetzelfde reactievat. Verschillende thermochemische systemen voor waterstofproductie zullen worden geëvalueerd, gebruikmakend van homogene en heterogene katalysatoren om de vereiste temperaturen te verlagen. De gecombineerde waterstofproductie/-verbruik processen zullen geoptimaliseerd worden door variatie van verschillende parameters (temperatuur, druk, concentratie, katalysatoren en hun lading, katalytische additieven voor waterstofgenerering). Gelet op de verscheidenheid van (niet onafhankelijke) parameters zal een DoE "Design of Experiments (DoE)" benadering worden gebruikt eerder dan een opeenvolgende variatie van elke parameter afzonderlijk. Vermits ontwikkeling en optimalisering van de hoger aangehaalde syntheseroutes een gedetailleerd inzicht in het reactiemechanisme op een moleculair niveau vereisen, zal het mechanisme van zowel de niet-metaalgekatalyseerde reductiereacties en de metaalgekatalyseerde waterstofproductie bestudeerd worden met verschillende experimentele (spectroscopische) en computationele technieken. Voor reacties die gebaseerd zijn op heterogene katalyse zal een zorgvuldige karakterisering van de structuurparameters van de katalysatoren worden uitgevoerd gebruikmakend van verschillende technieken (bv. XRD, UV-DR, Raman spectroscopie).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Bio gebaseerde fabriek: Duurzame Chemie van hout (BioFact). 01/01/2018 - 31/12/2021

Abstract

Uitputting van aardolie legt een maatschappelijk gedreven verschuiving naar niet eetbare biomassa op als een hernieuwbare grondstof voor chemicaliën. Hout is één van de meest abundante koolstofbronnen op aarde, en daarom ideaal voor deze uitdaging. Hout bevat (hemi)cellulose (carbohydraten) en lignine, een polymeer netwerk van arenen. Bioraffinages focuseren meestal op het eerste en lignine wordt dan gebruikt als een lage waarde brandstof. Het ambitieuze doel van dit project is om ligine te transformeren in hoge waarde chemicaliën en polymeren startend met de zeer uitdagende selective depolymerisering van ligine. In KULeuven's 'lignin-first' concept, zelfs voor de carbohydraat valorisatie, wordt hout behandeld op een manier die selectief 4 biogebaseerde aromatische moleculen geeft in een hoog rendement. Vervolgens kan selectieve katalytische (de)functionalisering van de 4 moleculen leiden tot catechol en pyrogallol. Innovative synthesemethoden (amineringen, reducties, C(sp2)-O cross-koppelingen en C(sp2/sp3)-H functionalisering) zullen deze transformeren in belangrijke chemicaliën (gesubstitueerde fenolen, anilines etc). Biogebaseerde chemicaliën zullen ook gekoppeld worden met CO2 om waardevolle functionele polymeren te bekomen. Modellering, bijvoorbeeld via Advanced Molecular Dynamics zullen toelaten om reactiviteit en selectiviteit te rationaliseren en zelfs te voorspellen in reële werkcondities, wat een sterke ondersteuning gaat geven aan de ontwikkeling van nieuwe concepten om aromaten te transformeren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Duurzame chemische processen voor de synthese van fijnchemicaliën. 01/01/2015 - 31/12/2024

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Afgelopen projecten

Metaalvrije heterogene fotokatalysatoren voor de activatie van zuurstof en zijn toepassingen in de organische synthese. 01/07/2020 - 31/12/2020

Abstract

De belangrijkste onderzoeksdoelstelling in de Universiteit Antwerpen is het ontwikkelen van nieuwe metaalvrije heterogene fotokatalysatoren voor de activering van zuurstof en later het vinden van hun toepassing in de organische synthese. Vooral de hydroxyleringsreacties via de functionalisatie van C-H-bindingen op de benzylische positie is veelbelovend. De katalysatoren voor deze reactie zijn recyclebaar en maken zelfs gebruik van zonlicht als de energiebron. We hebben ook vastgesteld dat heterogene fotokatalysatoren de reactieve zuurstofsoort (ROS) hebben gegenereerd en dat deze ROS verder kunnen worden toegepast in verschillende oxygenatiereacties. We zijn geïnteresseerd om de toepassingen van dit concept in de organische synthese te onderzoeken en bovendien om in één enkele stap modificaties van natuurlijke producten en medicijnmoleculen toe te passen in een laat stadium. Tot slot, karakterisering van de heterogene katalysatoren en mechanistische studies zullen worden onderzocht om de stabiliteit van de katalysator te onderzoeken en de rol in de reacties te vinden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Ontwikkeling van heterogene fotokatalysatoren voor de omzetting van biomassa in koolwaterstofbrandstof door middel van zonne-energie. 01/04/2020 - 31/03/2021

Abstract

In het algemeen is de productie van mierenzuur zeer voordelig vanwege de opslagcapaciteit van waterstof. Opgemerkt moet worden dat een efficiënte opslag van H2-gas een grote uitdaging is om een waterstofeconomie tot stand te brengen. Gezien de kinetische stabiliteit bij kamertemperatuur en het hoge waterstofgehalte in mierenzuur is het een alternatieve oplossing. In feite is het gebruik van mierenzuur zeer atoomefficiënt omdat 100% van de opgeslagen waterstof beschikbaar is voor katalytische opslag. Het is duidelijk dat mierenzuur op vele mogelijke manieren kan worden gegenereerd. Bijvoorbeeld door hydrogenering van CO2 of fotokatalytische omzetting van CO2 etc. Deze methoden zijn echter nog ver verwijderd van het praktische doel. Het gebruik van biomassa als bron van mierenzuur wordt daarentegen beschouwd als het doel voor de toekomst, omdat deze op grote schaal beschikbaar is en als een goedkope hulpbron. Biomassa is goed voor meer dan 10% van de wereldwijde primaire energiebevoorrading en is de op drie na grootste energiebron ter wereld (na olie, steenkool en aardgas). Op basis van deze informatie willen we nieuwe heterogene fotokatalysatoren voor biomassaconversie ontwikkelen. Opgemerkt moet worden dat fotokatalysatoren bekend staan om hun uitstekende eigenschappen, zoals zuiverheid en energiebesparing. Bovendien zal onze eerdere ervaring met biomassavalorisatie, CO2-gebaseerde chemie en verschillende aspecten van fotokatalyse nuttig zijn om succes te boeken met deze nieuwe en krachtige strategie. Daarnaast is de doctoraatsstudent (die in dit project zal werken) goed op de hoogte van fotokatalyse, biomassaconversie en katalytische transformaties en heeft hij reeds twee artikelen gepubliceerd/ingediend in fotokatalyse.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Liebig Stipendien der Stiftung Stipendien-Fonds des Verbandes der Chemische Industrie. 25/11/2019 - 31/07/2020

