Bor ersetzt Metall: Element bildet Komplexe mit Olefinen

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 mit Bor (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 haben gezeigt, dass Bor unter bestimmten Bedingungen das Reaktionsverhalten von Metallen nachahmen kann, ohne giftig oder so teuer wie Metalle zu sein.

Dies ist der Hintergrund einer neuen Veröffentlichung der Braunschweiger Gruppe in der Fachzeitschrift Nature Chemistry. Der Artikel zeigt, dass Bor auch mit Olefinen sogenannte π-Komplexe 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 in der Industrie.

Inspiration für andere Forscher

„Unsere Entdeckung eröffnet einen völlig neuen Bereich des Periodensystems für die π-Koordinationschemie – einschließlich der Möglichkeit, Hauptgruppenelemente als industrielle Katalysatoren für Funktionalisierungsreaktionen ungesättigter Kohlenwasserstoffe zu verwenden“, sagt Holger Braunschweig.

Die Bor-Olefin-π-Komplexe wurden von den Postdocs Dr. Maximilian Michel und Dr. Marco Weber synthetisiert. Die Würzburger Chemiker hoffen, dass ihre Entdeckung andere Forscher dazu inspiriert, die Grenzen der Hauptgruppenchemie weiter zu erweitern und zusätzliche Anwendungen für Bor oder andere Hauptgruppenelemente zu finden.

Ersetzen von Schwermetallen durch Hauptgruppenelemente

„Langfristig ist es 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 gemeinsam 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 (Großbritannien).

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