Fizikai kémia és elméleti kémia (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)
100 %
Ortelius tudományág: Fizikai kémia
zsűri
Kémia 1
Kutatóhely
Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
résztvevők
Benedek Zsolt Höltzl Tibor Höltzl Tibor Németh Balázs Oláh Julianna Olasz András Miklós Petrov Klára Pintér Balázs
projekt kezdete
2009-01-01
projekt vége
2013-12-31
aktuális összeg (MFt)
19.563
FTE (kutatóév egyenérték)
11.19
állapot
lezárult projekt
magyar összefoglaló
A jelen kutatási projekt az OTKA T048796 sz. kutatási projekt szerves folytatása, illetve kiterjesztése. A témakörben előző OTKA pályázatunk eddig 17 tudományos publikációt eredményezett (összesített impakt index: 49,7), és a következő évben előreláthatólag még további 5 cikkünk fog megjelenni.
Pályázatunk elsődleges célpontjai a foszfor- és szilícium hipovalens, valamint többszörös kötéssel rendelkező származékai, érdeklődésünk ezek előállítási és stabilizálási lehetőségeire, illetve kémiai reakcióikra vonatkozik. Vizsgálati módszereink elsősorban magas szintű kvantumkémiai számítások és különböző molekulaspektroszkópiai (UV fotoelektron spektroszkópia, IR és NMR spektroszkópia) eljárások.
Feladatainkat egy francia, egy német és egy japán kutatócsoporttal kooperációban szeretnénk elvégezni. Mindhárom csoport az elemorganikus preparatív kémia elismert szakértője. Az elmúlt években kidolgozott és működő munkamódszerünk alapja az, hogy a külföldi csoport által kifejlesztett szintézis módszer alapján az általában igen reaktív és instabilis vegyületet laboratóriumunkban ismételten előállítjuk és in situ mérjük. A spektroszkópiai és kvantumkémiai adatok alapján értelmezzük a vegyület reakcióit és stabilitását és ajánlásokat adunk hasonló vegyületek stabilizálhatóságára. Ez a fajta együttműködés évek óta jól működik, az elmúlt években a három csoporttal összesen 24 közös publikációnk jelent meg. Kidolgozandó témáink a következők: 1 Foszfaacetilén trimerizációjának mechanizmusa. 2. Telítetlen foszfinoboránok előállítása és vizsgálata 3. Foszfaallén származékok stabilizációja és reaktivitása 4. Tetraszila-biciko[1.l.0]bután-származékok bomlási és izomerizációs mechanizmusának modellezése 5 Új háromtagú gyűrűs szililének kifejlesztése 6 Szilatria- és szilapentafulvének addiciós reakcióinak vizsgálata és értelmezése. A projekben a témavezető mellett 5 doktorandusz hallgató vesz részt. Az utolsó két évre (miután a doktoranduszok egy része végez) egy posztdoktoráns kutató, valamint két új doktoráns hallgató alkalmazását tervezzük. A projekt várhatóan 15-20 magas szintű publikációt eredményez.
angol összefoglaló
The present proposal is the continuation and extension of the previous OTKA T04896 project. Our previous project resulted 17 publications (cumulated impact factor: 49.7) and presumably will result another 5 papers in the next year.
In the recent project our primary interests are the multiple bonded and hypovalent phosphorus and silicon derivatives. The main questions of this project aim the synthesis, stabilization and reactivity of these compounds.
In our research we use high level quantum chemical calculations as well as several molecular spectroscopic methods (UV photoelectron spectroscopy, IR and NMR spectroscopy). During the project we intend to collaborate with a French, a German and a Japanese research group. The three groups are well-known expert of the synthetic organometallic chemistry. Our research technique we intend to apply is the following. The foreign partner group develops a synthetic method for the usually highly reactive and unstable compounds. Our group repeats the synthesis in our lab for the in situ measurements. On the basis of the quantum chemical and spectroscopic data we interpret the reactions and stability and also suggest some methods for the stabilization. This collaboration has been working since many years (and resulted up to now 24 papers). Our suggested topics are as follows. 1. Mechanism of trimerization of phosphaacetylenes. 2. Synthesis and structural study of phosphinoboranes 3. Stabilization and reactivity of phosphaallene derivatives 4. Decomposition and isomerization mechanisms of tetrasila-bicyclobutadiene 5. Synthesis and characterization of novel three-membered ring silylenes 6. Reactivity of silatria- and silapentafulvenes The staff for the proposed project includes the group leader and five Ph.D. students. As in the meantime some Ph.D. students will graduate, for the last two years the application of a postdoc and two new Ph.D. students is planned . Expected results: 15-20 high level scientific papers.
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
Pályázatunk elsődleges céljai a foszfor, szilícium és germánium hipovalens származékainak szerkezetvizsgálata, reaktivitásának és reakcióinak feltérképezése volt. Vizsgálati módszereink elsősorban magas szintű kvantumkémiai számítások, de esetenként más szerkezetvizsgálati módszereket is használtunk. A vizsgálatokat esetenként kooperációban végeztük egy belga és egy francia kutatócsoporttal.
