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Chemiker der Universität Leipzig haben in Kooperation mit der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich einen neuartigen Baustein für die Synthese phosphorreicher Verbindungen mit sogenannten Carboranen entwickelt. Die Forscher um Professorin Dr. Evamarie Hey-Hawkins von der Universität Leipzig fanden eine Methode, um die hauptsächlich aus den Elementen Bor und Kohlenstoff bestehenden Carborane mit Phosphor-Atomen als "molekulares Doping“ so anzureichern, dass neue Strukturen für die Bindung von Metallen entstehen. Die resultierenden Komplexe könnten interessante Eigenschaften wie Magnetismus aufweisen und könnten die in vielen Bereichen angewendete chemische Katalyse effizienter gestalten. Ihre Untersuchung haben die Wissenschaftler in „Chemical Communications“ veröffentlicht.

Wie Äpfel und Birnen: Das Insidecover symbolisiert die unterschiedlichen Eigenschaften der drei Phosphoratome in dem Baustein zur Synthese phosphorreicher Carborane. Während die durch Äpfel dargestellten Phosphoratome wenig reaktiv sind, ist das mittlere Phosphoratom durch seine negative Ladung sehr reaktiv und eignet sich deshalb für weitere Reaktionen.

Wie Äpfel und Birnen: Das Insidecover symbolisiert die unterschiedlichen Eigenschaften der drei Phosphoratome in dem Baustein zur Synthese phosphorreicher Carborane. Während die durch Äpfel dargestellten Phosphoratome...

„Wir haben in unserem Labor diese Verbindungen, sogenannte Liganden, hergestellt, die Metalle binden können. Im nächsten Schritt wollen wir nun herausfinden, ob Edelmetalle wie Gold oder Rhodium dafür geeignet sind“, erläutert Doktorand Peter Coburger, der neben Hey-Hawkins und Prof. Dr. Hansjörg Grützmacher von der ETH Zürich maßgeblich an den Forschungsarbeiten beteiligt war.

Die Carborane seien entscheidend für die Eigenschaften dieser neuen Metallverbindungen. „Die Carborane besitzen eine ungewöhnliche elektronische Struktur. Sie können die Eigenschaften der gebundenen Metalle gezielt ändern. Wir erhoffen uns davon interessante Eigenschaften für die Katalyse. Katalytische Prozesse spielen unter anderem bei der Herstellung von Medikamenten eine wichtige Rolle“, erklärt der Chemiker. Ein Ziel seiner Forschung sei es, eine effizientere Katalyse zu erreichen und den Katalysator stabiler zu gestalten, damit dieser sich nicht zu schnell zersetzt. Dadurch würden Kosten gespart, u.a. weil weniger Katalysator benötigt wird.

Veröffentlichung in „Chemical Communications“:
“Molecular doping: accessing the first carborane-substituted 1,2,3-triphospholanide via insertion of P into a P−P bond”
; doi: 10.1039/c9cc00205g

 

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