q&more
Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

News

Auf der Suche nach unsichtbaren Molekülen

Entwicklung von neuen, umweltfreundlichen chemischen Reaktionen

Copyright: Nuno Maulide Gruppe

Die Zusammenarbeit mehrerer WissenschafterInnen kann zu einem weitreichenderen Verständnis von neuartigen, chemischen Reaktionen führen.

Copyright: Nuno Maulide Gruppe

Das Konzept des VINCAT-Projekts zur Entwicklung von abfallfreien chemischen Reaktionen.

18.04.2018: Nachhaltige Chemie ist das Forschungsziel von Nuno Maulide und seiner Arbeitsgruppe an der Fakultät für Chemie der Universität Wien. Diese umweltfreundlichen Reaktionen gelingen mit neuartigen, energiereichen Zwischenprodukten, die während der chemischen Reaktion entstehen und nur Sekundenbruchteile existieren. Mithilfe von Massenspektroskopie und theoretischen Berechnungen konnten die Forscher nun den Nachweis dieser chemischen Zwischenstufen erbringen.

Die Erforschung und Entwicklung von neuen, umweltfreundlichen chemischen Reaktionen ist wichtig für unsere Gesellschaft. Nachhaltige Chemie kann eine sichere Produktion von Chemikalien gewährleisten – ganz gleich ob Pharmazeutika, Kosmetika, Agrochemikalien oder neue Materialien für beispielsweise Solarzellen oder Textilien – und dabei unseren Lebensstandard erhalten oder sogar verbessern.

Die Arbeitsgruppe um Nuno Maulide, Professor für Organische Synthese an der Universität Wien, beschäftigt sich seit einigen Jahren mit solchen umweltfreundlichen (sogenannten "atomökonomischen") Reaktionen. Für seine Forschung hat Maulide einen prestigeträchtigen ERC Consolidator Grant des European Research Councils zuerkannt bekommen. "Das VINCAT-Projekt befasst sich mit der Entwicklung von einer Reihe verwandter Reaktionen, die neue Kohlenstoffbindungen knüpfen, ohne dass dabei Abfall- oder Nebenprodukte entstehen", so der portugiesische Wissenschafter: "Das gelingt uns durch den Einsatz neuartiger, energiereicher Vinyl-Kationen als Zwischenprodukte".

Moleküle, die wir nicht sehen

Um den vermuteten Reaktionsverlauf zu bestätigen und mehr über die Zwischenstufen der Reaktionen zu erfahren, suchten die ForscherInnen nach einem Weg, die Zwischenprodukte der Reaktionen nachzuweisen. "Das Problem ist die extrem kurze Zeit, in der diese energiereichen Zwischenprodukte existieren – sie reagieren innerhalb von Sekundenbruchteilen", erklärt Immo Klose, Coautor der Studie. Die Zusammenarbeit mit einer Gruppe der brasilianischen Universität UNICAMP, die ExpertInnen auf dem Gebiet der Detektion von energiereichen, geladenen Zwischenprodukten durch Massenspektroskopie sind, brachte schließlich den gesuchten Beweis. "Um die Ergebnisse der Massenspektroskopie mit einem berechneten Reaktionsverlauf zu vervollständigen, wandten wir uns an unsere KooperationspartnerInnen aus der theoretischen Chemie", sagt Maulide.

"Hochpräzise Berechnungen bestätigten die Struktur und den Verlauf der Reaktion", sagt Boris Maryasin, Erstautor der Studie und Postdoc von Leticia González am Institut für Theoretische Chemie der Universität Wien. "Aber noch wichtiger ist, dass die theoretischen Modelle oft Vorhersagen über die Reaktivität noch unerforschter Reaktionen ermöglichen: Sobald wir verstehen, wie die Reaktion genau abläuft und die experimentellen Ergebnissen erklären können, ist es oft auch möglich, darüber hinaus Voraussagen über neue Reaktionen zu machen".

Nicht zuletzt durch das so gewonnene Verständnis ist es dem Team gelungen, eine weitere, neuartige Umlagerungsreaktion zu entwickeln, die einen eher untypischen Verlauf nimmt. "Um einen Blick auf das Unsichtbare zu bekommen, benötigt es viele BeobachterInnen, die dieselbe Sache aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten. Diese Studie hat uns vor Augen geführt, wie wichtig die interdisziplinäre Zusammenarbeit innerhalb der Wissenschaft ist", so Maulide abschließend.

Originalveröffentlichung:
"Unusual Mechanisms in Claisen Rearrangements: an Ionic Fragmentation leading to a meta-Selective Rearrangement"; Boris Maryasin, Dainis Kaldre, Renan Galaverna, Immo Klose, Stefan Ruider, Martina Drescher, Hanspeter Kählig, Leticia González, Marcos Eberlin, Igor Jurberg und Nuno Maulide; Chemical Science; 2018.

Fakten, Hintergründe, Dossiers

  • Moleküle
  • Zwischenprodukte
  • chemische Reaktionen
  • Massenspektroskopie
  • Nachhaltigkeit

Mehr über Universität Wien

  • News

    Wie sich einzelne Atome mit Elektronenstrahl steuern lassen

    Alle Materie besteht aus Atomen. Diese sind so winzig klein, dass man sie nur mit modernen Geräten wie beispielsweise hochpräzisen Elektronenmikroskopen sehen kann. Dieselben Elektronen, die in diesen Geräten atomare Strukturen bildlich darstellen, können aber auch verwendet werden, um einz ... mehr

    Malaria-Wirkstoff: Wenn die "Kopie" besser als das Original ist

    Die Synthese von Naturstoffen ist eines der Forschungsgebiete von Nuno Maulide und seiner Arbeitsgruppe an der Fakultät für Chemie der Universität Wien. Dazu gehört auch die Herstellung von strukturell verwandten Verbindungen, welche die Natur nicht erzeugen kann. Den Forschern gelang nun d ... mehr

    Wenn Strom durch Bakterienkabel fließt

    Die Böden der Meere und Süßgewässer sind von vertikalen, zentimeterlangen Ketten aus aneinandergereihten Zellen bestimmter Bakterien durchzogen. Diese Bakterienketten erlauben es den einzelnen Zellen, als vielzelliger Organismus in tiefen, sauerstoffarmen Zonen zu überleben. Damit verbinden ... mehr

  • q&more Artikel

    Superfood & Alleskönner?

    Egal, ob die Web-Community abnehmen oder sich gesund ernähren will, Chia, das Superfood, ist immer dabei und gilt manchen als „Alleskönner“. Einschlägige Internet-Foren kommunizieren die verschiedensten Rezepte von Chia-Pudding und Chia Fresca, gefolgt von solchen für Muffins und sogar Marm ... mehr

  • Autoren

    Prof. Dr. Susanne Till

    Jg. 1955, ist Universitätslehrerin und seit über 30 Jahren am Department für Ernährungswissenschaften der Universität Wien. Schwerpunkte in der Lehre der promovierten Biologin (Hauptfach Botanik) sind Botanik und Biologie, Gewürze und einheimische Wildpflanzen in der Humanernährung sowie Qu ... mehr

q&more – die Networking-Plattform für exzellente Qualität in Labor und Prozess

q&more verfolgt den Anspruch, aktuelle Forschung und innovative Lösungen sichtbar zu machen und den Wissensaustausch zu unterstützen. Im Fokus des breiten Themenspektrums stehen höchste Qualitätsansprüche in einem hochinnovativen Branchenumfeld. Als moderne Wissensplattform bietet q&more den Akteuren im Markt einzigartige Networking-Möglichkeiten. International renommierte Autoren repräsentieren den aktuellen Wissenstand. Die Originalbeiträge werden attraktiv in einem anspruchsvollen Umfeld präsentiert und deutsch und englisch publiziert. Die Inhalte zeigen neue Konzepte und unkonventionelle Lösungsansätze auf.

> mehr zu q&more

q&more wird unterstützt von:



Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.