Statt Edelmetall

Stabiler Carbonylkomplex mit Silizium hergestellt

von Dennis L.

Anstatt bei großtechnischen Verfahren auf seltene und teure Edelmetalle als Katalysator zu setzen, ist es Forschern zweier deutscher Universitäten gelungen, erstmalig einen Carbonylkomplex mit dem wesentlich günstigeren Halbmetall Silizium herzustellen.

Gießen (Deutschland). Forschern der Justus-Liebig-Universität Gießen und der Universität Duisburg-Essen haben eine kostengünstige Alternative zu Edelmetallen entdeckt, die in vielen großtechnischen Verfahren als Katalysatoren eingesetzt werden. Solche Verfahren kosten der Industrie jährlich beachtliche Summen und verschwenden zudem wichtige Rohstoffe, die anderswo dringender benötigt werden. Erstmalig konnten die Forscher der beiden deutschen Universitäten nun einen Carbonylkomplex mit dem kostengünstigen Halbmetall Silizium herstellen. Über ihren Erfolg berichten sie im Fachjournal Nature Chemistry ausführlich.

Carbonylkomplexe sind Verbindungen von Kohlenmonoxid (CO) mit einem sogenannten Übergangsmetall, wie zum Beispiel Eisen. Diese sind heute aus der synthetischen Chemie und Katalyse (wie beispielsweise bei der Herstellung von Kraftstoffen) nicht mehr wegzudenken. Prof. Dr. Peter R. Schreiner von der Justus-Liebig-Universität und Prof. Dr. Stephan Schulz von der Universität Duisburg-Essen haben mit einem Team nun erstmals nachweisen können, dass sich solche Komplexe auch mit Hauptgruppenelementen, wie dem Halbmetall Silizium, herstellen lassen. Für Industrieunternehmen ist dies ein wichtiger Durchbruch in Sachen Nachhaltigkeit und Kostenersparnis.

Zweibindige Siliziumoxid-Verbindung

Siliziumoxid kennt jeder als Sand. In dieser chemischen Form geht jedes Siliziumatom vier Bindungen zu benachbarten Atomen ein. Im Labor ist es jedoch möglich, das Halbmetall zu einer zweibindigen und recht reaktionsfreudigen zu zwingen. Die Chemiker konnten in ihren Versuchen beweisen, dass sich das sogenannte Silylen unter bestimmten Bedingungen wirklich mit Kohlenmonoxid zu einem stabilen Carbonylkomplex verbinden kann. Das Besondere dabei: Dies gelang den Chemikern bei Raumtemperatur! Die Forscher hoffen, dass der Carbonylkomplex in naher Zukunft bereits für CO-Übertragungsreaktionen eingesetzt wird.

Nature Chemistry, doi: 10.1038/s41557-020-0456-x

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