science >> Wetenschap >  >> Chemie

Chemici ontwikkelen verschillende industrieel belangrijke synthetische processen

Prof. Dr. David Scheschkewitz Krediet:Universiteit van Saarland/Oliver Dietze

De vorming van dubbele bindingen tussen twee koolstofatomen (C=C) is van centrale betekenis in natuurlijke organismen. Het overgrote deel van de natuurlijke stoffen bevat dan ook een of meer van deze dubbele bindingen. Verbindingen met C=C dubbele bindingen, de alkenen of olefinen, spelen ook een prominente rol in de organisch-chemische industrie. Daarom zijn er in de loop der jaren heel wat chemische processen ontwikkeld om de vorming van C=C-bindingen te beheersen.

Een dergelijk proces, olefine metathese, heeft de afgelopen decennia bijzondere aandacht gekregen en in 2005 werd de Nobelprijs voor scheikunde toegekend als erkenning voor het belang ervan.

Ondanks de vele parallellen tussen koolstof en de zwaardere leden van de koolstofgroep (groep 14) van het periodiek systeem, olefine-metathese was alleen van praktische betekenis als het ging om verbindingen die C=C-bindingen bevatten. Dit lijkt enigszins verrassend gezien het feit dat dubbele bindingen tussen de zwaardere elementen van de koolstofgroep aanzienlijk zwakker zijn dan een C=C-binding en dus gemakkelijker te splitsen.

David Scheschkewitz, hoogleraar anorganische en algemene chemie aan de universiteit van Saarland, Lukas Klemmer en Anna-Lena Thömmes van zijn onderzoeksgroep en Volker Huch en Bernd Morgenstern van het X-ray Diffraction Service Center hebben een nieuwe klasse van op germanium gebaseerde zwaardere alkeenanalogen ontwikkeld en gekarakteriseerd waarvan de Ge=Ge-binding precies de juiste mate van stabiliteit om deel te nemen aan synthetisch bruikbare metathesereacties.

De Scheschkewitz-groep gebruikte de nieuwe methodologie om de eerste polymeren met lange ketens te synthetiseren die dubbele bindingen tussen zwaardere elementen bevatten. In de nabije toekomst, de onderzoekers hopen het concept uit te breiden naar andere elementen van het periodiek systeem, die van nut kunnen zijn bij de ontwikkeling van nieuwe materialen voor toepassingen op het gebied van organische elektronica. 'Het onderliggende principe is eenvoudig en zou ook toepasbaar zijn in de organische chemie, ' legt professor Scheschkewitz uit.

Mogelijk, dit zou ook een manier kunnen zijn om olefinemetathesereacties uit te voeren zonder de edelmetaalkatalysatoren die nodig zijn in de traditionele benadering.