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Beziehungsprobleme

Frustrierte Moleküle radikalisieren sich

26. Oktober 2018, 11:29 Uhr | Hagen Lang

Das Hörsaalzentrum der Universität Oldenburg.

Wasserstoffmoleküle müssen für chemische Reaktionen meist mit giftigen und teuren Edel- und Schwermetall-Katalysatoren aufbereitet werden. Ein umweltfreundlicher, preiswerter Ersatz sind große Säure-und Basen-Moleküle, die in Paar-Beziehungen gezwungen wurden, wogegen sie sich aber wehren.

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Wasserstoffmoleküle sind reaktionsträge (H₂), erst atomarer Wasserstoff (nach Katalyse oder Erhitzen) ist sehr reaktiv. Bestimmte, aus Säuren und Basen bestehende große Moleküle haben die Eigenschaft, mit Wasserstoffmolekülen (H₂) einen Komplex zu bilden und diese zu spalten. Solche »Lewis-Paare« genannten Moleküle kommen natürlicherweise jedoch nicht zusammen, sie sind »frustriert«, wie der Terminus technicus hierfür lautet.

Forscher des Instituts für Chemie der Universität Oldenburg entdeckten zudem, dass an Stelle giftiger Grundmaterialien auch Silizium für den Säuren-Komplex der Lewis-Paare geeignet ist, sodass sie neben Phosphor statt (Edel- oder Schwer-)Metalle preiswertes Silizium nutzen könnten, das zudem ungiftig ist. Unklar blieb bislang auch, wie Lewis-Paare katalysierend auf Wasserstoff wirken.

»Wir konnten in unseren Untersuchungen eindeutig zeigen, dass die frustrierten Lewis Paare sehr reaktive Verbindungen, sogenannte Radikale, bilden«, sagt Anastasia Merk, Doktorandin am Institut für Chemie der Universität und Erstautorin der Studie. Damit diese Vorgänge zuverlässig und wirtschaftlich für chemische oder energetische Anwandungen reproduzierbar sind, finden jetzt weiterführende Untersuchungen statt.