Zur Her­stel­lung von Medi­ka­men­ten, Pflan­zen­schutz­mit­teln und Smart­pho­ne­dis­plays wer­den zumeist Ver­fah­ren ein­ge­setzt, die kos­ten­in­ten­siv sind und eine gro­ße Men­ge an Abfall erzeu­gen. Wis­sen­schaft­lern der Uni­ver­si­tät Göt­tin­gen ist es jetzt gelun­gen, eine res­sour­cen­scho­nen­de, „grü­ne“ Alter­na­ti­ve zu ent­wi­ckeln. Die Ergeb­nis­se sind in der Fach­zeit­schrift Natu­re Cata­ly­sis erschie­nen.

Die von Prof. Dr. Lutz Acker­mann vom Insti­tut für Orga­ni­sche und Bio­mo­le­ku­la­re Che­mie der Uni­ver­si­tät Göt­tin­gen und sei­nem Team ent­wi­ckel­te umwelt­freund­li­che Stra­te­gie bie­tet wesent­li­che Vor­tei­le gegen­über bis­lang eta­blier­ten Ver­fah­ren. So wird das natür­lich häu­fig vor­kom­men­de, nicht­to­xi­sche Metall Man­gan anstel­le von noblen Über­gangs­me­tal­len, wie bei­spiels­wei­se Pal­la­di­um oder Pla­tin, ein­ge­setzt. Tra­di­tio­nell wer­den zudem orga­ni­sche Lösungs­mit­tel ver­wen­det, wel­che leicht ent­flamm­bar und gif­tig sind. Im Gegen­satz hier­zu kann in dem neu­en Ansatz umwelt­freund­li­ches Was­ser genutzt wer­den. Dies ist mög­lich, da in der Reak­ti­on eine Man­gan-Koh­len­stoff-Bin­dung gebil­det wird. Die­se ist wesent­lich sta­bi­ler als ver­gleich­ba­re Bin­dun­gen zwi­schen Koh­len­stoff und den hoch­re­ak­ti­ven Metal­len Lithi­um oder Magne­si­um.

Mit dem neu­en Ver­fah­ren gelingt es, gezielt eine ein­zi­ge star­ke Koh­len­stoff-Koh­len­stoff-Bin­dung, von denen orga­ni­sche Ver­bin­dun­gen eine Viel­zahl ent­hal­ten, zu spal­ten und in das gewünsch­te Pro­dukt zu über­füh­ren“, sagt Acker­mann. Um die Ergeb­nis­se zu errei­chen, wur­den expe­ri­men­tel­le Unter­su­chun­gen im Labor mit com­pu­ter­ge­stütz­ten Berech­nun­gen kom­bi­niert. „Dadurch konn­ten wir einen detail­lier­ten Ein­blick in die genaue Wir­kungs­wei­se des Kata­ly­sa­tors erhal­ten. Und das wie­der­um ermög­licht uns, das Ver­fah­ren für die Her­stel­lung wei­te­rer Mate­ria­li­en anzu­wen­den.“