Abstract

Hernieuwbare energiegedreven chemie is noodzakelijk voor de ontwikkeling van een duurzame economie. Daarom moet CO2 niet als een afvalstof worden beschouwd, maar als een chemische grondstof. Door deze CO2 om te zetten in nuttige chemicaliën en brandstoffen krijgt men toegang tot hoogwaardige producten uit een niet-toxische, hernieuwbare en goedkope bron. In feite zijn er al zichtbaar-licht gemedieerde CO2-transformaties naar brandstoffen en fijnchemicaliën gerealiseerd om dit concept te bevorderen. De huidige methoden maken echter gebruik van dure en giftige reagentia en dure overgangsmetaalkatalysatoren. Transitiemetaalvrije katalysatoren en systemen zijn daarentegen goedkoper in prijs, niet giftig van aard, gebruiken minder CO2-voetafdruk en zijn een interessante mogelijkheid om te onderzoeken.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Duurzame reducties van biohernieuwbare chemicaliën in water via in situ waterstofgas productie. 01/11/2019 - 31/10/2020

Abstract

Er wordt van waterstofgas verwacht dat het de brandstof van de toekomst zal worden, aangezien enkel water wordt gevormd wanneer het reageert met zuurstof. De hoge brandbaarheid van het gas is echter een groot nadeel en maakt de veilige opslag en transport ervan niet vanzelfsprekend. Reducties met waterstof (hydrogenolyse en hydrogenatie) zijn industrieel belangrijke reacties. Deze vereisen echter vaak een hoge druk (overmaat aan waterstof) en temperatuur, wat leidt tot aanzienlijke veiligheidsrisico's. Er zullen daarom in het kader van dit onderzoeksvoorstel reductiereacties worden ontwikkeld die in situ een kleine hoeveelheid waterstofgas produceren en dit onmiddellijk verbruiken.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van α-secondary alkylamines via reductieve functionalisatie van amiden. 01/10/2019 - 30/09/2021

Abstract

In dit project wordt een nieuwe methode ontwikkeld om alfa secundaire amines vanuit carbonzuren te synthetiseren (via amides als intermediairen). De procedure is gebaseerd op stabiele en goedkope waterstof donoren en organometalen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Opstart doctorandi professor Shoubhik Das. 01/07/2019 - 28/02/2020

Abstract

Opstart onderzoek Prof. Shoubhik Das.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Directe gerichte C-H functionalisering in piperidine derivaten (DiPipe). 01/04/2019 - 31/03/2021

Abstract

De transitiemetaal gekatalyseerd functionalisering van C-H bindingen is een belangrijk mondiaal onderzoekstopic. Selectieve (regio-, enantio-, diastereoselectieve) en efficiente functionalisering van C(sp3)-H bindingen blijft echter een belangrijke uitdaging. C(sp3)-H bindingen zijn alom aanwezig in organische moleculen en hun dissociatieenergiëen zijn groot. Het gebruik van richtende groepen die het metaal naar specifieke "C-H" bindingen richten en intramoleculaire C-H activering toelaten is een algemeen aanvaarde benadering om het selectiviteitsprobleem aan te pakken. Hun invoering en verwijdering voegt echter stappen toe aan de reactie sequentie. In dit project worden ongekende regio- en diastereoselectieve transitiemetaal-gekatalyseerde functionaliseringen van piperidine derivaten beoogd gebruik maken van transiente DGs, geïnstalleerd en verwijderd in situ tijdens de katalyse.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Biswas Sovan

Onderzoeksgroep(en)

Fotokatalyse met zichtbaar licht: synthese van gesulfonyleerde heterocyclische verbindingen via thiosulfonaten. 01/04/2019 - 30/03/2020

Abstract

Fotokatalyse met behulp van zichtbaar licht trekt steeds meer de aandacht van organische chemici aangezien het een reeks van voorheen onmogelijke transformaties toelaat. In het kader van dit project wordt de photoredox gekatalyseerde synthese van gesulfonyleerde (RSO2R) heterocyclische verbindingen voorgesteld, gebruik makend van zichtbaar licht en gebaseerd op thiosulfonaten (RSO2SR). Deze methode vereist geen (super)stoichiometrische oxidantia, dewelke essentieel zijn voor de introductie van de sulfonylgroep onder klassieke syntheseomstandigheden, en laat ook toe om het resulterende thiol (RSH) afval te recycleren. Bovendien zijn bij de klassieke synthesemethodologiën vaak extreme reactieomstandigheden vereist voor de introductie van de sulfonylgroep, die het groen karakter van het proces compromitteren. De beoogde methodologie zal daarom bijdragen aan de ontwikkeling van groenere productieprocessen voor farmaceutische en biologisch relevante heterocyclische verbindingen die een zwavelatoom bevatten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Nikkel-gekatalyseerde imidoylatieve kruiskoppelingsreacties. 01/09/2018 - 28/02/2019

Abstract

Gedurende het onderzoeksverblijf in Antwerpen zullen nikkel-gekatalyseerde imidoylatieve kruiskoppelingsreacties met goed beschikbare alkaan- en areencarboximidamides (amidines) ontwikkeld worden. Dit onderzoek zal nieuwe synthesemethoden voor belangrijke gefunctionaliseerde heterocycli opleveren, zoals 5-aminopyrimido[4,5-d]pyrimidine-2,4(1H,3H)- dionen, 4-imino-4H-imidazol-5-amines and 1,3,5-triazin-2-amines. Naast katalyse met onedele metalen zal ook het gebruik van synthesestrategieën zoals C-H functionalisering en multicomponent reacties ons toestaan om efficiënte synthesemethoden, in overeenstemming met de principes van groene chemie, te verkrijgen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Unieke lignine-gebaseerde functionele oligomeren: een uitdagende route naar een duurzame biogebaseerde economie. 01/05/2018 - 30/04/2019

Abstract

In dit doctoraat zullen lignin-gebaseerde oligomeren, meer specifiek dimere componenten, bestudeerd worden. Door de complexiteit en heterogeniteit van de liginine mengsels is het zeer moeilijk om ligine componenten af te scheiden met gewenste functionaliteiten. Daarom zal de belangrijkste focus van dit doctoraat op de structuuropheldering en potentiële chemische modificatie van dimeren liggen, teneinde hun gebruik in verschillende toepassingsvelden mogelijk te maken.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van a-secundaire alkylamines via reductieve functionalisatie van amiden. 01/10/2017 - 30/09/2019

Abstract

In dit project wordt een nieuwe methode ontwikkeld om alfa secundaire amines vanuit carbonzuren te synthetiseren (via amides als intermediairen). De procedure is gebaseerd op stabiele en goedkope waterstof donoren en organometalen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Geminale richtende groepen in C-H functionalisering (GeMDIG). 01/05/2017 - 30/04/2018

Abstract

Oxidaties zijn een belangrijke klasse reacties die van industrieel belang zijn. Deze worden vaak uitgevoerd met reagentia die aanzienlijke hoeveelheden (toxisch) afval produceren. De ontwikkeling van oxidatieprocedures gebaseerd op zuurstof, het meest abundante en goedkoopste oxidans op aarde is het onderwerp van recent chemisch onderzoek wereldwijd. Deze benadering is zeer uitdagend en noodzaakt vaak de toevoeging van stoichiometrische additieven die het groen karakter van het proces compromitteren. In het kader van dit project worden nieuwe oxidaties gebruik makend van verwijderbare en herbruikbare geminale richtende groepen ontwikkeld.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Sambiagio Carlo

