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Neue Wege bei der Hydrierung Forscher kommen Reaktion "frustrierter" Lewis-Paare auf die Spur

Redakteur: Dominik Stephan

Sogenannte „Frustrierte Lewis Paare“, eine normalerweise nicht reaktionsfähige Paarung von Lewis-Säuren und –Basen bieten großes Potenzial für zukünftige Hydrierungsreaktionen. Ihr Verhalten gab jedoch lange Rätsel auf – Jetzt konnten Forscher einen Durchbruch erzielen

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Universität Paderborn
„Es ist äußert schwierig, eine Reaktion von etwas zu messen, was eigentlich gar nicht miteinander reagiert“ - Prof. Dr. Jan Paradies, Universität Paderborn
„Es ist äußert schwierig, eine Reaktion von etwas zu messen, was eigentlich gar nicht miteinander reagiert“ - Prof. Dr. Jan Paradies, Universität Paderborn
(Bild: Universität Paderborn)

Paderborn – Erstmals konnte der Arbeitskreis Organische Chemie unter der Leitung von Prof. Dr. Jan Paradies, Universität Paderborn, die chemische Reaktion genau vermessen. In der Industrie können frustrierte Lewis-Paare zur Addition von Wasserstoff, der Hydrierung, eingesetzt werden. Dafür sind bisher Übergangsmetalle im Einsatz.

Vorteil der frustrierten Lewis-Paare: Sie können günstiger hergestellt werden und sind vollkommen ungiftig. In der industriellen Lebensmittelherstellung haben Hydrierungen eine große Bedeutung wie z. B. bei der katalytischen Hydrierung von Fettsäuren, wobei aktuell als Katalysatoren Aluminium oder Nickel verwendet werden.

Durchbruch in der Forschung zu sogenannten „frustrierten Lewis-Paaren“

Die Forschung an den um die 2006 erstmals beschriebenen Verbindungen untersucht Säuren und Basen, die sich normalerweise durch Reaktion gegenseitig neutralisieren. Sogenannte Lewis-Säuren und -Basen sind jedoch molekular so aufgebaut, dass sie nicht miteinander reagieren können, da die äußeren Bereiche der Moleküle die reaktiven Zentren abschirmen.

Beide Moleküle können gemeinsam in einer Lösung vorliegen. Erst durch Zugabe eines weiteren Moleküls zeigen sich die katalytischen Fähigkeiten der frustrierten Lewis-Paare.

Prof. Dr. Jan Paradies veröffentlicht „Hot Paper“

Die Veröffentlichung „Structure-Reactivity Relationship in the Frustrated Lewis Pair (FLP)-Catalyzed Hydrogenation of Imines“ wurde von den Gutachtern als herausragend bezeichnet und von der international renommierten wissenschaftlichen Fachzeitschrift „Chemistry – A European Journal“ als „Hot Paper“ herausgegeben. Das sind Publikationen, die zu den ein Prozent der herausragenden Veröffentlichungen gehören.

„Es ist äußert schwierig, eine Reaktion von etwas zu messen, was eigentlich gar nicht miteinander reagiert“, erklärt Paradies. Durch die Zugabe einer weiteren Molekülgruppe, der Imine, war es möglich, den Prozess näher zu untersuchen und zu quantifizieren.

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