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Zur Herstellung von Medikamenten, Pflanzenschutzmitteln und Smartphonedisplays werden zumeist Verfahren eingesetzt, die kostenintensiv sind und eine große Menge an Abfall erzeugen. Wissenschaftlern der Universität Göttingen ist es jetzt gelungen, eine ressourcenschonende, „grüne“ Alternative zu entwickeln. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Catalysis erschienen.
Die von Prof. Dr. Lutz Ackermann vom Institut für Organische und Biomolekulare Chemie der Universität Göttingen und seinem Team entwickelte umweltfreundliche Strategie bietet wesentliche Vorteile gegenüber bislang etablierten Verfahren. So wird das natürlich häufig vorkommende, nichttoxische Metall Mangan anstelle von noblen Übergangsmetallen, wie beispielsweise Palladium oder Platin, eingesetzt. Traditionell werden zudem organische Lösungsmittel verwendet, welche leicht entflammbar und giftig sind. Im Gegensatz hierzu kann in dem neuen Ansatz umweltfreundliches Wasser genutzt werden. Dies ist möglich, da in der Reaktion eine Mangan-Kohlenstoff-Bindung gebildet wird. Diese ist wesentlich stabiler als vergleichbare Bindungen zwischen Kohlenstoff und den hochreaktiven Metallen Lithium oder Magnesium.
„Mit dem neuen Verfahren gelingt es, gezielt eine einzige starke Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung, von denen organische Verbindungen eine Vielzahl enthalten, zu spalten und in das gewünschte Produkt zu überführen“, sagt Ackermann. Um die Ergebnisse zu erreichen, wurden experimentelle Untersuchungen im Labor mit computergestützten Berechnungen kombiniert. „Dadurch konnten wir einen detaillierten Einblick in die genaue Wirkungsweise des Katalysators erhalten. Und das wiederum ermöglicht uns, das Verfahren für die Herstellung weiterer Materialien anzuwenden.“
Prof. Dr. Lutz Ackermann
Georg-August-Universität Göttingen
Institut für Organische und Biomolekulare Chemie
Tammannstraße 2, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-33201
E-Mail: lutz.ackermann@chemie.uni-goettingen.de
Internet: http://www.ackermann.chemie.uni-goettingen.de
Hui Wang et al. Versatile and robust C–C activation by chelation-assisted manganese catalysis. Nature Catalysis (2018). https://doi.org/10.1038/s41929-018-0187-1.
Struktur des aktiven Mangan-Katalysators in Wasser.
Source: Foto: Universität Göttingen
Prof. Dr. Lutz Ackermann
Source: Foto: Universität Göttingen
Criteria of this press release:
Journalists, all interested persons
Chemistry
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
Struktur des aktiven Mangan-Katalysators in Wasser.
Source: Foto: Universität Göttingen
Prof. Dr. Lutz Ackermann
Source: Foto: Universität Göttingen
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