Wie Leuchtdioden helfen, vorschnelle chemische Reaktionen zu unterbinden

21. Juni 2015, 16:10
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Wiener Forscher stellen neue Methode vor

Wien – Um vorschnelle Reaktionen beim Aufbau komplexer Verbindungen zu verhindern, verwenden Chemiker sogenannte Schutzgruppen. Sie werden an bestimmte Stellen eines Ausgangsstoffes gesetzt und abgezogen, wenn dort eine chemische Reaktion stattfinden soll. Wiener Forscher präsentieren im Fachjournal "Angewandte Chemie" nun eine neue Schutzgruppe, die mit Leuchtdioden entfernbar ist.

Das Entfernen von herkömmlichen, lichtempfindlichen Schutzgruppen würde lange Belichtungszeiten oder starke Strahlungen von Quecksilber-Dampflampen benötigen, erklärten die Forscher um Mark Somoza vom Institut für Anorganische Chemie der Universität Wien. Der an der Studie beteiligte deutsche Chemiker Klaus-Peter Stengele habe nun neue Abkömmlinge der am häufigsten eingesetzten Schutzgruppen-Klasse (Nitrobenzyl-Derivate) entwickelt, bei denen man bis zu zwölfmal weniger Licht braucht.

Lange Entwicklungsphase

Eine der neuen Schutzgruppen namens SPh-NPPOC sei so strahlungsempfindlich, dass man UV-Leuchtdioden und Laserdioden verwenden kann, um sie abzuspalten und die reaktiven Bereiche des Ausgangsstoffes freizumachen. Diese modernen Lichtquellen seien flexibler und verlässlicher als die bisher gebräuchlichen Quecksilber-Dampflampen, so die Forscher.

Es habe allerdings Jahre gedauert, diese Substanzen zu entwickeln, sagt Somoza. "Die Photophysik und Photochemie dieser Schutzgruppen sind kompliziert und nicht sehr gut verstanden, daher muss man sich hier mit der 'Versuchs- und Irrtummethode' vorantasten", so der Forscher. Sie einfach mit dem Computer zu designen, sei leider nicht möglich.

Schutzgruppen sind etwa beim hochauflösenden 3D-Druck gebräuchlich, sowie zum Herstellen von speziellen DNA-Microchips und von bioaktiven Molekülen, mit denen man lebende Zellen untersuchen kann. "Auch Zahnärzte und ihre Patienten profitierten von der Entwicklung solcher Gruppen", meinen die Forscher. Denn statt Amalgamfüllungen könne man dadurch vielleicht "Photopolymer"-Plomben einsetzen. (APA/red, 21.6. 2015)

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