Bor statt Metall: Element bildet Komplexe mit Olefinen
Toxische und teure Schwermetalle in der chemischen Industrie überflüssig machen
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Das Team von Chemieprofessor Holger Braunschweig erforscht an der Universität Würzburg die „metall-mimetischen“ Eigenschaften von Hauptgruppenelementen wie Bor. Dabei hat sich gezeigt, dass Bor unter bestimmten Bedingungen das Reaktionsverhalten von Metallen nachahmen kann, ohne aber toxisch oder so kostspielig zu sein wie die Metalle.
Herkömmliche Koordinationskomplexe von Olefinen mit Metallen (links) und die neu entdeckten Olefin-Koordinationskomplexe mit Bor (rechts)
Rian Dewhurst, Universität Würzburg
Vor diesem Hintergrund ist eine neue Publikation der Braunschweig-Gruppe im Journal Nature Chemistry zu sehen. Der Artikel zeigt, dass auch Bor mit Olefinen sogenannte π-Komplexe bilden kann, die in ihren Eigenschaften und ihrem Verhalten den Komplexen von Übergangsmetallen mit Olefinen ähnlich sind. Die zuletzt genannten Verbindungen sind Zwischenprodukte in vielen großtechnischen katalytischen Prozessen in der Industrie.
Inspiration für andere Arbeitsgruppen
„Unsere Entdeckung eröffnet der π-Koordinationschemie einen völlig neuen Bereich des Periodensystems – einschließlich der Möglichkeit, Hauptgruppenelemente als industrielle Katalysatoren für Funktionalisierungsreaktionen von ungesättigten Kohlenwasserstoffen einzusetzen“, sagt Holger Braunschweig.
Synthetisiert wurden die Bor-Olefin-π-Komplexe von den Postdocs Dr. Maximilian Michel und Dr. Marco Weber. Das Würzburger Team hofft, dass seine Entdeckung andere Forschungsgruppen dazu anregt, die Grenzen der Hauptgruppenchemie weiter zu verschieben und weitere Anwendungsmöglichkeiten mit Bor oder anderen Hauptgruppenelementen zu finden.
Schwermetalle durch Hauptgruppenelemente ersetzen
„Langfristig verfolgen wir das Hauptziel, toxische und kostspielige Schwermetalle in industriellen Prozessen durch Hauptgruppenelemente zu ersetzen“, so Holger Braunschweig.
Als nächstes möchte das Team die Bor-Olefin-π-Komplexe so modifizieren, dass sich ihr Verhalten noch stärker an das der bekannten Metallkomplexe anpasst.
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