Ein Forschungsteam der Universität Würzburg hat einen bedeutenden Fortschritt in der Chemie erzielt. Erstmals gelang es, eine Dreifachbindung zwischen Bor und Kohlenstoff zu synthetisieren. Diese Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen auf die Grundlagenforschung und die chemische Industrie haben. Vor diesem Meilenstein waren Dreifachbindungen in der Chemie bereits für andere Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff bekannt, doch eine dokumentierte Bindung zwischen Bor und Kohlenstoff blieb bislang aus.
Das Team um Professor Holger Braunschweig gelang es, ein Molekül mit dieser innovativen Bor-Kohlenstoff-Dreifachbindung zu schaffen, das unter der Bezeichnung Borin bekannt ist. Dieses Molekül kristallisiert bei Raumtemperatur als orangefarbener Feststoff und zeigt eine lineare Anordnung von einem Bor-Atom und zwei Kohlenstoffatomen. Mit dieser Konstellation befindet sich das Bor-Atom in einer „ungemütlichen Situation“, was spannende Perspektiven für die Reaktivität und Einsatzmöglichkeiten des Moleküls eröffnet.
Reaktivität und Anwendungen von Borin
Das Forschungsteam hat bereits Reaktivitätsstudien des Borin durchgeführt, deren Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature Synthesis veröffentlicht wurden. Die Publikation mit dem Titel „The synthesis of a neutral boryne“ erschien am 4. März 2025. Die Entdeckung des Borin inspiriert weitere Forschende zur Synthese von unwahrscheinlichen chemischen Verbindungen, was der Wegbereiter für möglicherweise bahnbrechende Anwendungen sein könnte. Ein Beispiel für derartige überraschende Entdeckungen ist Teflon oder Sekundenkleber, die durch innovative Verfahren entstanden.
Das Team von Professor Braunschweig arbeitet weiterhin an der Reaktivität des Moleküls und untersucht, wie diese neuartige Verbindung innovative Werkzeuge für chemische Synthesen bereitstellen kann. Dies könnte durchaus weitreichende Ergebnisse in der chemischen Industrie und darüber hinaus hervorrufen.
Förderung für Bor-Organische Verbindungen
Eine andere bemerkenswerte Forschung in diesem Bereich stammt von Dr. John J. Molloy, der am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung tätig ist. Dr. Molloy erhielt einen ERC Starting Grant in Höhe von 1,5 Millionen Euro, um ein Projekt mit dem Namen LUMIBOR zu finanzieren. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von 3D-bororganischen Verbindungen, die durch Licht aktiviert werden.
Die Hybridisierung von Bor könnte dabei als Schlüssel zur Steuerung chemischer Reaktionen dienen. Die geplanten Moleküle sollen vielseitige Bausteine für die Grundlagenforschung sowie industrielle Anwendungen bereitstellen. Des Weiteren wird das neue Projekt auch die Eigenschaften von Bor in organischen Molekülen untersuchen, die insbesondere in der Arzneimittelentwicklung vielversprechend sind, wie beispielsweise bei der Krebsbehandlung mit Bortezomib.
Dr. Molloy plant eine interdisziplinäre Zusammenarbeit und plant, ein Team aus Doktoranden und PostDocs zusammenzustellen, um die Forschungsziele weiter voranzutreiben. Die gerade erhaltene ERC-Förderung wird ihm ermöglichen, eng mit Theoretikern sowie Experten der Röntgenkristallographie zu arbeiten.
Zusammenfassend zeigt sich, dass die jüngsten Fortschritte in der Forschung und die zunehmende Bedeutung von Bor in der Chemie nicht nur innovative Verbindungen hervorbringen, sondern auch neue Perspektiven für die Industrie und die medizinische Forschung bieten.
