„Molekularer Schraubstock“ ermöglicht neue chemische Reaktionen
Veröffentlichung zeigt bislang unbekannte Möglichkeiten der Mechanosynthese auf
Externe mechanische Einwirkung kann chemische Reaktionen maßgeblich beeinflussen und sogar neue Transformationen jenseits etablierter Ansätze ermöglichen. Zu den Strategien, Reaktionen so zu steuern, gehören bisher vor allem eindimensionale Polymere, die man mechanischem „Stress“ z. B. durch Strecken aussetzt. Allerdings gelang es bisher nicht, mit gleichverteilten (also dreidimensionalen) „Stress“, wie er z. B. mit hydrostatischem Druck erzeugt wird, Reaktionen zu steuern. Genau dies konnte nun ein Team aus Wissenschaftlern des Instituts für Organische Chemie der Justus-Liebig-Universität Gießen (Prof. Dr. Peter R. Schreiner) und der Stanford University in Kalifornien (Prof. Nicholas A. Melosh) zeigen.
In „molekularen Schraubstöcken“ führt gleichverteilter externer Druck zu Relativbewegungen der harten Teile, so dass die weichen Bestandteile ungleichmäßig deformiert und Bindungen geschwächt werden
Grafik: Hao Yan et al./Nature 2018
Die Forscher entwarfen molekulare Strukturen mit komprimierbaren „weichen“ und nicht-komprimierbaren „harten“ Teilen. In solchen „molekularen Schraubstöcken“ führt gleichverteilter externer Druck zu Relativbewegungen der harten Teile, mit der Konsequenz, dass die weichen Bestandteile ungleichmäßig deformiert und so deren Bindungen geschwächt werden. Damit können zum Beispiel Redoxreaktionen metallorganischer Verbindungen ausgelöst werden, die ansonsten nicht möglich sind. Die Ergebnisse präsentieren somit derzeit noch unerforschte Möglichkeiten der sogenannten Mechanosynthese.
Originalveröffentlichung
Hao Yan, Fan Yang, Ding Pan, Yu Lin, J. Nathan Hohman, Diego Solis-Ibarra, Fei Hua Li, Jeremy E. P. Dahl, Robert M. K. Carlson, Boryslav A. Tkachenko, Andrey A. Fokin, Peter R. Schreiner, Giulia Galli, Wendy L. Mao, Zhi-Xun Shen and Nicholas A. Melosh; "Sterically-controlled mechanochemistry under hydrostatic pressure"; Nature; 20018
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Meistgelesene News
Weitere News von unseren anderen Portalen
Verwandte Inhalte finden Sie in den Themenwelten
Themenwelt Synthese
Die chemische Synthese steht im Zentrum der modernen Chemie und ermöglicht die gezielte Herstellung von Molekülen mit spezifischen Eigenschaften. Durch das Zusammenführen von Ausgangsstoffen in definierten Reaktionsbedingungen können Chemiker eine breite Palette von Verbindungen erstellen, von einfachen Molekülen bis hin zu komplexen Wirkstoffen.
Themenwelt Synthese
Die chemische Synthese steht im Zentrum der modernen Chemie und ermöglicht die gezielte Herstellung von Molekülen mit spezifischen Eigenschaften. Durch das Zusammenführen von Ausgangsstoffen in definierten Reaktionsbedingungen können Chemiker eine breite Palette von Verbindungen erstellen, von einfachen Molekülen bis hin zu komplexen Wirkstoffen.
Zuletzt betrachtete Inhalte
Bahnbrechendes plasmakatalytisches Verfahren zur Hydrierung von CO2 zu Methanol unter Umgebungsbedingungen
Seiliger-Kreisprozess
Minderwertige Bio-Lebensmittel durch Bildanalyse erkennen - Absolventinnen der Universität Kassel gründen Unternehmen
Chemiebranche setzt auf TTIP - Chance oder Risiko?
Zellkulturen auf dem Prüfstand - Wie gut sind Zellkulturen, wenn man damit die von Chemikalien ausgehenden Gesundheitsrisiken überprüfen will?
Enantiomerenüberschuss
Kunststoffe: Verpackungsmaterial der Zukunft - In der US-Verpackungsindustrie ist Kunststoff das wichtigste Material.
Risiko auf einen Blick - Das neue BfR-Risikoprofil fasst die Ergebnisse wissenschaftlicher Risikobewertungen grafisch zusammen
Geburt von Quasiteilchen in Echtzeit
Mendelevium
