Dieses Jahr haben wir zwei Artikel zur Zersetzung von Distickstoffmonoxid in dem Journal Catalysis Science & Technology veröffentlicht: „Mild and selective transformations of amines and alcohols through bioinspired oxidation with nitrous oxide or oxygen“ mit einem biomimetischen Ruthenium Katalysator (als Highlight auf der Journal-Rückseite des Bandes 6) und „Bioinspired copper-catalysed nitrous oxide reduction with simultaneous N–H or O–H bond oxidation“(Journal-Titelblatt-Artikel des Bandes 22). Diese Arbeiten entstanden in einer Kooperation mit der Universität Lissabon.
Die Projekte berichten einerseits über die selektive Umwandlung organischer Amine zu Nitrilen bzw. Iminen und über die selektive Oxidation von Alkoholen zu Aldehyden bei niedriger Temperatur mit einem Ruthenium-Katalysator. Andererseits wurde es mit einem Kupfer-Katalysator ermöglicht, Methanol in Gegenwart von Aminen zu oxidieren, was zur Bildung von Aminalen führte.
Die oben genannten sauerstoff- und stickstoffhaltigen organischen Verbindungen kommen in Naturstoffen und Pharmazeutika vor und finden zahlreiche Anwendungen in der industriellen organischen Chemie. Manche sind für die Herstellung von Konsumgütern wie Aromen und Duftstoffen von Interesse, wie z. B. Benzaldehyd mit seinem charakteristischen mandelartigen Geruch und Geschmack. Auch für die Naturstoff- und Materialsynthese sind diese Verbindungen von besonderem Interesse.
Darüber hinaus diente das Treibhausgas (THG) Distickstoffmonoxid, bekannt unter dem Trivialnamen Lachgas, als Oxidationsmittel und wurde gleichzeitig in molekularen Stickstoff (der Hauptbestandteil der Luft) und Wasser zersetzt. Lachgas, ein natürliches aber auch anthropogenes Treibhausgas (1 kg N2O ≈ 300 kg CO2), kann auf diese Weise simultan abgebaut werden.
Diese Ansätze bieten einen doppelten Vorteil: Einerseits werden die Treibhausgase zersetzt, andererseits werden nützliche organische Verbindungen bei niedriger Temperatur und kurzen Reaktionszeiten erhalten, was einen geringeren Energieverbrauch bedeutet.
Diese Protokolle könnten weitere Anwendungen im weiten Bereich der nachhaltigen Synthese finden.
Die Artikel und Cover können (in englischer Sprache) unter den folgenden DOI-Links abgerufen werden:
https://doi.org/10.1039/D4CY00760C (Kupfer Katalyse; open access nach kostenfreier Registrierung)
https://doi.org/10.1039/D4CY90092H (Journal-Titelblatt)
https://doi.org/10.1039/D3CY01635H (Ruthenium Katalyse; open access ohne Registrierung)
https://doi.org/10.1039/D4CY90022G (Journal-Rückseite)