Metallorganische Verbindungen

Metallorganische Verbindungen sind bereits seit dem 18. Jahrhundert bekannt, doch waren es damals eher einzelne Stoffe, die in Experimenten erforscht wurden. Als eigenständiges Feld der Chemie fand die Metallorganik erst im 20. Jahrhundert Anerkennung.

Somit entzieht sie sich auch der klassischen Einteilung in organische und anorganische Chemie. Vielmehr stellt die Arbeit mit metallorganischen Verbindungen eine Überschneidung der beiden Gebiete dar. Je nachdem, welche Stoffe und Prozesse gerade im Fokus stehen, wird sogar von einem eigenen Gebiet gesprochen: von der Metallorganischen Chemie.

Streng definiert ist bei metallorganischen Verbindungen ein organischer Ligand direkt an ein Metallatom gebunden. Heute fasst man die Definition jedoch weiter und auch Derivate solcher Elemente werden dazugezählt, die zwar im elementaren Zustand kein Metall bilden, aber ebenfalls eine niedrige Elektronegativität aufweisen. Beispiele dafür sind Bor oder Silicium. Metallorganische Verbindungen bestehen somit aus mindestens einem Kohlenstoffatom und mindestens einem Metallatom (oder in der weiter gefassten Definition, aus einem elektropositivem Elementatom).

Doch egal nach welcher Definition – Organometallen bergen oft Risiken: Brennbar und manchmal sogar selbstentzündlich weisen sie heftigen Reaktionsverläufe auf, sind toxisch oder umweltgefährdend. Strenge Bestimmungen stellen den verantwortungsvollen Umgang sicher. Die Anforderungen an Unternehmen sind entsprechend hoch.

Der Bedarf an metallorganischen Verbindungen ist trotz der verbundenen Herausforderungen beträchtlich – spielen sie doch bei der Synthese von zahlreichen Stoffen eine Rolle, von einfachen Grundchemikalien und Polymeren bis hin zur Produktion vieler Medikamente. Metallorganische Katalysatoren machen viele Produkte erst möglich – oder sie sorgen dafür, dass die Produktion wirtschaftlich ist.

Um den Bedarf zu decken, steht die chemische Industrie vor der Aufgabe einer anspruchsvollen Produktion: Sowohl Rohmaterialien, als auch Endprodukte sind oft schwierig zu handhaben. In der Herstellung von Organometallen werden die Edukte in der Regel unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluss verarbeitet – in Rührkesseln unter Stickstoff. Die inerte Atmosphäre ermöglicht die eigentliche Reaktion zwischen den Edukten. Durch die Anwesenheit von Sauerstoff würde sie verlangsamt oder verhindert werden. Zudem schließt sie das Selbstentzünden der brennbaren Produkte, die entstehen aus.

Der Bereich der Metallorganik ist ein aktives Forschungsfeld, das auch durch die Vergabe mehrerer Preise immer wieder in die Öffentlichkeit gerückt wird – 7 Nobelpreise im Themenfeld insgesamt – 3 davon allein seit den 2000er Jahren.

Die fortlaufende Forschung hat auch wirtschaftliche Auswirkungen. Ein gutes Beispiel dafür ist die Arbeit von Grubbs, Schrock und Chauvin. Für ihre Entdeckung des nach Grubbs benannten Katalysators und seine Anwendung in der Olefin-Metathese wurden sie im Jahre 2005 mit dem Nobelpreis geehrt. Ökonomische Bedeutung erwächst aus der wesentlich höheren Aktivität und der vielseitigen Einsetzbarkeit des Grubbs-Katalysators im Vergleich zu bisher genutzten Alternativen.

So trägt Innovation in der Forschung an metallorganischen Verbindungen dazu bei, Produktionsverfahren zu verbessern und ökonomischer zu machen.

Bei BNT haben wir die Anlagen und die Expertise, um das Scale-up neuer Ideen und Verfahren darzustellen, sie in Lohnfertigung anzuwenden oder selbst mit Kunden an der Entwicklung zu arbeiten. Der große Erfahrungsschatz mit Zinn bietet zudem eine optimale Ausgangsbasis für Projekte in der Metallorganik, die von dem umfangreichen Prozess-Know-how profitieren können.

Wir können Sie bei der Hochvakuumdestillation, bei Grignard-Reaktionen und Polymerisationsreaktionen, sowie im Umgang mit Chlor unterstützen. Weitere Prozesse und chemische Grundoperationen, wie die Filtration, das Mischen oder die Destillation, gehören selbstverständlich zum Portfolio.