Lewis-Supersäuren ermöglichen die Umwandlung schädlicher Verbindungen in nachhaltig verwertbare Chemikalien. (Bild: Universität Paderborn)
Geglückt ist der Durchbruch dem Arbeitskreis Organische Chemie der Universität. Lewis-Supersäuren sind spezielle Katalysatoren, die starke chemische Bindungen spalten und Reaktionen beschleunigen können. „Für starke Bindungen benötigt man sehr reaktive Reagenzien, also Stoffe, die extrem bereitwillig reagieren“, erklärte Prof. Dr. Jan Paradies, Gruppenleiter des Arbeitskreises. Perspektivisch könnten Lewis-Supersäuren so sogar die Umwandlung klimaschädlicher Treibhausgase wie Schwefelhexafluorid ermöglichen.
Was ist der Unterschied zwischen Lewis-Säuren und Lewis-Supersäuren?
Die nach Gilbert Newton Lewis benannten Säuren sind Verbindungen, die Elektronenpaare anlagern. Dank dieser elektrophilen Fähigkeit können Lewis-Säuren chemische Reaktionen beschleunigen. Lewis-Supersäuren sind die stärkeren, hochreaktiven Varianten der Lewis-Säuren. Sie können anderen Molekülen Elektronen entreißen und dadurch besonders robuste Bindungen wie Kohlenstoff-Fluor oder Schwefel-Fluor aufbrechen. Laut Prof. Dr. Paradies sind Lewis-Supersäuren „unglaublich reaktiv, was deren Herstellung und Anwendung schwierig macht. Durch einen Trick haben wir es geschafft, solche Moleküle herzustellen und in katalytischen Reaktionen einzusetzen.“
Interdisziplinäre Grundlagenforschung am CSSD
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Paderborner Department Chemie haben sich am Center for Sustainable Systems (CSSD) zusammengeschlossen. Das 2019 von Prof. Dr. Thomas D. Kühne und Prof. Dr. Matthias Bauer gegründete Zentrum bündelt die interdisziplinäre Grundlagenforschung im Bereich der Nachhaltigkeit an der Universität Paderborn. Die komplementäre wissenschaftliche Ausrichtung der beteiligten Arbeitsgruppen ermöglicht Ansätze für die Entwicklung nachhaltiger Systeme. Beispiele hierfür sind die Entwicklung biologisch abbaubarer Polymere mit verbesserter Funktionalität, energieeffiziente Entsalzungsanlagen oder ressourcenschonender Korrosionsschutz.
