Bor ersetzt Metall: Element bildet Komplexe mit Olefinen
19.09.2025
Die Eliminierung giftiger und teurer Schwermetalle in der chemischen Industrie: Eine neue Veröffentlichung der Universität Würzburg Chemie weist den Weg in die Zukunft.
Traditionelle Koordinationskomplexe von Olefinen mit Metallen (links) und die neu entdeckten Olefin-Koordinationskomplexe mitBor(Rechts). (Bild: Rian Dewhurst / Universität Würzburg)
Das Team um Chemieprofessor Holger Braunschweig an der Universität Würzburg untersucht die metallmimetischen Eigenschaften von Hauptgruppenelementen wie Bor. Sie konnten zeigen, dass Bor unter bestimmten Bedingungen das Reaktionsverhalten von Metallen nachahmen kann, ohne dabei toxisch oder so teuer zu sein.
Dies ist der Hintergrund einer neuen Veröffentlichung der Braunschweiger Arbeitsgruppe in der Fachzeitschrift Nature Chemistry. Der Artikel zeigt, dass Bor auch sogenannte π-Komplexe mit Olefinen bilden kann, die in ihren Eigenschaften und ihrem Verhalten den Komplexen von Übergangsmetallen mit Olefinen ähneln. Letztere Verbindungen sind Zwischenprodukte in vielen großtechnischen katalytischen Prozessen der Industrie.
Inspiration für andere Forscher
„Unsere Entdeckung eröffnet ein völlig neues Gebiet des Periodensystems für die π-Koordinationschemie – einschließlich der Möglichkeit, Hauptgruppenelemente als industrielle Katalysatoren für Funktionalisierungsreaktionen ungesättigter Kohlenwasserstoffe einzusetzen“, sagt Holger Braunschweig.
Die Bor-Olefin-π-Komplexe wurden von den Postdoktoranden Dr. Maximilian Michel und Dr. Marco Weber synthetisiert. Die Würzburger Chemiker hoffen, dass ihre Entdeckung andere Forscher dazu anregt, die Grenzen der Hauptgruppenchemie weiter zu erweitern und zusätzliche Anwendungen für Bor oder andere Hauptgruppenelemente zu finden.
Ersetzen von Schwermetallen durch Hauptgruppenelemente
„Langfristig ist unser Hauptziel, giftige und teure Schwermetalle in industriellen Prozessen durch Hauptgruppenelemente zu ersetzen“, sagt Holger Braunschweig.
Als nächstes möchte das Team die Bor-Olefin-π-Komplexe so modifizieren, dass ihr Verhalten dem der bekannten Metallkomplexe noch ähnlicher wird.
Partner und Sponsoren
Das Würzburger Team veröffentlichte diese Ergebnisse zusammen mit den Gruppen um Professor Arumugam Jayaraman von der University of Nevada in Las Vegas (USA) und Professor Alfredo Vargas von der University of Sussex in Brighton (UK).
Die Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Alexander von Humboldt-Stiftung und dem Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada finanziert.
Veröffentlichung
Olefin-π-Koordinationschemie an Bor in niedrigen Oxidationsstufen. Nature Chemistry, 19. September 2025, DOI 10.1038/s41557-025-01952-3