Vizsgáltuk karbének és szililének stabilitását, inzertálási reakcióiban való reaktivitását, hexaszila- és germabenzol előállítási lehetőségeit. Ugyancsak tanulmányoztuk foszfaalkinok di-, tri- és polimerizációját. Tanulmányoztuk nagyméretű szubsztituensek hatását molekulák reaktivitására, illetve katalitikus aktivitásukra.
Eredményeinket 18 publikációban foglaltuk össze. A publikációkat kivétel nélkül magas színvonalú nemzetközi folyóiratban hoztuk nyilvánosságra. A publikációk össz-impakt faktora több, mint 57, átlagos impakt faktora 3,2.
kutatási eredmények (angolul)
In the recent project our primary interests were the investigation of the structure and reactivity of hypovalent phosphorus, silicium and germanium. The main applied method was the high-level quantum chemistry but during the study we frequently used other physico-chemical methods, too. During the project we collaborated with a Belgian and a French research group.
We studied the stability of carbenes and silylenes, the reactivity in insertion reactions as well as the possible synthesis of sila-and germabenzene. W investigated the di-tri- and polymerization of phosphaalkynes. Also, we studied the effect of bulky groups for the reactivity and cathalytic activity.
Our results are summarized in 18 papers. These papers were all published in high-level international scientific journals. The sum of the impact factors of our publications is higher than 57, with an an average of 3.2.
Tibor Szilvási, Tamás Veszprémi: On the mechanism of the reaction of white phosphorus with silylenes, Dalton Transactions, 2011
Tibor Szilvási, Kinga Nyíri, and Tamás Veszprémi: Unique Insertion Mechanisms of Bis-dehydro-β-diketiminato Silylene, Organomet, 2011
Klara Tarcsay Petrov, Balazs Pinter, Tamas Veszpremi: Bond-Stretch Isomerism in 2-Chalcogen-trimetallabicyclo[1.1.0]butane Derivatives, Journal of Organometallic Chemistry, 2012
Tibor Szilvási, Tamás Veszprémi: Molecular Tailoring: reaction Path Control with Bulky Substituents, Organometallics, 2012
Tibor Szilvási, Tamás Veszprémi: Molecular Tailoring: Substituent Design for Hexagermabenzene, Organometallics, 2013
Tibor Szilvási, and Tamás Veszprémi: Internal Catalytic Effect of Bulky NHC Ligands in Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction, ACS Catalysis, 2013
Zsolt Benedek, Tibor Szilvási and Tamás Veszprémi: Molecular tailoring: a possible synthetic route to hexasilabenzene, Dalton Transaction, 2014
Balázs Németh, Jean-Paul Guégan, Tamás Veszprémi Jean-Claude Guillemin: Trimethylaluminum and Borane Complexes of Primary Amines, Inorg. Chemistry, 2013
Tibor Höltzl, Vu Thi Ngan, Minh Tho Nguyen, Tamás Veszprémi: Resonance structures of N-heterocyclic carbenes, Chemical Physics Letters, 2009
Kinga Nyiri and Tamás Veszprémi: On the Stability of Six-Membered-Ring Carbenes and Silylenes, Organometallics, 2009
Tibor Höltzl, Minh Tho Nguyen, Tamás Veszprémi: Mercury dications: linear form is more stable than aromatic ring, Phys. Chem. Chem. Phys, 2010
Tibor Höltzl, Minh Tho Nguyen, Tamás Veszprémi: Tuning the position of unpaired electrons and doublet–quartet gap of the 3 1,3,5- trimethylenebenzene triradical by nitrogen, phosphorus and arsenic 4 substitution., Chemical Physics Letters, 2010
Tibor Höltzl, Minh Tho Nguyen, Tamás Veszprémi: Formation of Phosphaalkyne Trimers – A Mechanistic Study., Organometallics, 2010
Julianna Oláh, Tamás Veszprémi, J. Derek Woollins and Frank Blockhuys: Combining the chemistries of silylene and sulfur-nitrogen compounds—SiS2N2 and related systems., Dalton Trans, 2010
Balázs Németh, Brahim Khater, Jean-Claude Guillemin, and Tamás Veszprémi: Differences Between Amine- and Phosphine-Boranes: Synthesis, 2 Photoelectron Spectroscopy, and Quantum Chemical Study of the 3 Cyclopropylic Derivatives., Inorganic Chemistry, 2010
Kinga Nyíri, Tibor Szilvási, and Tamás Veszprémi: The mechanism and energetics of insertion reactions of silylenes, Dalton Transactions, 2010
Tibor Höltzl, Tamás Veszprémi, Minh Tho Nguyen: Phosphaethyne polymers are analogues of cis-polyacetylene and graphane, Comptes Rendus Chimie, 2010
Oldamur Hollóczki, Dirk Gerhard, Klemens Massone, Lászlo Szarvas, Balázs Németh, Tamás Veszprémi and László Nyulászi: Carbenes in ionic liquids, New Journal of Chemistry, 2010
