Neue Lewis-Supersäuren synthetisiert
Forschenden der Universität Paderborn ist es gelungen, sog. Lewis-Supersäuren herzustellen, mit deren Hilfe starke chemische Bindungen gespalten und Reaktionen beschleunigt werden. Als Lewis-Säuren werden Verbindungen bezeichnet, die das Bestreben haben, Elektronenpaare anzulagern.
Aufgrund dieser Elektrophilie werden sie häufig eingesetzt, um chemische Reaktionen zu beschleunigen. Die Herstellung dieser besonderen Katalysatoren hat sich bislang als äußerst schwierig erwiesen.
Von dem Paderborner Forscherteam wurde eine Reihe redox-responsiver, Ferrocenyl-substituierter Borane und Boronsäureester dargestellt. Oxidation der Ferrocenyl-Einheit zum entsprechenden Ferrocenium führte zu einer drastischen Erhöhung der Lewis-Acidität, wobei sogar die von Antimonpentafluorid (SbF5) – die stärkste bekannte Lewis-Säure – übertroffen wird. Lewis-Supersäuren können selbst die robustesten Bindungen aufbrechen.
Mit der Entdeckung der Chemiker könnten biologisch nicht-abbaubare fluorhaltige Kohlenwasserstoffe und perspektivisch sogar klimaschädliche Treibhausgase wie Schwefelhexafluorid wieder in nachhaltig verwertbare Chemikalien umgewandelt werden. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler im Journal „Angewandte Chemie“ veröffentlicht.
Professor Jan Paradies vom Fachbereich Chemie der Universität Paderborn erklärt: „Für starke Bindungen benötigt man sehr reaktive Reagenzien, also Stoffe, die extrem bereitwillig reagieren.“ Der neue Katalysator kann z.B. Kohlenstoff-Fluor oder Schwefel-Fluor-Bindungen spalten, die besonders stabil sind. „Intrinsisch sind diese Lewis-Supersäuren unglaublich reaktiv, was deren Herstellung und Anwendung schwierig macht. Durch einen Trick haben wir es geschafft, solche Moleküle herzustellen und in katalytischen Reaktionen einzusetzen.“ Dadurch ließen sich z.B. nahezu inerte, also wenig reaktionsfreudige Kohlenstoff-Fluor- oder Schwefel-Fluor-Bindungen aktivieren und weiter umsetzen, so Paradies.