Onderzoeksgroep(en)

N-oxide geassisteerde aërobe benzylische oxidatie. 01/04/2017 - 31/03/2018

Abstract

Oxidaties zijn een belangrijke klasse reacties die van industrieel belang zijn. Deze worden vaak uitgevoerd met reagentia die aanzienlijke hoeveelheden (toxisch) afval produceren. De ontwikkeling van oxidatieprocedures gebaseerd op zuurstof, het meest abundante en goedkoopste oxidans op aarde is het onderwerp van recent chemisch onderzoek wereldwijd. Deze benadering is zeer uitdagend en noodzaakt vaak de toevoeging van stoichiometrische additieven die het groen karakter van het proces compromitteren. In het kader van dit project wordt een nieuwe benzylische oxidative van pyridine-N-oxide derivaten onderzocht gebaseerd op zuurstof en onedele metalen. Dit 1) elimineert het gebruik van additieven en 2) maakt eenvoudige modificering van de oxidatieproducten (post functionalisering) mogelijk, die moeilijk is gebaseerd op eerder beschreven benaderingen. De beoogde methodologie zal daarom bijdragen tot de ontwikkeling van groenere productieprocessen.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Sambiagio Carlo

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling en gebruik van "slimme" en duurzame fosgeen analogen. 01/01/2017 - 31/12/2020

Abstract

Het basisidee van dit project is de splitsing van ureums via reactie met zuurstof en stikstof nucleofielen. De hoofd wetenschappelijke uitdaging is om deze thermodynamisch ongunstige transformatie mogelijk te maken onder milde reactieomstandigheden via het gebruik van zogenaamde richtende groepen (DG) en transitiemetaal katalyse met goedkope, abundante en niet toxische onedele metalen. Het project zal een impact maken op duurzame chemie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Directe C(sp3)-H activering: Transitiemetaal gekatalyseerde functionalisering van verzadigde cyclische aminen. 01/10/2016 - 30/09/2018

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Van Steijvoort Ben

Onderzoeksgroep(en)

Biorizon Innovatie en Opschaling van Hernieuwbare Aromaten Technologie (BIOHART). 07/03/2016 - 06/03/2019

Abstract

BIO-HArT (Biorizon Innovatie en Opschaling van Hernieuwbare Aromaten Technologie) heeft zoals blijkt uit de volledige titel als doelstelling het opschalen van innovatieve technologie voor de productie van hernieuwbare aromaten. Hernieuwbaar omdat deze aromaten uit biomassa vervaardigd worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Katalytische alkynylering en alkenylering van gefunctionaliseerde iminen en verdere transformaties van de bekomen propargyl- en allylaminen 01/10/2015 - 30/09/2019

Abstract

Propargylaminen zijn zeer belangrijke bouwstenen voor de organische synthese en fungeren vaak als precursor voor de synthese van andere stikstof-houdende verbindingen zoals allylaminen, pyrrolidinen, oxazolen, pyrrolen en complexe natuurproducten. De ontwikkeling van nieuwe, meer efficiënte synthesen met een grotere functionele groepstolerantie geniet de laatste jaren zeer veel aandacht. De additie van een metaalacetylide aan een imine is één van de meest klassieke wegen naar propargyl- en allylaminen. Hierbij wordt de relatief hoge aciditeit van het terminale alkyn aangewend om met behulp van een sterke base het metaalacetylide te vormen. Deze sterk basische omstandigheden zijn uiteraard niet compatibel met gefunctionaliseerde iminen, zodat de vorming van het metaalacetylide tot voor kort in een afzonderlijke stap moest gebeuren. Aangezien geen van de „klassieke" transitiemetaal gekatalyseerde alkynyleringen van α,α-dichlooraldiminen tot propargylaminen leidde, werd door ons een methodologie ontwikkeld voor de efficiente alkynylering van α,α-dichlooraldiminen met alkynen in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid In(OTf)3, waarbij β,β-dichloorpropargylaminen bekomen werden in goede rendementen. In dit projectvoorstel zal een grondige uitbreiding van deze In(III)-gekatalyseerde alkynylering uitgewerkt worden waarbij gebruik gemaakt zal worden van niet-enoliseerbare (poly)halogeen aldiminen. In het geval dat In(III) niet de gewenste katalytische activiteit heeft dan zal naar een ander katalytisch systeem gezocht worden. De bekomen gefunctionaliseerde propargyl- en allylaminen kunnen, afhankelijk van de stikstofsubstituent, na intramoleculaire nucleofiele substitutie van het omega-halogeen, aanleiding geven tot een grote variëteit aan N-heterocyclische verbindingen. Aangezien bij de 1,2-additie van een alkyn aan het iminen ook een stereogeen C-atoom gevormd wordt zal ook aandacht besteed worden aan de chirale synthese van deze aminen door toevoegen van chirale liganden aan het katalytische systeem. In een tweede deel zullen in de plaats van alkynen ook actieve methyleenverbindingen gekoppeld worden aan de C=N binding met behulp van In(III) katalyse. Op deze wijze zouden nieuwe beta-aminozuren, alfa,beta-diaminozuren en beta-aminoketonen hun intrede doen. In een laatste luik zullen de reeds eerder gesynthetiseerde gehalogeneneerde propargyl aminen onderworpen worden aan een grondige reactiviteitsstudie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van nieuwe synthesemethoden voor de aanmaak van amidines en guanidines. 01/10/2015 - 30/09/2017

Abstract

Vele medicijnen, agrochemicaliën en natuurproducten zijn opgebouwd uit een guanidine of amidine functionele groep. De klassieke synthesemethoden van amidines en guanidines hebben duidelijk enkele nadelen zoals de beschikbaarheid en toxiciteit van reagentia. Het doctoraat heeft daarom als doel nieuwe transitiemetaal gekatalyseerde processen te ontwikkelen voor de aanmaak van deze functionele groepen."

