Endlich positiv: ein reines Phosphorkation
Freiburger Wissenschaftler haben entscheidenden Zugang zur Synthese gefunden
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Seit Hennig Brands Entdeckung im Jahre 1669 fasziniert elementarer Phosphor Chemiker auf der ganzen Welt. Er wird industriell im Tonnenmaßstab hergestellt und seine Verbindungen finden vielfältige Anwendungen in der Materialwissenschaft und in den Life Sciences. Von dem Element sind bisher der weiße, rote und schwarze Phosphor bekannt.
Außerdem gibt es Hunderte von Verbindungen, in denen der Phosphor als Anion, als negativ geladenes Ion, vorliegt. Einige dieser Verbindungen haben sehr nützliche Eigenschaften. Sie eignen sich zum Beispiel als Elektrodenmaterialen für Lithium-Ionen-Batterien. Doch seit Jahrzehnten dauern Versuche an, dem bekannten negativen Ion ein positives geladenes Kation gegenüberzustellen. Einem Forscherteam um Prof. Dr. Ingo Krossing von der Fakultät für Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften der Universität Freiburg ist es jetzt gelungen, eine positiv geladene reine Phosphorverbindung herzustellen. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht.
Durch die stabilisierende Wirkung eines unreaktiven Gegenions konnte das erste reine Phosphorkation [P9]+ in der Lösung und als Feststoff in größeren Mengen synthetisiert werden. Das so erhaltene Salz ist zudem wochenlang bei Raumtemperatur stabil. Dadurch lässt sich mit diesem zuvor nur aus Gasphasenexperimenten bekannten Teilchen endlich Reaktionschemie betreiben. Wegen seiner guten Verfügbarkeit kann es sowohl in der Grundlagen- als auch in der anwendungsbezogenen Forschung verwendet werden. Eine viel versprechende Möglichkeit ist die Halbleitersynthese von zum Beispiel Galliumphosphid, welches für blaue Leuchtdioden (LED) relevant ist.
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