Auf dem vom JCF-Dortmund am 02.03.2023 veranstalteten JCF-Symposium "Creating Sustainability" wurde Gabriel Durin für seinen Vortrag mit dem Titel "Hydride-free Hydrogenation: Unraveling the Mechanism of Electrocatalytic Semihydrogenation of Alkynes with Nickel Complexes" ausgezeichnet. Derzeit ist er Post-Doktorand im Team für metallorganische Elektrokatalyse unter der Leitung von Dr. Nicolas Kaeffer in der Abteilung Molekulare Katalyse des MPI CEC.
"Ich fühle mich sehr geehrt und bin dem JungChemikerForum dankbar für diese Auszeichnung, die für die Zukunft sehr wertvoll sein wird. Ich habe mich sehr gefreut, meine Arbeit auf dieser Veranstaltung zu präsentieren, die die Mitgleider des JungChemikerForums zusammenbringt. Die Diskussionen während der Konferenz, aber auch den ganzen Tag über, waren intensiv und äußerst bereichernd", räumt Durin ein.
Durins Vortrag enthüllte eine detaillierte mechanistische Studie der elektrokatalytischen Semihydrierung unter Verwendung einfacher molekularer Komplexe. Die Semihydrierung von Alkinen ist eine Reaktion von großem Interesse, da sie den Zugang zu Alkenen ermöglicht, die wichtige organische Synthone sind. Derzeit werden elektrokatalytische Ansätze für diese Reaktion untersucht, um Alkene direkt mit erneuerbarem Strom zu erzeugen und dabei den Bedarf an Wasserstoff zu umgehen. Im Allgemeinen geht man davon aus, dass derartige katalytische Hydrierungsreaktionen durch Metallhydridkatalysatoren vermittelt werden. Jüngste Beispiele für die elektrokatalytische Semihydrierung von Alkenen sind von diesem mechanistischen Merkmal nicht ausgenommen.
"Was wir hier aufgedeckt haben, ist, dass diese Reaktion auch ohne Metallhydrid-Zwischenprodukte ablaufen kann", erklärt Gabriel. Der hier vorgestellte ungewöhnliche Mechanismus beinhaltet stattdessen die Koordinierung des Alkins mit dem Katalysator nach einem Innenkugelmechanismus. Durch eine Abfolge von Protonierungen und Elektronenübertragungen entsteht dann das Alkenprodukt und der katalytische Zyklus wird geschlossen. Auf diese Weise wird auch die unerwünschte Erzeugung von Wasserstoff umgangen. Die Ergebnisse zeigen somit einen neuen mechanistischen Weg auf, der für Hydrierungs- oder Hydroelementierungsreaktionen in Betracht gezogen werden sollte, insbesondere in katalytischen Systemen, die Protonen und Elektronen entkoppeln können.
Über die Konferenz
Das von der Sektion JCF-Dortmund organisierte Symposium stand in diesem Jahr unter dem Motto "Creating Sustainability". Neben Vorträgen und Postersessions von und mit jungen Chemikern bot die Veranstaltung auch Workshops und Möglichkeiten zum Austausch mit Industrievertretern.