Schalter für Katalyse entdeckt
Forschern der Universität Leipzig ist es in Kooperation mit dem Laboratoire de Chimie de Coordination in Toulouse (Frankreich) erstmals gelungen, in die Katalyse sogenannter Makromoleküle einen Schalter einzubauen. Damit kann die Stoffumwandlung beliebig gestoppt oder fortgesetzt werden, erklärte Chemikerin Prof. Dr. Evamarie Hey-Hawkins von der Universität Leipzig. Gemeinsam mit ihren französischen Partnern haben die Leipziger Forscher ihre neuen Erkenntnisse kürzlich in der Zeitschrift "Angewandte Chemie" publiziert.
"Wir haben gezeigt, dass man die Katalyse an- und ausschalten kann. Das hat es - zumindest bei makromolekularen Verbindungen - bisher noch nicht gegeben", sagt Hey-Hawkins. Dadurch sei es beispielsweise möglich, bei der Umwandlung eines Stoffes in einen anderen den Katalysator vom Endprodukt abzutrennen, was perspektivisch auch bei der Herstellung von Pharmaka von großer Bedeutung sein könnte. Auf diese Art könnten auch die oft teuren Katalysatoren zurückgewonnen werden. "Wenn die Katalyse durch Oxidation unterbrochen wird, kann man auch einen neuen Stoff zugeben und dadurch ein ganz anderes Produkt erzeugen", erläutert die Chemikerin eine weitere Einsatzmöglichkeit der Ergebnisse der deutsch-französischen Forschungsarbeit, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wurde.
Für ihre Experimente verwendeten die Wissenschaftler eine Form von Alkohol, die sie durch Katalyse in sogenanntes Keton umwandelten - einen Stoff, bei dem zwei Wasserstoffatome von einer Position in eine andere verschoben wurden. "Der Alkohol, den wir verwendet haben, roch nach Pilzen, das Keton dagegen nach Lavendel. Das könnte man auch zur Herstellung von Duftstoffen nutzen", betont Prof. Hey-Hawkins. Die neuen Erkenntnisse des Forscherteams vereinfachten aber vor allem die Arbeitsprozesse der Chemiker im Labor.
Die Katalyse ist sowohl aus wissenschaftlicher als auch aus volkswirtschaftlicher Sicht von erheblicher Bedeutung, da mehr als 80 Prozent aller chemischen Produkte mit Hilfe katalytischer Prozesse hergestellt werden. Die Erforschung von molekularen Schaltern im Rahmen der Graduiertenschule "Building with Molecules and Nano-objects (BuildMoNa)" der Universität Leipzig dient nicht nur zum besseren Verständnis von Wirkmechanismen derartiger Katalysatoren, sondern unterstützt vor allem deren Entwicklung.
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