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Umwelt+Natur

Von polar zu unpolar und wieder zurück

Kanadische und amerikanische Chemiker haben ein Lösungsmittel mit Schalter entwickelt: Es kann wie Wasser als polares Lösungsmittel Salze lösen, aber auch nach dem Umschalten als unpolares Lösungsmittel beispielsweise Fette aufnehmen. Damit könnte das bei chemischen Synthesen und Reinigungsprozessen bisher unerlässliche Wechseln von Lösungsmitteln für die einzelnen Reaktionsschritte entfallen. So könnte Geld gespart und die Umwelt weniger belastet werden.

Das verwendete Lösungsmittel besteht aus einer Mischung aus dem Alkohol 1-Hexanol und der Aminbase DBU. Die von Philip Jessop und seinen Kollegen entwickelte Methode läuft ohne großen Aufwand unter normalem Druck und bei Raumtemperatur ab. Zum Umschalten wird Kohlendioxid zugeführt, was eine Umwandlung des Lösungsmittels in eine ionische, polare Mischung innerhalb einer Stunde zur Folge hat. Diese Reaktion ist umkehrbar: Durch Einleiten von gasförmigem Stickstoff oder des Edelgases Argon durch die Flüssigkeit wird Kohlendioxid entfernt, worauf wieder ein nicht-ionisches Lösungsmittel entsteht.

Die Änderungen der Eigenschaften beruhen auf Umlagerungen der für die Eigenschaften des Lösungsmittels maßgeblichen Protonen, ergaben die Messungen Jessops und seiner Kollegen. Die Polarität konnte mithilfe der unpolaren Komponente Dekan bestimmt werden. Die Flüssigkeit unter Stickstoff war mit Dekan mischbar, also auch unpolar, während sie unter Kohlendioxid nicht mischbar und damit polar war. Die Forscher wollen nun weitere umschaltbare Lösungsmittel entwickeln und damit die Produktion hochwertiger Chemikalien wie beispielsweise Arzneimitteln verbessern.

Philip Jessop (Queen’s University, Kingston) et al.: Nature (Bd. 437, S. 1102)

ddp/wissenschaft.de ? Eva Maria Marquart
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