Elektrokatalytische organische synthese door middel van Covalent Organic Framework elektrodes

De klassieke synthetische chemie om waardevolle organische producten en functionaliteiten te verkrijgen zijn van enorm industrieel belang. Veel van deze traditionele reacties zijn helaas nog vervuilend en enengie-intensief. De electrificatie van dergelijke reacties is zeer veelbelovend, elektro-chemie kan grote hoeveelheden energie en afval vermijden. In dit project ontwikkelen wij een (foto)elektro-katalytische opstelling waarvan de elektroden bestaan uit Covalente Organische Roosters (COF), waarmee we een aantal uiterst relevante organische synthesen zullen uitvoeren. COFs met superoxiderende en super-reducerende functionaliteiten worden ontwikkeld. (VB en CB ca. +3.0 en ca. -3.0 V vs SCE) worden gebruikt als de elektroden. Dit enorm potentiaal-venster zal zelfs de meest inerte organische moleculen (e.g. alifatische koolwaterstoffen, stabiele aromaten, etc.) kunnen oxideren of reduceren, waardoor er een enorm potentieel onstaat. We zullen de (foto)elektrokatalytische conversies onderzoeken die gebruik maken van oxidatieve, reductieve en “nettoredox” reactiepaden. Verschillende katalysatoren worden ontwikkeld. Op het einde van het project wensen we een labo-demonstrator eenheid te kunnen voorstellen.