Unschuldig und stark oxidierend

Die chemische Oxidation, also das gezielte Entfernen von Elektronen aus einem Substrat, repräsentiert eine der wichtigsten Transformationen in der Chemie. Die meisten gängigen Oxidationsmittel weisen jedoch oft Nachteile wie unerwünschte Nebenreaktionen auf. Dem Chemiker Marcel Schorpp und Kollegen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Ingo Krossing vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Freiburg ist es gelungen, ein neues und äußerst stabiles perfluoriertes Radikalkation zu erzeugen. In Zusammenarbeit mit Stephan Rein aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stefan Weber vom Institut für Physikalische Chemie wurde dieses Radikal eingehend charakterisiert. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden im Fachmagazin „Angewandte Chemie“ veröffentlicht.

Das neue Reagenz erweist sich als extrem starkes Oxidationsmittel und erlaubt die Synthese von bisher nur schwer beziehungsweise unzugänglicher reaktiver Spezies in Standard-Laborlösungsmitteln — beispielsweise die Oxidation von Decamethylferrocenium, einer sehr lange bekannten und äußerst stabilen Spezies, zum entsprechenden hochreaktiven Dikation im Beisein von Kohlenmonoxid. Mit diesem neu beschriebenen Reagenz können viele der oben erwähnten Nachteile anderer Oxidationsmittel umgangen werden, da dieses als unschuldiges Oxidationsmittel reagiert: Es nimmt ausschließlich Elektronen aus dem Substrat auf und zeigte keine weiteren Reaktivitäten.

Durch die im Artikel beschriebene breite Anwendbarkeit ist dieses Reagenz sowohl für anorganische, organische als auch elektrochemische oder materialwissenschaftliche Forschungsfragen interessant. „Zukünftig wäre beispielsweise die Einbettung in ein Polymer zur Anwendung als Kathodenmaterial für organische Batterien denkbar“, erklärt Schorpp.

Originalpublikation:
Schorpp, M., Heizmann, T., Schmucker, M., Rein, S., Weber, S., Krossing, I. (2020): Synthesis and Application of a Perfluorinated Ammoniumyl Radical Cation as a Very Strong Deelectronator. In: Angewandte Chemie. Int. Ed. 2020, 59, 9453. DOI: 10.1002/anie.202002768