In einer aktuellen Veröffentlichung in der Zeitschrift <link https: pubs.acs.org journal accacs>ACS Catalysis konnten Wissenschaftler der Abteilung <link>Molekulare Katalyse (Leitung: <link>Prof. Walter Leitner) in Zusammenarbeit mit Kollegen vom <link https: www.kofo.mpg.de en>Max-Planck-Institut für Kohlenforschung aufzeigen, wie molekulare Katalysatoren auf Rutheniumbasis mit CO2 zu nützlichen Chemikalien, wie z.B. Ameisensäure, reagieren.
Diese Art von Komplexen spielt eine besonders wichtige Rolle bei der Synthese einer breiten Palette von Produkten, die durch Hydrierungsreaktionen gewonnen werden. Selektive Hydrierungsreaktionen sind entscheidend in unserem Streben nach einer nachhaltigen chemischen Umwandlung, insbesondere wenn man CO2 als Substrat betrachtet.
<link https: www.itc.uni-stuttgart.de institut team estes-00001>Jun.-Prof. Deven P. Estes (zuvor Postdoc in der <link>Bordet-Gruppe, jetzt an der Universität Stuttgart), Dr. Markus Leutzsch (<link https: www.kofo.mpg.de en research service-departements nuclear-magnetic-resonance-spectroscopy>NMR-Abteilung am MPI für Kohlenforschung), Lukas Schubert, <link>Dr. Alexis Bordet (Multifunktionale katalytische Systeme) und <link>Prof. Leitner synthetisierten eine Reihe von Ruthenium-Polyhydrid-Komplexen mit unterschiedlichen elektronischen Eigenschaften, um die Auswirkungen der Ligandenwahl sowohl auf die katalytische Aktivität als auch auf die Geschwindigkeit und Thermodynamik der CO2-Einbringung zu beobachten. Ihre Ergebnisse zeigten, dass milde elektronenspendende Liganden die höchste katalytische Aktivität ergeben und dass die CO2-Einlagerung zu schnell ist, um eine Rolle bei der katalytischen Rate zu spielen. Die Beziehung zwischen den elektronischen Eigenschaften des Liganden und der Umsatzfrequenz ist höchstwahrscheinlich ein Ergebnis der Erleichterung der Dissoziation der Ameisensäure vom Katalysator durch die Zugabe der Elektronendichte von den Phosphin-Donatoren.
Original Artikel: Estes, D.P., Leutzsch, M., Schubert, L., Bordet, A., Leitner, W. (2020). The Effect of Ligand Electronics on the Reversible Catalytic Hydrogenation of CO2 to Formic Acid using Ruthenium Polyhydride Complexes: A Thermodynamic and Kinetic Study, ACS Catalysis 10, 2990-2998. <link https: doi.org acscatal.0c00404>