Anzeige
“This is an important finding, not just academically but also for industry,” says chemist Per-Fredrik Larsson.
Catalysis is an incredibly valuable tool in the field of chemistry, with the Haber-Bosch process being one of the most important catalytic processes in the world. It is used to manufacture fertilizer, and calculations show that without it the world’s population would be just half of what it is today.
Precious metals are often used as catalysts in organic chemistry as they enable the production of many organic molecules with applications in areas such as pharmaceuticals and fine chemicals. As recently as 2010 Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi and Akira Suzuki were awarded the Nobel Prize in Chemistry for their work on palladium catalysis.
“A problem with precious metals like palladium is that they are both expensive and harmful to the environment,” says Per-Fredrik Larsson at the Department of Chemistry and Molecular Biology.
Recent years have seen researchers evaluating several different non-precious metals – primarily iron and copper – as cheap and environmentally friendly alternatives to precious metals.
“Iron catalysts have proven to be a competitive alternative to precious metals for a number of reactions,” says Per-Fredrik Larsson. “An in-depth understanding of how these reactions work is incredibly important if we are to take this further. The results from our studies with iron led to several important insights into just how complex the chemistry can be.”
Larsson’s research group works not only with experimental methods but also with calculation models to understand how the chemistry works.
The trend for swapping precious metals for non-precious alternatives also has a flipside. It was discovered during experiments with iron catalysis in conjunction with professor Carsten Bolm of RWTH Aachen University in Germany that some reactions thought to be catalysed by iron had actually been catalysed by traces of copper in the commercially available iron source.
The fact that traces of copper could catalyse a number of different reactions was surprising as copper had previously been thought to be an ineffective catalyst requiring large quantities and high reaction temperatures.
“Our results show that copper has been given an undeservedly bad name as a catalyst,” says Per-Fredrik Larsson. “Given that copper chemistry is over a century old, it’s surprising that nobody’s realised this before.”
It is important in the pharmaceutical industry to limit the use of catalysts as the quantity of metal in the end-product is strictly regulated and the recovery process can be both difficult and expensive. As such, the finding that small quantities of copper can be used is an important discovery.
“We’ve developed and studied reactions with small quantities of copper and tried to understand how and why they work,” says Per-Fredrik Larsson.
The results and conclusions for iron and copper catalysts are a major contribution to this field of research and are important for its continued development.
Contact:
Per-Fredrik Larsson, Department of Chemistry and Molecular Biology,
tel: +46 (0)31 786 9104
or +46 (0)701 432640,
e-mail: per-fredrik.larsson@chem.gu.se
Helena Aaberg | Quelle: Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen: www.gu.se
Weitere Berichte zu: catalytic process > CHEMISTRY > Environmentally > Molecular Biology > Molecular Target > Nobel Prize > organic molecule > precious metals > synthetic biology
DNA-Variante beeinflusst Diabetesrisiko und Behandlungserfolg
17.05.2013 | Deutsches Zentrum für Diabetesforschung
Aus zwei wird drei: In Deutschland kommt eine dritte Ringelnatter vor
17.05.2013 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Supraleitungssensoren der PTB ermöglichen hochempfindliche Messungen der magnetischen Kernresonanz dünner Helium-3-Schichten - aktuelle Veröffentlichung in Science
Tieftemperatur-Spezialisten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben mit ihren SQUIDs dazu beigetragen, dass die magnetischen Momente von Atomen des seltenen Isotopes 3He (Helium-3) extrem empfindlich gemessen werden konnten. Mithilfe dieser Sensoren wurden hochempfindliche Kernresonanzspektrometer entwickelt, die jetzt tiefe Einblicke in den Zustand der Materie bei extrem tiefen Temperaturen lieferten.
Konkret sperrte ...
Gut 99 Prozent des gesamten Eises an Land ist in den riesigen Eisschilden der Antarktis und Grönlands gespeichert, nur knapp ein Prozent dagegen in Gletschern.
Die Schmelzwasser dieser Gletscher trugen im Zeitraum 2003 bis 2009 etwa genauso viel zum Anstieg des Meeresspiegels bei, wie die beiden Eisschilde: rund einen Drittel. Dies ist eines der Resultate einer internationalen Studie mit Beteiligung von UZH-Geographen.
Wieviel alle Gletscher zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen, wurde noch nie so genau ...
Siemens hat das weltweit erste kabellose Ultraschallgerät vorgestellt. Der Schallkopf ist mit einer Hand gut bedienbar und überträgt das Ultraschallbild per Radiofrequenz auf den Bildschirm.
Das Fehlen der Kabel ist vor allem bei Operationen oder interventionellen Eingriffen von Vorteil, wo beispielsweise Nadeln mit Hilfe von Ultraschall visualisiert werden. Die Kabel am Schallkopf behindern die Person, die das Gerät bedient, und sie können trotz steriler Schutzhüllen ein Infektionsrisiko darstellen.
Das kabellose Acuson Freestyle arbeitet bis zu ...
Siemens will mit einem großen Touch-Display Bahnbetreibern helfen, Störungen besser zu bewältigen.
Das Display mit rund 1,50 Metern Diagonale veranschaulicht alle Daten und Fakten, um Entscheidungen treffen zu können. Herzstück der Lösung ist eine Software, die mit Hilfe mathematischer Optimierungsalgorithmen bisher entkoppelte Systeme wie Wartung oder Zugdisposition vernetzt.
Bisher reagieren einzelne Abteilungen von Bahnbetreibern weitgehend unabhängig auf Störfälle, weil sie über das ...
Forschern des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF und des Karlsruher Instituts für Technologie KIT ist es gelungen, 40 Gbit/s bei 240 GHz und über eine Entfernung von einem Kilometer per Funk zu übertragen.
Mit ihrer jüngsten Demonstration haben sie einen neuen Weltrekord erzielt und knüpfen damit erstmals nahtlos an die Kapazität von Glasfaser an. Solche Richtfunkstrecken könnten zukünftig Lücken in der Versorgung mit Breitband-Internet schließen, indem die drahtlosen Links das Netz an schwer zugänglichen Stellen oder im ländlichen Raum ergänzen.
Digital, mobil und ...
Anzeige
Anzeige

DNA-Variante beeinflusst Diabetesrisiko und Behandlungserfolg
17.05.2013 | Biowissenschaften Chemie
Aus zwei wird drei: In Deutschland kommt eine dritte Ringelnatter vor
17.05.2013 | Biowissenschaften Chemie
New method proposed for detecting gravitational waves from ends of universe
17.05.2013 | Physik Astronomie
Internationale Informatikkonferenz ICCS 2013
17.05.2013 | Veranstaltungsnachrichten
Herausforderungen des demografischen Wandels
17.05.2013 | Veranstaltungsnachrichten
Die 16 besten Nachwuchschemikerinnen und -chemiker Deutschlands treffen sich in Kiel
17.05.2013 | Veranstaltungsnachrichten