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

"Slimme" fosgeen analogen: Synthese en gebruik. 01/09/2015 - 31/08/2017

Abstract

Dit project beoogt de ontwikkeling van "slimme" fosgeen analogen vanuit CO2. Deze gesubstitueerde ureas zijn veilige analogen van fosgeen die onder milde omstandigheden kunnen omgezet worden in nuttige chemicaliën en materialen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Bioraffinaderij van gehele plantbiomassa tot aromaten (ARBOREF). 01/04/2015 - 31/03/2019

Abstract

Dit project heeft als ambitie om zowel nieuwe als bestaande aromaten te produceren in een nieuwe, volledige geïntegreerde 'lignin first' bioraffmaderij. De technologie die aan de basis ligt, werd ontwikkeld aan de KU Leuven en zet de volledige lignocellulose biomassa om naar een oplosbare fenolische fractie en een vaste pulp rijk aan koolhydraten. Voor beide fracties zullen in het project fermentatieve en chemische syntheseroutes onderzocht worden om deze om te zetten naar aromatische moleculen op een atoomefficiente wijze.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Duurzame synthese van amiden (SUSAMIDE). 01/04/2015 - 31/03/2017

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Zhu Yan-Ping

Onderzoeksgroep(en)

SusChemA. 01/01/2015 - 31/12/2020

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van nieuwe benzo[j]fenantridine-7,12-dionen als potentiële antimycobacteriële verbindingen. 01/01/2015 - 31/12/2018

Abstract

Zeer recent werden 3 zeer actieve verbindingen, met een benzo[j]fenantridine-7,12-dion-skelet, tegen de verwekker van tuberculose, Mycobacterium tuberculosis, ontdekt. Aangezien de huidige synthesen voor deze verbindingen echter ontoereikend zijn om voldoende hoeveelheden te bereiden voor verdere biotesting en opheldering van het werkingsmechanisme, worden in dit project een aantal nieuwe, efficiënte toerredingen voorgesteld. Het is verder de bedoeling om nieuwe synthesen van divers gesubstitueerde benzo[j]fenantridine-7,12-dionen te ontwikkelen, en deze te laten testen op hun antimycobacteriële activiteiten met de bedoeling meer actieve en minder toxische analoga te verwezenlijken.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Transitiemetaal-gekatalyseerde splitsing van amiden. 01/01/2015 - 31/12/2017

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Directe C(sp3)-H functionalisering: Transitiemetaal gekatalyseerde alkylering van verzadigde cyclische aminen. 01/10/2014 - 30/09/2016

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Van Steijvoort Ben

Onderzoeksgroep(en)

Gedeeltelijke plaatsing van de NMR-infrastructuur voor de structurele opheldering van synthetische en natuurlijke stoffen. 19/05/2014 - 31/12/2018

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de Herculesstichting. UA levert aan de Herculesstichting de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

AMBER - Alternatieve materialen voor biogebaseerde harsen. 01/03/2014 - 29/02/2016

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds FISCH. UA levert aan FISCH de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van nieuwe synthesemethoden voor de aanmaak van acyclische guanidines. 01/02/2014 - 31/12/2014

Abstract

Guanidines zijn belangrijke entiteiten in de basisstructuur van verschillende natuurproducten, geneesmiddelen en (agro)chemicaliën. Klassieke synthesemethoden vertonen enkele nadelen zoals de toxiciteit en beschikbaarheid van de reagentia. In dit project wordt daarom getracht acyclische guanidines op een duurzame wijze te synthetiseren met behulp van isocyaniden en transitiemetaal katalyse.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Zhu Yan-Ping

Onderzoeksgroep(en)

Duurzame aërobe benzyllische oxidatie gebaseerd op onedelmetaal katalyse. 01/02/2014 - 30/04/2014

Abstract

Duurzame chemische processen staan momenteel op de voorgrond van chemisch onderzoek. In dat kader willen we een onedelmetaal gekatalyseerde benzyllische oxidatie verder uitwerken, die we recent per toeval ontdekt hebben. Het doel van deze aanvraag is om een full paper over dit onderwerp te publiceren, dewelke een verderzetting is uit de eerste resultaten die al gepubliceerd werden in Angewandte Chemie.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: De Houwer Johan

Onderzoeksgroep(en)

Synthese, decoratie en biologische evaluatie van nieuwe geanelleerde 7-deazapurine skeletten. 01/01/2014 - 31/12/2017

Abstract

Purine analoge, waaronder de 7-deazapurine's (pyrrolo[2,3-d]pyrimidinen) zijn dankzij hun structurele gelijkenis met ATP interessante substraten om inhibitie van ATP-bindende proteïnen te bekomen. In het kader van dit project zullen daarom nieuwe geanelleerde 7-deazapurinen aangemaakt worden. De synthese van de geanelleerde 7-deazapurine doelmoleculen berust op vier transitiemetaal-gekatalyseerde directe C-H activeringen.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Sterckx Hans

Onderzoeksgroep(en)

Katalytische alkynylering van gehalogeneerde iminen en verdere transformaties van polygehalogeneerde propargylaminen. 01/01/2014 - 31/12/2017

Abstract

Propargylaminen zijn zeer belangrijke bouwstenen voor de organische synthese en fungeren vaak als precursor voor de synthese van andere stikstof-houdende verbindingen zoals allylaminen, pyrrolidinen, oxazolen, pyrrolen en complexe natuurproducten. De ontwikkeling van nieuwe, meer efficiënte synthesen met een grotere functionele groepstolerantie geniet de laaste jaren zeer veel aandacht. De additie van een metaalacetylide aan een imine is één van de meest klassieke wegen naar propargylaminen. Hierbij wordt de relatief hoge aciditeit van het terminale alkyn aangewend om met behulp van een sterke base het metaalacetylide te vormen. Deze sterk basische omstandigheden zijn uiteraard niet compatibel met gefunctionaliseerde iminen, zodat de vorming van het metaalacetylide tot voor kort in een afzonderlijke stap moest gebeuren. Aangezien geen van de „klassieke" transitiemetaal gekatalyseerde alkynyleringen van α,α-dichlooraldiminen tot propargylaminen leidde, werd door ons een methodologie ontwikkeld voor de efficiente alkynylering van α,α-dichlooraldiminen met alkynen in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid In(OTf)3, waarbij β,β-dichloorpropargylaminen bekomen werden in goede rendementen. In dit projectvoorstel zal een uitbreiding van deze In(III)-gekatalyseerde alkynylering uitgewerkt worden waarbij gebruik gemaakt zal worden van niet-enoliseerbare (poly)halogeen aldiminen. In het geval dat In(III) niet de gewenste katalytische activiteit heeft dan zal naar een ander katalytisch systeem gezocht worden. De bekomen gefunctionaliseerde propargylaminen kunnen eventueel, afhankelijk van de stikstofsubstituent, na intramoleculaire nucleofiele substitutie van het omega-halogeen, aanleiding geven tot een grote variëteit aan N-heterocyclische verbindingen. Aangezien bij de 1,2-additie van een alkyn aan het iminen ook een stereogeen C-atoom gevormd wordt zal ook aandacht aan besteed aan de chirale synthese van deze propargyl aminen door toevoegen van chirale lianden aan het katalytische syteem. In een tweede deel zullen in plaats van alkynen, actieve methyleenverbindingen, gekoppeld worden aan de C=N binding met behulp van In(III) katalyse. Op deze wijze zouden nieuwe beta-aminozuren, alfa,beta-diaminozuren en beta-aminoketonen hun intrede doen. In een laatste luik zullen de reeds eerder gesynthetiseerde gehalogeneneerde propartgyl aminen onderworpen worden aan een grondige reactiviteitsstudie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Een diversiteit georiënteerde synthese-benadering (DOS) voor de functionalisering van benzo(g)(iso)quinoline -- 5, 10-dione derivaten met potentiële anti-plasmodiale en anti-mycobacteriële activiteit. 01/01/2014 - 31/12/2015

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Halogeneerde aldimines als veelzijdige polyfunctionele substraten voor de synthese van propargyl en allylamines. 01/12/2013 - 01/09/2014

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Erasmus Mundus. UA levert aan Erasmus Mundus de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van nieuwe synthese methoden voor de aanmaak van amidines en guanidines. 01/10/2013 - 30/09/2015

Abstract

Vele medicijnen, agrochemicaliën en natuurproducten zijn opgebouwd uit een guanidine of amidine functionele groep. De klassieke synthesemethoden van amidines en guanidines hebben duidelijk enkele nadelen zoals de beschikbaarheid en toxiciteit van reagentia. Het doctoraat heeft daarom als doel nieuwe transitiemetaal gekatalyseerde processen te ontwikkelen voor de aanmaak van deze functionele groepen."

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Directe C(sp3)-H functionalisering: Transitiemetaal gekatalyseerde alkylering van verzadigde cyclische amines. 01/10/2013 - 30/09/2014

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Van Steijvoort Ben

Onderzoeksgroep(en)

Katalytische alkynylering van gehalogeneerde iminen en verdere transformaties van polygehalogeneerde propargylaminen. 01/10/2013 - 31/12/2013

Abstract

Propargylaminen zijn zeer belangrijke bouwstenen voor de organische synthese en fungeren vaak als precursor voor de synthese van andere stikstof-houdende verbindingen zoals allylaminen, pyrrolidinen, oxazolen, pyrrolen en complexe natuurproducten. De ontwikkeling van nieuwe, meer efficiënte synthesen met een grotere functionele groepstolerantie geniet de laaste jaren zeer veel aandacht. De additie van een metaalacetylide aan een imine is één van de meest klassieke wegen naar propargylaminen. Hierbij wordt de relatief hoge aciditeit van het terminale alkyn aangewend om met behulp van een sterke base het metaalacetylide te vormen. Deze sterk basische omstandigheden zijn uiteraard niet compatibel met gefunctionaliseerde iminen, zodat de vorming van het metaalacetylide tot voor kort in een afzonderlijke stap moest gebeuren. Aangezien geen van de „klassieke" transitiemetaal gekatalyseerde alkynyleringen van α,α-dichlooraldiminen tot propargylaminen leidde, werd door ons een methodologie ontwikkeld voor de efficiente alkynylering van α,α-dichlooraldiminen met alkynen in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid In(OTf)3, waarbij β,β-dichloorpropargylaminen bekomen werden in goede rendementen. In dit projectvoorstel zal een uitbreiding van deze In(III)-gekatalyseerde alkynylering uitgewerkt worden waarbij gebruik gemaakt zal worden van niet-enoliseerbare (poly)halogeen aldiminen. In het geval dat In(III) niet de gewenste katalytische activiteit heeft dan zal naar een ander katalytisch systeem gezocht worden. De bekomen gefunctionaliseerde propargylaminen kunnen eventueel, afhankelijk van de stikstofsubstituent, na intramoleculaire nucleofiele substitutie van het omega-halogeen, aanleiding geven tot een grote variëteit aan N-heterocyclische verbindingen. Aangezien bij de 1,2-additie van een alkyn aan het iminen ook een stereogeen C-atoom gevormd wordt zal ook aandacht aan besteed aan de chirale synthese van deze propargyl aminen door toevoegen van chirale lianden aan het katalytische syteem. In een tweede deel zullen in plaats van alkynen, actieve methyleenverbindingen, gekoppeld worden aan de C=N binding met behulp van In(III) katalyse. Op deze wijze zouden nieuwe beta-aminozuren, alfa,beta-diaminozuren en beta-aminoketonen hun intrede doen. In een laatste luik zullen de reeds eerder gesynthetiseerde gehalogeneneerde propartgyl aminen onderworpen worden aan een grondige reactiviteitsstudie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Directe alkylatie van verzadigde cyclische aminen via katalytische C-H functionalisering (DASCA). 01/03/2013 - 28/02/2015

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Kulago Artem

Onderzoeksgroep(en)

Peptide diversificatie: Pd-gekatalyseerde derivatisatie van leidverbindingen in waterig midden. 01/01/2013 - 31/12/2017

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds IWT. UA levert aan IWT de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van nieuwe duurzame Cu- en Fe-gekatalyseerde oxidatiereacties. 01/01/2013 - 31/12/2016

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Chemische productiemethoden voor de farmaceutische industrie in de 21e eeuw (CHEM21). 01/10/2012 - 30/06/2017

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van nieuwe synthese methoden voor de aanmaak van amidines en guanidines. 01/10/2012 - 30/09/2013

Abstract

Vele medicijnen, agrochemicaliën en natuurproducten zijn opgebouwd uit een guanidine of amidine functionele groep. De klassieke synthesemethoden van amidines en guanidines hebben duidelijk enkele nadelen zoals de beschikbaarheid en toxiciteit van reagentia. Het doctoraat heeft daarom als doel nieuwe transitiemetaal gekatalyseerde processen te ontwikkelen voor de aanmaak van deze functionele groepen."

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Afscheiding, herwinning en hergebruik van organotinderivaten. 05/01/2012 - 04/01/2013

Abstract

Organotinverbindingen vormen een zeer belangrijke klasse reagentia in de organische synthesechemie. Door de toxiciteit van de huidig gebruikte tin reagentia, de moeilijke zuivering van de reactieproducten en de problemen om het gevormde tinafval op eenvoudige manier te herwinnen en hergebruiken zijn de industriële toepassingen voorlopig beperkt gebleven. Dit project beschrijft een eenvoudige doch duurzame oplossing voor de drievoudige problematiek.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Transitiemetaal gekatalyseerde transformatie van amides. 01/01/2012 - 31/12/2015

Abstract

In het kader van dit project zal synthesemethodologie voor de omzetting van stabiele amides in andere functionele groepen worden bestudeerd. De nieuwe methodologie is gebaseerd op het gebruik van transitiemetaal katalyse en een richtende groep. Om amides met een richtende groep op het stikstofatoom te bekomen dienen nieuwe amide synthesen of derivatiseringen te worden ontwikkeld.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van nieuwe benzo[g]isochinoline-5,10-dion derivaten als potentiële antiplasmodiale en antimycobacteriële verbindingen. 01/01/2012 - 31/12/2015

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds IWT. UA levert aan IWT de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Nieuwe azool geanelleerde purines: synthese, derivatisering en biologische evaluatie. 01/01/2012 - 31/12/2015

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds IWT. UA levert aan IWT de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

FunMem4Affinity: Observatieonderzoek van de affinitieit van functionele keramische membranen via nanofiltratie van organische oplosmiddelen. 01/01/2012 - 30/04/2015

Abstract

De hoofddoelstelling van het project FunMem4Affinity is de exploratie en het begrijpen van het potentieel van affiniteitsscheiding met gefunctionaliseerde keramische membranen in nanofiltratie in organische solventen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Directe C-H binding functionaliseringsreacties: ontwikkeling van methodes om een pyridine richtende groep te verwijderen 01/01/2012 - 31/12/2012

Abstract

Directe C(sp³)-H functionalizeringen alfa van een stikstof in alifatische amines kunnen efficient uitgevoerd worden wanneer pyridine als richtende groep (RG) wordt aangewend. Pyridine is echter een stabiele richtende groep, en werd daarom aanzien als onverwijderbaar na de functionaliseringsstap. Dit project spits zich toe op de ontwikkeling van pyridine verwijderingsstrategiëen.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Verbeeck Stefan

Onderzoeksgroep(en)

Transitiemetaal gekatalyseerde transformatie van amides. 01/10/2011 - 11/10/2013

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van een nieuwe domino aza-Cope omlegging – reductieve koppeling van N-homoallyl aldiminen en alkynen: een DOS benadering voor de synthese van nieuwe gefunctionaliseerde (homo)allylaminen. 01/10/2011 - 30/09/2012

Abstract

Een structureel gevarieerde verzameling van allyl-, homoallyl- en propargyl aminen en stikstofheterocyclische verbindingen zal door middel van een nieuwe domino reactie van α,α-dihalogeen N-homoallylaldiminen toegankelijk gemaakt worden. Deze reactie zal bestaan uit een kationische 2-aza-Cope omlegging gevolgd door een Lewiszuur gekatalyseerde reductieve koppeling met verschillende alkynen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van benzodiazines gebaseerd op C-N bindingsvorming via transitiemetaal-gekatalyseerde C(sp2)-H activering. 01/01/2011 - 31/12/2014

Abstract

Het project beoogt de ontwikkeling van nieuwe synthesemethodologieën voor benzodiazines. Het is de bedoeling om de C-N binding tot stand te brengen met behulp van transitiemetaal gekatalyseerde C-H activering. Door gebruik te maken van C-H activering is geen pre-activering meer nodig, wat dus het aantal synthesestappen inkort en minder afval creëert.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Baeten Mattijs

Onderzoeksgroep(en)

BOF/IWT-opvangmandaat. 01/01/2011 - 31/12/2011

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Selectie van bioactieve chinoïden en analyse van een gecombineerde chemotherapie en immunoprofylaxis voor de controle van tuberculose. 01/02/2010 - 31/12/2013

Abstract

Het project heeft tot doel om (1) innovatieve synthesen van nieuwe bioactieve 2-aza-antrachinonen te ontwerpen (UGent, VUB), (2) gerichte functionaliseringen van het 2-aza-antrachinonskelet te evalueren in het kader van een SAR-studie tot verbindingen bekomen worden met een gewenst activiteitsprofiel (UGent, VUB), (3) de in vitro en in vivo toxiciteit en genotoxiciteit van deze componenten te onderzoeken (WIV), (4) hun in vivo bacteriostatisch en bactericide vermogen te evalueren tegen M. tuberculosis (WIV), (5) hun therapeutisch potentieel te testen in twee in vivo modellen van latente tuberculose in combinatie met een post-exposure vaccinatie met plasmidisch DNA (WIV).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Onderzoek in de heterocyclische chemie. 01/02/2010 - 31/12/2011

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Geïntegreerde organisch-anorganische syntheseroutes voor de vorming van nieuwe gefunctionaliseerde periodisch mesoporeuze organosilica materialen. 01/01/2010 - 31/12/2013

Abstract

Innovatieve synthesewegen ter vorming van nieuwe gefunctionaliseerde kristallijne 'Periodisch Mesoporeuze Organosilicas' (PMO's) zullen worden ontwikkeld. Kennis en reacties uit organische chemie zullen worden geïmplementeerd in de gekende synthese van de poreuze hybride organisch-anorganische materialen. Hiertoe zullen 1) enerzijds nieuwe aromatische organosilica precursoren met heteroatomen (N, S, O, P, Cl ¿) worden aangemaakt, welke kunnen ingezet worden voor de synthese van innovatieve PMO's. 2) Anderzijds zullen organische reacties, welke gekend zijn in homogene reactiemilieus, worden uitgevoerd op de reeds gevormde PMO materialen teneinde de aromatische groepen in het PMO materiaal te modificeren. De aandacht zal gevestigd zijn op fundamentele aspecten zoals de invloed van de aanwezige heteroatomen op het synthesemechanisme van de PMO's en adsorptie studies om de impact na te gaan van diffusiefenomenen, sterische hindering, verschillen in hydrofobiciteit enz. op de organische reacties in de PMO.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van bicyclische azaheteroaromaten gebaseerd op C-N bindingsvorming via transitiemetaal-gekatalyseerde C(sp2)-H activering. 01/01/2010 - 31/12/2010

Abstract

Het project beoogt de ontwikkeling van nieuwe synthesemethodologieën voor azaheteroaromaten. Het is de bedoeling om de C-N binding tot stand te brengen met behulp van transitiemetaal gekatalyseerde C-H activering. Door gebruik te maken van C-H activering is geen pre-activering meer nodig, wat dus het aantal synthesestappen inkort en minder afval creëert.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Baeten Mattijs

Onderzoeksgroep(en)

Synthese en biologische evaluatie van (+)-epiquinamide en analogen. 01/10/2009 - 30/09/2013

Abstract

(+)-Epiquinamide is een natuurproduct dat in 2003 werd geïsoleerd uit de huid van de Ecuadoriaanse pijlgifkikker Epipedobates tricolor. Er werd gerapporteerd dat het een grote selectiviteit bezit voor de 2 nAChRs (nAChR = nicotine acetylcholine receptor). Het is een voorbeeld van een nieuwe structurele klasse van nicotine agonisten en vormt daarom een interessante lead compound voor de ontwikkeling van nieuwe nAChR therapeutische verbindingen. Daar er nog geen (gesubstitueerde) analogen van (+)-epiquinamide gepubliceerd werden en er twijfel is gerezen over de initieel gerapporteerde activiteit, is een grondigere studie van het quinolizidine basisskelet van het natuurproduct van belang. De huidig beschikbare syntheseroutes zijn niet geschikt voor de aanmaak van (+)-epiquinamide analogen daar ze te veel synthesestappen vereisen of gebaseerd zijn op bouwstenen die moeilijk derivatisering toelaten. In het kader van dit doctoraatsproject wensen we daarom een nieuwe enantioselectieve syntheseroute voor (+)-epiquinamide te ontwikkelen, die bovendien op een eenvoudige manier derivatisering van het quinolizidine basisskelet toelaat.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Het gebruik van microgolf-geassisteerde reacties als chemisch pad bij de valorisatie van biomassa en biogrondstoffen. 01/09/2009 - 31/08/2013

