Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 128 Issue 31

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie


Den vollständigen Artikel und die Anschrift des Autors finden Sie in Angew. Chem 1998, 110 (16), 2340

Bleichmittel aus Schnaps

Eine neue Substanz - einem Pilzenzym nachempfunden -
verwandelt Alkohole in Chemierohstoffe

Ein neuer Katalysator, den die Chemiker Phalguni Chaudhuri, Martina Hess und Karl Wieghardt am Max-Planck-Institut für Strahlenchemie in Mülheim an der Ruhr entwickelt haben, könnte sich als eine Art "Schweizer Messer" für die Chemische Industrie entpuppen. Die Verbindung, einem Pilzenzym namens Galactose-Oxidase nachempfunden, wandelt Alkohole in sogenannte Aldehyde um, verknüpft spezielle Moleküle zu größeren Verbindungen und produziert dabei praktisch als Abfallprodukt Wasserstoffperoxid. Letzteres hat sich als umweltfreundliches Bleichmittel weite Anwendungsbereiche erobert; Aldehyde sind begehrte Zwischenprodukte, die Industriechemiker auf anderem, beschwerlicherem Wege jedes Jahr zu Millionen von Tonnen zusammenrühren.

Um aus Alkoholen - wie dem "Trinkalkohol" Ethanol - die begehrten Aldehyde zu machen, verwendet der neue Katalysator den Sauerstoff der Atemluft. "Das ist im Prinzip eine Verbrennung," sagt Karl Wieghardt. "Das Problem, das wir Chemiker immer hatten, war, diese Verbrennung rechtzeitig aufzuhalten." Denn ließe man den Sauerstoff unkon trolliert mit Alkohol reagieren, würden auch die Aldehyde rasch zu nutzlosem Kohlendioxid und Wasser verbrennen - wie in einem Spirituskocher.

Der Pilz Dactylium dendroides hatte den Chemikern diesbezüglich etwas voraus: Er verwendet für die Herstellung eines bestimmten Aldehyds, den er für seinen Stoffwechsel benötigt, ein Enzym namens Galactose-Oxidase. Die zentrale "Werkbank" dieses Eiweißes, also den Ort, an dem in den Pilzen aus Alkoholen Aldehyde geformt werden, haben Chaudhuri und Wieghardt nun nachempfunden.

"Schraubenschlüssel" ihrer Verbindung sind, wie beim natürlichen Vorbild, Kupferionen, die den Luftsauerstoff und den Alkohol an sich binden, einige Atome und Elektronen aus den Ladungswolken um diese Moleküle hin- und herschieben und anschließend den Aldehyd und den Sauerstoff - in Wasserstoffperoxid verwandelt - wieder abgeben. Die Bildung dieses Bleichmittels ist denn auch der eigentliche Clou des Mülheimer Katalysators: "Sie können zusehen, wie das Reagenzglas durch das neugewonnene Wasserstoffperoxid aus der Luft immer schwerer wird," berichtet Wieghardt. Er schlägt mit seinem Katalysator also mehrere Fliegen mit einer Klappe. Die Industrie hat in Mülheim bereits angeklopft.



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