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Bremer Chemiker entdecken neue Verbindungsklasse |
 Ein Durchbruch auf dem Gebiet der Edelmetall-Oxo Chemie ist Wissenschaftler:innen der Jacobs University Bremen um Dr. Ulrich Kortz, Professor für Chemie, gelungen. Denn erstmals haben Forschende kationische, also positiv geladene Metall-Oxo-Cluster auf Basis von Palladium synthetisiert. Über die Synthese und die Eigenschaften dieser Verbindungen berichten sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie.
Kortz ist ein Pionier auf dem Forschungsgebiet der anionischen
Metall-Oxo Cluster, einer Verbindungsklasse, die auch als
Polyoxometalate (POMs) bezeichnet wird. Seine Arbeitsgruppe entdeckte
die Unterklasse der Polyoxopalladate (POPs) im Jahr 2008 und entwickelt
sie seitdem kontinuierlich weiter. Inzwischen wurde eine Vielzahl dieser
strukturell und funktionell interessanten Verbindungen publiziert.
Diese Verbindungen sind in erster Linie anionisch, das heißt, sie sind
negativ geladen. In 2020 entwickelte Dr. Saurav Bhattacharya, ein
erfahrener Forscher in der Arbeitsgruppe von Professor Kortz, erstmals
eine Reihe von neutralen POP-Spezies, was seinerzeit ein Durchbruch war.
Nun haben seine fortgesetzten Bemühungen zur Entdeckung von zwei
kationischen Palladium-Oxo-Clustern (POCs) geführt.
„Das ist ein
Höhepunkt in unserer Forschung. Durch den Einbau der Seltenen
Erdelemente Cerium oder Thorium neben Palladium konnten wir die ersten
kationischen POCs herstellen. Dies erlaubt es nun, deren Interaktionen
mit anderen anionischen Spezies zu untersuchen. Damit stoßen wir in ganz
neue Forschungsbereiche vor“, sagt Kortz. Die neuen Materialien
verfügen über eine Reihe von potentiell interessanten Eigenschaften. So
können biomedizinische Studien durchgeführt werden, in denen die
supramolekulare Wirt-Gast Chemie eine wichtige Rolle spielt. Ziel ist es
beispielsweise, medizinisch wirksame Stoffe gezielt in den Körper zu
transportieren. Mögliche Anwendungen könnten auch im Bereich der
Reduktion von Kohlendioxid und der industriellen Katalyse liegen.
Von
ihrer Molekülstruktur sind die kationischen Palladium-Oxo-Cluster
aufgebaut wie eine Matroschka-Puppe. Der Kern besteht aus einer
6-Palladium(II)-Oxo Einheit, die von acht Cerium(IV) bzw. Thorium(IV)
Ionen umgeben wird. Diese Anordnung wird weiterhin von 16
Dimethylarsinat Gruppen und acht Wassermolekülen verkappt, resultierend
in der Formel [Pd6O12M8{(CH3)2AsO2}16(H2O)8]4+ (M = Ce, Th).
Um
einige Eigenschaften der neuen Verbindungsklasse zu untersuchen, hat
Ulrich Kortz auch die Expertise weiterer Wissenschaftler:innen der
Jacobs University hinzugezogen. Beteiligt an den Studien waren die
Arbeitsgruppen der Chemiker Professor Dr. Werner Nau und Professor Dr.
Nikolai Kuhnert sowie des Physikers Professor Dr. Veit Wagner. „Eine der
Stärken der Jacobs University ist das gemeinsame Interesse der
Kollegen:innen an engen, Disziplin übergreifenden und kollegialen
Kollaborationen“, sagt Kortz. „Unsere Labore liegen räumlich nah
beieinander, wir kennen und ergänzen uns gut.“ Ebenfalls beteiligt war
der Chemiker Professor Dr. Pawel Kulesza von der Universität Warschau,
Polen.
Den Artikel finden Sie unter:
https://www.jacobs-university.de/news/chemiker-der-jacobs-university-entdecken-neue-verbindungsklasse
Quelle: Jacobs University Bremen gGmbH (05/2022)
Publikation:
Discrete,
Cationic Palladium(II)-Oxo Clusters via f-Metal Ion Incorporation and
their Macrocyclic Host- Interactions with Sulfonatocalixarenes
https://doi.org/10.1002/anie.202203114 |