Abstract

Het project beoogt enerzijds de microgolf-geassisteerde synthese (al dan niet in aanwezigheid van een heterogene katalysator) van hernieuwbare grondstoffen uitgaande van plantaardige oliën en dierlijke vetten (triglyceriden) en van afgeleide producten van triglyceriden (vrije vetzuren). Anderzijds zal het ontwerp en de bouw van een continue microgolfreactor bestudeerd worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van methoden voor de efficiënte synthese en functionalisatie van heterocyclische "scaffolds". 01/08/2009 - 31/07/2019

Abstract

Het onderzoeksplan situeert zich in de deelgebieden homogene katalyse, organometaalchemie en heterocyclische chemie. Naast de studie van fundamentele aspecten van transitiemetaal gekatalyseerde reacties, zullen methoden worden ontwikkeld die de efficiënte synthese van (nieuwe) heteroaromatische skeletten zullen toelaten. Deze skeletten zijn interessante "scaffolds" die na specifieke decoratie van nut zijn in het ontwikkelingsproces van nieuwe geneesmiddelen en agrochemicaliën. Speciale aandacht in het werk m.b.t. transitiemetaal katalyse zal besteed worden aan de activatie van de C-H (sp2 en sp3) binding. Daarbij aansluitend zal activatie van de C(sp2)-H binding via nucleofiele substitutie van waterstof, door de toevoeging van een oxidans in plaats van een transitiemetaal katalysator, eveneens bestudeerd worden. In het verlengde van het voorgaande onderzoek gewijd aan de C-functionalisatie van de pyridazinon kern via Pd-gekatalyseerde cross-coupling reacties, zal het potentieel van metaal-halogeen uitwisseling met organomagnesiumverbindingen worden geëxploreerd.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

SusChemA. 01/04/2009 - 31/12/2014

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Microgolf-geassisteerde synthese van hernieuwbare grondstoffen uit triglyceriden. 01/01/2009 - 31/12/2010

Abstract

Onderzoek naar microgolf-geassisteerde synthese van hernieuwbare grondstoffen uitgaande van triglyceriden met specifieke aandacht voor nieuwe katalysatoren en processen zonder katalysator. Dergelijke processen geven aanleiding tot een reductie van de afvalstromen en kunnen tevens de aanzet zijn van het ontwerp van compacte industriële productieprocessen (doorstroom microgolf reactoren).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Stille reacties: studie van een nieuw halogenide effect en ontwikkeling van een nieuwe benadering voor de efficiënte verwijdering van trialkyltinhalogenides. 01/01/2008 - 31/12/2010

Abstract

In dit project zal het effect van halogenide ionen op de snelheid en het mechanisme van de Stille reactie worden onderzocht. Tevens zal een alternatieve benadering voor de afscheiding van trialkyltinhalogenide van het reactieproduct op punt worden gesteld.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese en evaluatie van derivaten van 5-methyl-5H-indolo[2,3-c]chinoline (isoneocryptolepine); een nieuw antiplasmodiaal indolochinoline. 01/01/2008 - 31/12/2009

Abstract

Het doel van dit project is drie-ledig. In een eerste fase gaan we de synthese van het basisskelet van isoneocryptolepine optimaliseren. Hiervoor maken we gebruik van een door ons labo recent ontwikkelde methode: een consecutieve of tandem Buchwald-Hartwig aminering - intramoleculaire Pd-gekatalyseerde arylering. Deze methode gaan we vervolgens ook toepassen voor onze tweede doelstelling: synthese van D-ring gesubstitueerde isoneocryptolepines. Als substituent verkiezen we de voor chloroquine onontbeerlijke aminoalkylamino- of een aminoalkylgroep. Ten slotte is de synthese van volgende ring gewijzigde isoneocryptolepines tevens gepland: het weglaten van de D-ring, reductie van de D-ring en synthese van het isochinoline isomeer van isoneocryptolepine. Bij dit laatste isomeer zullen ook nog eens het weglaten van de D-ring en D-ring reductie bestudeerd worden.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Van Baelen Gitte

Onderzoeksgroep(en)

Heterocyclische synthese in medicinale en supramoleculaire chemie. (FWO Vis. Fel., Oksana RYABTSOVA, Rusland) 01/09/2007 - 31/08/2008

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Heterocyclische synthese in medicinale en supramoleculaire chemie. 01/01/2007 - 31/12/2011

Abstract

In het kader van de 'Wetenschappelijke Onderzoeksgemeenschap' (WOG) van het 'Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek Vlaanderen' (FWO-Vlaanderen) zullen laboratoria van de KULeuven, UG, VUB en UA samenwerken op de vlakken: -Nieuwe methodiek in heterocyclische chemie -Medicinale chemie gebaseerd op heterocyclische verbindingen -Supramoleculaire chemie gebaseerd op heterocyclische bouwstenen

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese, decoratie en biologische evaluatie van nieuwe geanelleerde purines. 01/01/2007 - 31/12/2008

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Studie van een nieuw halogenide effect in palladium gekatalyseerde C-C bindingsvormende reacties en ontwikkeling van nieuwe bloedplaatjesaggregatie-inhibitoren gebaseerd op een pyridazin-3(2H)-on skelet. 01/10/2006 - 30/09/2008

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van aminoalkylamino gesubstitueerde neocryptolepine analogen : valorisatie van de cryptolepine alkaloiden als antimalariaverbindingen. 01/01/2006 - 31/12/2007

Abstract

Het doel van dit project is de synthese van aminoalkylamino gesubstitueerde neocryptolepine derivaten. Hiermee willen we de cytotoxiciteit van het natuurproduct neocryptolepine verlagen en tegelijk zijn antiplasmodiale activiteit verhogen. Deze gesubstitueerde neocrpytolepines zullen bereid worden vanuit de overeenkomstige chloorneocryptolepines via een Buchwald-Hartwig aminering. 1-, 2-, 3-, 4-, 7-, 8-, 9-, 10- en 11-chloorneocryptolepine zullen aangemaakt worden via resp. een 'condensatie - Graebe-Ullmann', een 'Palladium gekatalyseerde aminering - Arylering' en een 'Friedel-Crafts acylering - intramoleculaire nitreen C-H insertie' benadering.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Hostyn Steven

Onderzoeksgroep(en)

Synthese en evaluatie van derivaten van 5-methyl-5H-indolo[2,3-c]chinoline (isoneocryptolepine); een nieuw antiplasmodiaal indolochinoline. 01/01/2006 - 31/12/2007

Abstract

Het doel van dit project is drie-ledig. In een eerste fase gaan we de synthese van het basisskelet van isoneocryptolepine optimaliseren. Hiervoor maken we gebruik van een door ons labo recent ontwikkelde methode: een consecutieve of tandem Buchwald-Hartwig aminering - intramoleculaire Pd-gekatalyseerde arylering. Deze methode gaan we vervolgens ook toepassen voor onze tweede doelstelling: synthese van D-ring gesubstitueerde isoneocryptolepines. Als substituent verkiezen we de voor chloroquine onontbeerlijke aminoalkylamino- of een aminoalkylgroep. Ten slotte is de synthese van volgende ring gewijzigde isoneocryptolepines tevens gepland: het weglaten van de D-ring, reductie van de D-ring en synthese van het isochinoline isomeer van isoneocryptolepine. Bij dit laatste isomeer zullen ook nog eens het weglaten van de D-ring en D-ring reductie bestudeerd worden.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Van Baelen Gitte

