Zum Inhalt
Neues aus der Fakultät

Archiv 2021

Forscherteam der Fakultät synthetisiert eine neue stabile organische Verbindungsklasse

-
in
  • Neues aus der Fakultät 2021
Patrick Antoni - Max Hansmann © AK-Hansmann​/​TU Dortmund
Doktorand Patrick Antoni (l.) und JProf. Max Martin Hansmann (r.) haben ih­re Erkennt­nisse kürzlich in der re­nom­mier­ten Fach­zeitschrift Nature Chem­is­try ver­öf­fent­licht.

Wissenschaftler der Fakultät CCB haben einen wich­ti­gen Fortschritt in der organischen Chemie erzielt: Es ist ihnen gelungen, ein neue hochreaktive, organische Verbindung bei Raumtemperatur zu isolieren und zu charakterisieren. Die Erkenntnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Nature Chemistry veröffentlicht.

In der organischen Chemie synthetisieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue organische Moleküle und charakterisieren ihre che­mi­schen und physikochemischen Eigenschaften. Die Stoffeigenschaften und das Reaktionsverhalten werden dabei wesentlich durch funktionelle Gruppen bestimmt, die aus verschiedenen Elementen bestehen können: Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Stickstoff (N), Sauerstoff (O), Schwefel (S), Phosphor (P) und Halogenen. Ein Beispiel ist die Hydroxylgruppe (-OH) bei den Alkoholen. Die Synthese und Reaktivität der meisten funktionellen Gruppen sind sehr gut untersucht. Es gibt aber auch funktionelle Gruppen, die so reaktiv sind, dass die Ver­bin­dun­gen nicht bei Raumtemperatur isoliert werden können. Eine solch hochreaktive Molekülklasse war bisher die Klasse der Diazoalkene (R2C=C=N=N). Sie sind aufgrund ihrer hohen Reaktivität sehr schwer zu synthetisieren und typischerweise nur bei Temperaturen von einigen wenigen Kelvin „stabil“. Daher wurden sie in der organischen Chemie bisher nur bei sehr niedrigen Temperaturen charakterisiert.

Der Gruppe unter Leitung von JProf. Max Hansmann an der Fakultät CCB ist es jetzt gelungen, über eine ungewöhnliche Syntheseroute und einen elektronischen Trick die erste Verbindung mit einer solchen funktionellen Gruppe bei Raumtemperatur zu isolieren und zu charakterisieren. Hierfür aktivierten sie Lachgas (N2O), ein normalerweise sehr schwer aktivierbares Molekül, und transferierten den darin enthaltenen Stickstoff auf eine spezielle Verbindung, ein ylidisch polarisiertes Olefin. „Es ist erstaunlich, dass eine solche funktionelle Gruppe basierend auf Kohlenstoff und Stickstoff, zwei so zentralen Elementen der organischen Chemie, bisher nicht synthetisiert wurde“, sagt JProf. Hansmann. „Die erstmals gelungene Her­stel­lung dieses bei Raumtemperatur stabilen Moleküls eröffnet zahlreiche interessante Reaktionen, die wiederum vielfältige Anwendungsmöglichkeiten mit sich bringen.“ So könnten die Ergebnisse dieses grundlagenwissenschaftlichen Projekts in Zukunft eventuell etwa Auswirkungen auf die Ent­wick­lung neuer Arzneimittel oder Materialien haben.

Das Team um JProf. Hansmann hat bei diesem Projekt mit weiteren Partnern zusammengearbeitet: Um die molekulare Struk­tur des Diazoalkens mittels Röntgenbeugung eindeutig zu verifizieren, wurde das Team von Dr. Christopher Golz von der Universität Göttingen und Dr. Julian Holstein von der TU Dort­mund unterstützt. Außerdem war Dr. Dimitrios Pantazis vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim mit einer genaueren Analyse der elektronischen Struktur mittels quantenchemischer Methoden beteiligt.

Originalpublikation in Nature Chemistry

 

Kontakt für Rückfragen: JProf. Max Hansmann

Kalender

Zur Veranstaltungsübersicht

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.