"Estonian Science Foundation Research Grant" project ETF6701
ETF6701 "The design and Study of Acidity and Basicity of Novel Neutral Superacids and Superbases (1.01.2006−31.12.2009)", Ilmar Koppel, University of Tartu, University of Tartu, Faculty of Physics and Chemistry, University of Tartu, Faculty of Science and Technology (old).
ETF6701
Uute neutraalsete superhapete ja superaluste disain ja happelisuse ning aluselisuse uurimine
The design and Study of Acidity and Basicity of Novel Neutral Superacids and Superbases
1.01.2006
31.12.2009
R&D project
Estonian Science Foundation Research Grant
Field of researchSubfieldCERCS specialtyFrascati Manual specialtyPercent
4. Natural Sciences and Engineering4.11. Chemistry and Chemical Technology 1.3. Chemical sciences (chemistry, other allied subjects)100,0
InstitutionRolePeriod
University of Tartucoordinaator01.01.2006−31.12.2007
University of Tartu, Faculty of Physics and Chemistrycoordinaator01.01.2006−31.12.2007
University of Tartu, Faculty of Science and Technology (old)coordinaator01.01.2008−31.12.2009
PeriodSum
01.01.2006−31.12.2006252 000,00 EEK (16 105,74 EUR)
01.01.2007−31.12.2007252 000,00 EEK (16 105,74 EUR)
01.01.2008−31.12.2008252 000,00 EEK (16 105,74 EUR)
01.01.2009−31.12.2009241 920,00 EEK (15 461,51 EUR)
63 778,73 EUR

Käesoleva grandiprojekti peaülesanneteks on tugevate ja ülitugevate hapete ja aluste komputeriseeritud disaini printsiipide üldistamine ja edasiarendamine ning nende elektronstruktuuri ja termodünaamiliste ning katalüütiliste omaduste solvendi iseloomust ning omadustest sõltuvuse eksperimentaal-teoreetiline uurimine.Uusi ülitugevaid substituente sisaldavate superhapete arvutuslik gaasifaasiline happelisus peaks ületama tunduvalt traditsiooniliste mineraalhapete vastava näitaja.Samas võib oodata,et mõnede karboraanide derivaatide konjugeeritud hapete absoluutne happelisus võib ületada H2SO4 vastava näitaja kuni 80 suurusjärgu võrra. Samal ajal võib prognoosida,et fosfaseenidel,fosfori üliididel,karbeenidel,jne.baseeruvate superaluste aluselisus on võrreldav tugevaimate anorgaaniliste aluste omaga.Eeltoodust tulenevalt uuritakse ka spontaanse gaasifaasilise prootoni üleminekureaktsiooni võimalikkust ülitugeva happe ja aluse interaktsioonis. Solvendiefektide mõju uurimiseks püstitatakse ja laiendatakse tugevate hapete ja aluste tugevuse skaalasid gaasifaasis,CH3CN,THF,heptaanis ja ioonsetes vedelikes.Saadud tulemusi modelleeritakse lähtudes teoreetilistest mudelitest. Uued ülitugevad happed ja alused ja nende derivaadid võivad omada potentsiaalselt olulisi tehnoloogilisi rakendusi modernsete jõuallikate disainis,stereoselektiivsete katalüsaatoritena orgaanilises sünteesis ja naftakeemiatööstuses.
The major goals of the present proposal are the generalization and development of the principles of the design of superstrong Brönsted acids and bases and the study of their electronic structure,thermodynamic and catalytic properties and dependence on the nature of the solvents.The predicted intrinsic acidity of superacids containing new superstrong electron-acceptor substituents is expected to exceed by far the same quantity for the traditional mineral acids.Some conjugate acids of derivatives of carboranes are predicted to exceed the intrinsic acidity of H2SO4 by ca 80 powers of ten.At the same time,the expected basicity of several organic superbases(phosphazenes,phosphorus ylides,carbenes,etc.)should be comparable to that of strongest inorganic bases. The feasibility of the spontaneous proton transfer between neutral superbase and -acid in the gas phase is expected to be the case.For the study of the solvent effects the acidity and basicity scales of strong bases and acids in the gas phase,THF,MeCN,heptane, and some ionic liquids will be established.Their theoretical modelling will be undertaken.The new superstrong acids and bases and their derivatives areexpected to have important technological implications(materials for power sources,catalysts,etc.)