Onderzoeksgroep(en)

Studie van de Transesterificatie van Triglyceriden met Mono-alcoholen onder Invloed van Microgolfverwarming. 01/01/2006 - 31/12/2007

Abstract

Onderzoek naar de transesterificatie van triglyceriden met mono-alcoholen onder invloed van microgolfverwarming, met het oog op rendementsverhoging, verhoging in reactiesnelheid en gebruik van lagere (zero) hoeveelheden katalysator. Dergelijke doorbraak kan leiden tot goedkopere productieprocessen voor biodiesel, goedkope aanmaak van de waardevollere vetzure esters van hogere alcoholen, reductie qua afvalstromen bij opwerking en compactere industriële productieprocessen (doorstroomreactoren).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van Nieuwe Bloedplaatjes Aggregatie Inhibitoren gebaseerd op een Pyridazin-3(2H)-one Skelet. 01/01/2006 - 30/06/2006

Abstract

Het effect van substitutie op de C-4 positie van 2-methyl-5-[(1E)-3-oxo-3-fenylprop-1-en-1-yl]pyridazin-3(2H)-on op de inhibitie van bloedplaatjesaggregatie zal worden nagegaan. Tevens zal bestudeerd worden wat de invloed is bij verplaatsing van de 3-oxo-3-fenylprop-1-en-1-ylgroep op C-5 naar C-4 en C-6, en van substitutie van deze groep door een (fenylsulfinyl)vinyl-, een (fenylsulfonyl)vinyl- en een (difenylfosforyl)vinylgroep.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Onderzoek naar Nieuwe Fundamentele Aspecten van Palladium-Gekatalyseerde Reacties en hun Praktische Toepassing in Organische Synthesen. 01/05/2005 - 30/04/2009

Abstract

In dit onderzoeksproject worden twee nieuwe fundamentele aspecten van palladium-gekatalyseerde reacties onderzocht ("base effect" en transhalogenering") en hun praktische toepassing in organische synthesen. Tevens zullen, mede gebaseerd op de kennis van het "base effect", tandem Pd-gekatalyseerde N arylerings- en tandem Pd-gekatalyseerde N en C aryleringsprotocols ontwikkeld worden voor de efficiënte synthese van (gesubstitueerde) polycyclische azaheteroaromatische skeletten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Nucleofiele Substitutie van Waterstof onder Temperatuur-Gecontroleerde Microgolfverwarming. 01/04/2005 - 31/12/2005

Abstract

In dit project zullen alternatieve reagentia voor SNH amineringsreacties zoals de Chichibabin reactie en de oxidatieve amino-dehydrogenering onderzocht worden. Het effect van de zeer snelle en homogene verwarming door middel van microgolfstraling op de s-adduct vorming en rearomatisatie zal bestudeerd worden. De nieuwe reactieomstandigheden moeten de nadelen van de genoemde reacties vermijden en de voordelen combineren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese en evaluatie van derivaten van 5-methyl-5H-indolo[2,3-c]chinoline (isoneocryptolepine); een nieuw antiplasmodiaal indolochinoline. 01/01/2005 - 31/12/2005

Abstract

In dit project wordt de synthese van aminoalkylamino- en aminoalkylgesubstituteerde isoneocryptolepines beoogd als potentiële nieuwe antiplasmodiale verbindingen. Voor het indolochinoline basisskelet zal een nieuwe synthesemethode worden op punt gesteld, gebaseerd op moderne palladium-gekatalyseerde reacties. Tevens zullen D-ring gewijzigde derivaten van isoneocryptolepine worden gesynthetiseerd en geëvalueerd op hun antiplasmodiale activiteit.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Maes Bert
  • Mandaathouder: Van Baelen Gitte

Onderzoeksgroep(en)

Pyridazine Derivaten : Onderzoek naar nieuwe methoden voor de rechtstreekse invoering van koolstofsubstituenten en studie van een nieuw halogenide effect in palladium gekatalyseerde C-C bindingsvormende reacties. 01/10/2004 - 30/09/2006

Abstract

In dit project zal onderzoek verricht worden naar een nieuwe effect van halogenide ionen in transitiemetaal gekatalyseerde reacties op halopyridazine derivaten. Tevens zullen nieuwe methodes worden geëxploreerd voor de C-functionalisering van de pyridazine nucleus via een metaal-halogeen uitwisseling.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Onderzoek naar het effect van temperatuur gecontroleerde "flash" microgolfverwarming op de reactiesnelheid van palladium gekatalyseerde reacties met gechloreerde azaheteroaromatische substraten. 01/01/2004 - 31/12/2006

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van aminoalkylamino gesubstitueerde neocryptolepine analogen : valorisatie van de cryptolepine alkaloiden als antimalariaverbindingen. 01/01/2004 - 31/12/2005

Abstract

Het doel van dit project is de synthese van aminoalkylamino gesubstitueerde neocryptolepine derivaten. Hiermee willen we de cytotoxiciteit van het natuurproduct neocryptolepine verlagen en tegelijk zijn antiplasmodiale activiteit verhogen. Deze gesubstitueerde neocrpytolepines zullen bereid worden vanuit de overeenkomstige chloorneocryptolepines via een Buchwald-Hartwig aminering. 1-, 2-, 3-, 4-, 7-, 8-, 9-, 10- en 11-chloorneocryptolepine zullen aangemaakt worden via resp. een 'condensatie - Graebe-Ullmann', een 'Palladium gekatalyseerde aminering - Arylering' en een 'Friedel-Crafts acylering - intramoleculaire nitreen C-H insertie' benadering.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Financiële steun aan symposium toegekend voor de organisatie van het 9th International Symposium on the Chemistry and Pharmacology of Pyradizines (ISCPP), 30.6 - 3.7.2004, Stadscampus, Brantijser 01/07/2003 - 31/12/2003

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Calamiteitenfonds: dekking herstelkosten n.a.v. panne aan massaspectrometer voor routinematige doeleinden. 01/07/2003 - 31/12/2003

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Onderzoek naar het effect van temperatuur gecontroleerde 'flash' microgolfverwarming op de reactiesnelheid van palladium gekatalyseerde reacties met gechloreerde azaheteroaromaten. 01/03/2003 - 30/09/2005

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van bicyclische pyridazinonen. 01/05/2002 - 30/04/2004

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Synthese van aza-polycyclische aromatische verbindingen die een pyridazinering bevatten 01/01/2002 - 31/12/2003

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Submitting novel chemical compounds in accordance with the research strategy defined by the team. 01/11/2001 - 31/10/2003

Abstract

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)