Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Calcium Unmögliches möglich gemacht

03.03.2009
Chemiker der Universität Jena stellen erstmals einwertige Calcium-Verbindung her

Ob in Kalkstein, Kreide und Gips oder in Knochen, Zähnen und Nervenzellen - Calcium ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente der Erdkruste. Den Spitzenplatz belegt Sauerstoff. Der sorgt in der Natur dafür, dass das reaktionsfreudige Calcium seine zwei Elektronen abgibt und dadurch in gebundener Form vorliegt.

Chemikern der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es jetzt in Kooperation mit theoretischen Chemikern der ETH Zürich weltweit erstmalig gelungen, eine stabile Calcium-Verbindung zu isolieren und vollständig zu charakterisieren, in der das Calcium nur eines seiner Elektronen einbringt. In der renommierten Fachzeitschrift "Journal of the American Chemical Society" konnten sie ihre Ergebnisse nun veröffentlichen.

"Das ist ein überaus wichtiger Schritt in der Grundlagenforschung, denn bis jetzt galt die Herstellung von Calcium mit einwertiger Oxidationsstufe als unmöglich", sagt Prof. Dr. Matthias Westerhausen. An seinem Lehrstuhl für Anorganische Chemie I wurde das Unmögliche möglich gemacht. Der Weg dahin sei jedoch sehr aufwendig gewesen, so Westerhausen. "Die Präparation war nur unter extremem Wasser- und Luftausschluss möglich", sagt Sven Krieck, der die Synthesen im Rahmen seiner Promotion durchgeführt hat.

"Um mit den hochreaktiven Calciumverbindungen arbeiten zu können, ohne dass sie durch Kontakt mit der Raumluft oxidieren und damit zerstört werden, nutzten wir die sogenannte Schlenk-Technik", berichtet der 26-Jährige. Auf die Vermittlung dieses Verfahrens an die Studierenden wird in Jena großen Wert gelegt. Immerhin lehrte der namensgebende Chemiker Wilhelm Schlenk von 1913 bis 1918 an der Jenaer Universität.

Die Arbeit mit den sich ständig in einer Schutzgasatmosphäre von Argon befindlichen Chemikalien bei Temperaturen um die -40 bis -60 Grad Celsius sei enorm zeitaufwendig gewesen. "Diese Bedingungen müssen bei jedem Arbeitsschritt aufrechterhalten werden", so Sven Krieck. Wie wichtig das ist, zeigt der Stipendiat des Fonds der Chemischen Industrie, indem er einige Tropfen der tintenblauen Flüssigkeit mit der Calcium(I)-Verbindung auf einen Labortisch träufelt: Innerhalb von Sekunden ist sie farblos. "In Kontakt mit Luftsauerstoff zerfällt die einwertige Verbindung sofort."

"Nachdem wir die gängige Annahme, dass Calcium nicht einwertig vorkommen kann, widerlegt haben, wollen wir in Reaktivitätsstudien untersuchen, welches Potenzial in unserer Entdeckung steckt", sagt Prof. Westerhausen. Er könnte sich durchaus vorstellen, dass der Einsatz als Reduktionsmittel für die Industrie interessant wäre. Ein Pluspunkt sei, dass Calcium in allen seinen Verbindungen absolut ungiftig ist.

Für die Grundlagenforschung bedeutet die Jenaer Entdeckung einen enormen Impuls. So gebe das der Chemie der Hauptgruppenelemente, die Prof. Westerhausen in Jena etabliert hat, eine ganz neue Richtung. "Besonders die metallorganische Chemie des Calciums, die derzeit noch in den Kinderschuhen steckt und mit der sich neben unserer nur wenige Arbeitsgruppen weltweit befassen, rückt damit mehr ins wissenschaftliche Interesse", ist sich der Jenaer Professor für Anorganische Chemie sicher.

"Durch unsere Entdeckung wird deutlich, dass die Elemente sich manchmal völlig anders verhalten, als die Konzepte besagen, die wir lehren", so Westerhausen. Es sei ein wenig wie, "das Undenkbare denkbar machen."

Originalpublikation:
Krieck, S., Görls, H., Yu, L., Reiher, M., Westerhausen, M.: Stable "Inverse" Sandwich Complex with Unprecedented Organocalcium(I): (...). Journal of the American Chemical Society 2009, 131, 2977-2985.
Kontakt:
Prof. Dr. Matthias Westerhausen / Dipl.-Chem. Sven Krieck
Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Jena
August-Bebel-Str. 2, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948101
E-Mail: m.we[at]uni-jena.de

Manuela Heberer | idw
Weitere Informationen:
http://www.lsac1.uni-jena.de/
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja808524y

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise