Neuer Ansatz zur Wasserspaltung entwickelt

Wassertropfen: neuer Ansatz zur Spaltung entwickelt (Foto: Quadronet_Webdesign, pixabay.com)

Münster (pte023/29.06.2023/11:30) - Forscher der Universität Münster ( https://www.uni-muenster.de ) haben ein neues photokatalytisches Verfahren entwickelt, bei dem Wasser durch ein oxidiertes Triarylphosphin als Reagenz aktiviert wird. Die Aktivierung ist Voraussetzung, um Wasser in seine Bestandteile zu spalten. Das bisher übliche Verfahren unter Zuhilfenahme von Übergangsmetallkomplexe entfällt somit. Details sind in "Nature" nachzulesen.

Potenzial für Radikalchemie

Die überarbeitete Strategie wird nach Überzeugung des Teams eine neue Tür in dem sehr aktiven Forschungsfeld der Radikalchemie öffnen. Radikale sind in der Regel besonders reaktionsfreudige Zwischenstufen. Die Experten nutzen ein spezielles Zwischenprodukt - ein Phosphin-Wasser-Radikalkation - als aktiviertes Wasser.

Von diesem lassen sich die Wasserstoffatome aus Wasser leicht abspalten und auf ein weiteres Substrat übertragen. Die Reaktion wird durch Lichtenergie angetrieben. "Unser System bietet eine ideale Plattform, um unerforschte chemische Prozesse zu untersuchen, die das Wasserstoffatom als Reagenz in der Synthese nutzen", so Forschungsleiter Armido Studer.

Wasserstoff-Sauerstoff-Bindung

Die Wasserstoff-Sauerstoff-Bindung im Zwischenprodukt ist schwach. Eine Übertragung eines Wasserstoffatoms auf verschiedene Verbindungen ist möglich. Studers Kollege Jingjing Zhang: "Die Wasserstoffatome des aktivierten Wassers können unter sehr milden Bedingungen in sogenannten Hydrierungsreaktionen auf Alkene und Arene übertragen werden."

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