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Luftsauerstoff perfekt genutzt

18.10.1999 - (idw) Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Luftsauerstoff perfekt genutzt

Eine Verbindung des Metalls Osmium könnte bei chemischen
Reaktionen mit Sauerstoff für weniger Abfall sorgen

Das Gas Sauerstoff hält nicht nur uns, sondern auch die chemische Industrie
am Leben: Viele wichtige Grundchemikalien entstehen, indem die Chemiker
Sauerstoff mit anderen einfachen Stoffen reagieren lassen. Das Problem
dabei: In vielen Reaktionen gelingt es nicht, beide Atome des
Sauerstoffmoleküls in das gewünschte Produkt zu übertragen - oft reagiert
nur eins wie gewünscht, das andere bildet in der Regel lästige
Nebenprodukte. Selbst der Natur gelingt es nicht immer, den Sauerstoff
"vollständig" einzusetzen: Im Körper entsteht bei vielen Reaktionen mit
diesem Gas die Sauerstoffverbindung Wasser als Nebenprodukt.

Matthias Beller, Christian Döbler und Gerald Mehltretter vom Institut für
Organische Katalyseforschung in Rostock gelang nun, was bislang kaum für
möglich gehalten wurde: Diole - eine Art "Doppelalkohole", die zwei
Sauerstoffatome enthalten - mit gewöhnlichem Sauerstoff in einem Schritt
aus Olefinen wie Ethylen oder Propylen herzustellen. Den Rostocker
Chemikern hilft bei ihrer Reaktion das Metall Osmium: Es zerlegt den
Luftsauerstoff in seine Atome und überträgt sie beide zugleich auf die
Olefine - ohne "Sauerstoffabfall".

Diole werden in großen Mengen z.B. als Frostschutzmittel verwendet oder
dienen als Grundbausteine für die verschiedensten Kunststoffe. Auch viele
Arzneimittel werden aus diesen einfachen Verbindungen hergestellt.
Derzeit werden Diole umständlich in zwei Stufen synthetisiert. Daß Diole in
einem Schritt aus Olefinen hergestellt werden können, wenn man Verbindungen
dieses Metalls als Katalysator einsetzt, ist zwar schon länger bekannt: Die
Industrie konnte sich dieser einstufigen Prozesse jedoch nicht bedienen,
weil dazu bislang große Mengen an teuren sauerstoffhaltigen
Spezialchemikalien nötig waren. Auch deren Herstellung sorgte für große
Abfallmengen; Sauerstoffgas dagegen ist in der Luft praktisch in
unbegrenzter Menge vorhanden und äußerst preiswert. Damit könnten die
Grundbausteine vieler wichtiger Chemieprodukte mit Hilfe der Rostocker
Entdeckung billiger und umweltfreundlicher als bisher produziert werden.

Das Team um Beller ist nicht das erste, das mit Sauerstoff und Osmium
experimentiert. Frühere Versuche, vor Jahrzehnten von anderen Chemikern
unter aggressiveren Bedingungen durchgeführt, führten jedoch dazu, daß das
Metall die Diole wieder zerstörte - die Idee wurde verworfen. Beller:
"Manchmal erreicht man eben mehr, wenn man seine Reaktionen einfach ein
wenig zähmt."

Kontakt:
Prof. Dr. Matthias Beller
Institut für Organische
Katalyseforschung (IfOK)
Buchbinderstraße 5 - 6
D-18055 Rostock

Fax: (+49) 381/46693-24

E-mail: matthias.beller@ifok.uni-rostock.de


Quelle: Angew. Chem. 1999, 111 (20), 3211 - 3212
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