Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stabilität von Borolen stark gesteigert

05.08.2015

Für die Photovoltaik oder für Leuchtdioden könnten Borole eine hoch interessante Materialklasse sein – wären sie nicht so extrem instabil. Würzburger Chemiker haben ihnen jetzt einen sehr guten Stabilisator verpasst.

Borole sind borhaltige Moleküle, die mit großer Kraft Elektronen an sich ziehen. Damit eignen sie sich sehr gut für Materialien, die in der Photovoltaik oder bei OLEDs, organischen Leuchtdioden, weitere Verbesserungen bringen könnten. Doch bislang haben Borole einen großen Nachteil: Sie sind extrem instabil und zerfallen praktisch sofort, wenn sie mit Wasser oder Sauerstoff in Kontakt kommen.


Fluorhaltige Anhängsel geben Borolen eine deutlich höhere Stabilität. F steht für Fluor, B für Bor und C für Kohlenstoff.

(Bild: Todd Marder)

Chemikern der Universität Würzburg ist jetzt ein deutlicher Fortschritt gelungen: Todd Marder und seine Kollegen am Institut für Anorganische Chemie haben es geschafft, Borol-Moleküle deutlich zu stabilisieren – durch das Anfügen einer sogenannten Fluoromesityl-Gruppe. Dadurch werden die ansonsten sehr empfindlichen Borole etwa 600 Mal widerstandsfähiger gegen Wasser: Sie halten dann zehn bis zwölf Stunden lang durch, während sie ansonsten schon nach spätestens einer Minute zerfallen. Ihr „Elektronen-Hunger“ bleibt komplett erhalten.

Als nächstes soll die Robustheit der neuen Moleküle weiteren Tests unterzogen werden. Die Fluoromesityl-Borole haben sich als hitzestabil und leicht verdampfbar erwiesen. Darum wollen die Würzburger Chemiker nun untersuchen, ob die neuartigen Borole sich in hauchdünnen Schichten auf Trägermaterialien aufdampfen lassen. Das wäre eine wichtige Voraussetzung für technologische Anwendungen. Außerdem suchen die Wissenschaftler nach anderen Molekül-Anhängseln, mit denen sich Borole vielleicht noch besser stabilisieren lassen.

“Taming the beast: fluoromesityl groups induce a dramatic stability enhancement in boroles”, Zuolun Zhang, Robert M. Edkins, Martin Haehnel, Marius Wehner, Antonius Eichhorn, Lisa Mailänder, Michael Meier, Johannes Brand, Franziska Brede, Klaus Müller-Buschbaum, Holger Braunschweig, and Todd B. Marder. Chemical Science, published online 13 July 2015, DOI: 10.1039/C5SC02205C

Großer Kooperationsgeist in der Chemie

Diese Ergebnisse hat Todd Marders Team mit den Arbeitsgruppen von Holger Braunschweig und Klaus-Müller Buschbaum im Fachblatt „Chemical Science“ publiziert. Die gemeinsame Forschung an den Borolen sei von einem großen Kooperationsgeist geprägt, und das gelte generell für die Atmosphäre am Würzburger Institut, sagt Marder. Der US-Amerikaner forscht und lehrt seit 2012 in Würzburg; davor war er 15 Jahre lang Lehrstuhlinhaber an der Universität Durham in England.

Starke internationale Vernetzung

Charakteristisch für die Würzburger Chemie sei auch ihre sehr gute internationale Vernetzung: „Wir bemühen uns hier alle darum, ausgezeichnete Wissenschaftler aus aller Welt nach Würzburg zu holen.“ Die Alexander-von-Humboldt-Stiftung unterstütze dieses Ziel in herausragender Weise mit ihren großzügigen Förderprogrammen für Postdocs. Auch die beiden Erstautoren der Publikation in „Chemical Science“, Zuolun Zhang aus China und Robert M. Edkins aus England, kamen als Humboldt-Stipendiaten nach Würzburg.

„Science“ bat um einen Kommentar

Als Humboldt-Stipendiat aus Indien kam Shubhankar Kumar Bose, der als Postdoc an der Uni Würzburg geblieben ist. Er hat erst vor kurzem mit Todd Marder einen Kommentar für „Science“ geschrieben: Als Experten auf den Gebieten Bor-Chemie und Bor-Katalyse waren die beiden von dem Top-Magazin eingeladen worden, die Arbeit eines kanadischen Chemikers zu bewerten („A leap ahead for activating C-H bonds“, 31. Juli 2015, Science Vol. 349 Issue 6247, p 473-474). Auch dieses Beispiel zeigt das international hohe Ansehen, das die Würzburger Chemie genießt.

Top-Platzierung im Shanghai-Ranking

Entsprechend gut schneidet die Chemie im renommierten Shanghai-Ranking („Academic Ranking of Universities Worldwide”) der Jiao-Tong-Universität ab – und das seit vielen Jahren. Für 2014 belegte sie unter den mehr als 1.200 untersuchten Universitäten Rang 30; im deutschlandweiten Vergleich bedeutet das Platz zwei. Das Shanghai-Ranking bewertet die Forschungsleistung von Hochschulen nach verschiedenen Parametern.

Kontakt

Prof. Dr. Todd Marder, Institut für Anorganische Chemie, Universität Würzburg, T (0931) 31-85514, todd.marder@uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise