Neues Einsatzfeld für Kupfer: Chemische Reaktionen mit Licht. Günstiger Photokatalysator entwickelt

Ökonomisch und ökologisch: die Kombination aus Sonne und Kupfer für die chemische Synthese<br>Foto: Universität Regensburg<br>

Das neue Verfahren ist damit bei weitem kostengünstiger als herkömmliche Methoden, die auf Ruthenium- oder Iridiumverbindungen zurückgreifen. Zudem fallen bei den untersuchten Reaktionen keine Abfallprodukte an. Der Einsatz für industrielle Anwendungen im großen Maßstab ist möglich.

Licht ist die ultimative erneuerbare Ressource: Überall auf der Welt ist es als saubere Energieform und zum Nulltarif verfügbar. In den letzten Jahren wurde zudem eine ganze Reihe von neuen chemischen Reaktionen entdeckt, die durch sichtbares Licht ermöglich werden. Einige sind für die Herstellung von Medikamenten, Kunststoffen, oder für die Energiespeicherung von großem Interesse. Allerdings sind sogenannte Photokatalysatoren notwendig, um die Reaktionen in Gang zu bringen. Weltweit werden vor allem Ruthenium- oder Iridiumverbindungen verwendet, die dafür ideale Eigenschaften aufweisen. Allerdings sind diese Metalle sehr selten und damit teuer: Ruthenium ist vergleichbar mit Gold, Iridium kommt auf der Erde sogar etwa 300 Mal seltener vor.

Regensburger Chemiker des Graduiertenkollegs „Chemische Photokatalyse“ konnten nun in Versuchen nachweisen, dass sich auch Katalysatoren auf Kupferbasis für chemische Reaktionen mit sichtbarem Licht eignen. Das weiche Metall ist 50.000-fach häufiger als Ruthenium und millionenfach häufiger als Iridium. Die Forscher um Prof. Dr. Oliver Reiser vom Institut für Organische Chemie der Universität Regensburg fanden heraus, dass sich die Kombination von Kupferkatalysator und sichtbarem Licht gerade zum Aufbau von komplexen – und für die Industrie besonders wichtigen – Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbindungen eignen, ohne dass dabei Abfallprodukte entstehen.

Solche Reaktionen sind aus ökologischen und ökonomischen Gründen von großer Bedeutung und werden von Chemikern gern als „Dream Reactions“ bezeichnet. Der von der Arbeitsgruppe um Reiser eingesetzte Kupferkatalysator (ein Kupfer-Phenanthrolinkomplex) ist dabei auch in äußerst geringen Mengen aktiv: Pro Katalysatormolekül können mehr als 300 Produktmoleküle erzeugt werden.

Kupfer findet bislang vor allem in der Elektrotechnik aufgrund seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit Verwendung. Aber auch zur Herstellung von Geldmünzen oder als Bestandteil von Legierungen wie Messing und Bronze ist es ein geschätztes Material. Die Ergebnisse der Regensburger Forscher zeigen jetzt mit der chemischen Photokatalyse ein weiteres Einsatzgebiet von Kupfer auf, das auch für industrielle Anwendungen im großen Maßstab erfolgversprechend ist.

Die Untersuchungen der Regensburger Chemiker wurden vor Kurzem in der Online-Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Chemistry – A European Journal“ veröffentlicht (DOI: 10.1002/chem.201200967).

Der Original-Artikel unter:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.201200967/pdf
Weitere Informationen zum Graduiertenkolleg „Chemische Photokatalyse“ unter:
http://www.chemie.uni-regensburg.de/fakultaet/forschung/grk1626/
Ansprechpartner für Medienvertreter:
Prof. Dr. Oliver Reiser
Universität Regensburg
Institut für Organische Chemie
Tel.: 0941 943-4631/4630
Oliver.Reiser@chemie.uni-regensburg.de

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Richtungsweisendes Molekül auf dem Weg in den Quantencomputer

Forschende der Universität Jena und Universität Florenz entwickeln Kobaltverbindung mit besonderen Quanten-Eigenschaften. In Quantencomputern werden keine elektrischen Schaltkreise ein- oder ausgeschaltet, sondern stattdessen quantenmechanische Zustände verändert. Dafür braucht es geeignete…

Neue kabellose Steuerungstechnologie …

… ermöglicht Einsatz intelligenter mobiler Assistenzroboter sogar in der Fließfertigung Robotikexperten des Fraunhofer IFF haben gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung neue Technologien entwickelt, mit denen intelligente mobile Assistenzroboter…

Die Mikroplastik-Belastung der Ostsee

Neue Ansätze für Monitoring und Reduktionsmaßnahmen Um die Belastung der Meere durch Mikroplastik zu erfassen, muss man dessen Menge und sein Verhalten kennen. Bislang ist dies nur unzureichend gegeben. Ein…

Partner & Förderer