Ein neuartiger Katalysator ermöglicht die direkte Synthese bioaktiver Verbindungen aus Methan
2025-11-18 14:07
Quelle:Zentrum für Biochemie und Molekulare Materialforschung
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Ein Forschungsteam der Universität Santiago de Compostela in Spanien hat eine neuartige Methanumwandlungstechnologie entwickelt und damit erstmals Methan direkt in die bioaktive Verbindung Dimethylestron umgewandelt. Die in der Fachzeitschrift *Science Advances* veröffentlichte Studie eröffnet einen neuen katalytischen Weg zur hochwertigen Nutzung von Erdgasressourcen.

Das Forschungsteam entwickelte eine supramolekulare Katalysetechnik auf Basis von Tetrachloroferrat-Anionen. Durch die präzise Steuerung der Radikalaktivität während der Reaktion wird eine selektive Allylierung von Methanmolekülen erreicht. Professor Martín Fañanas, Leiter des Teams, erklärte: „Das komplexe Wasserstoffbrückennetzwerk um die Eisenatome erhält die für die Aktivierung von Alkanen notwendige photokatalytische Aktivität aufrecht und unterdrückt gleichzeitig die Neigung des Katalysators zu konkurrierenden Chlorierungsreaktionen.“ Dieser Methanumwandlungsprozess nutzt reichlich vorhandenes Eisenmetall als zentrale Katalysatorkomponente und wird unter Umgebungsbedingungen mit einer LED-Lichtquelle betrieben. Er zeichnet sich durch eine hohe Nachhaltigkeit aus. Forschern ist es gelungen, mithilfe dieser katalytischen Technologie die Hauptbestandteile von Erdgas in Zwischenprodukte mit pharmazeutischem Synthesewert umzuwandeln. Dies bildet die Grundlage für die Entwicklung chemischer Synthesewege, die Erdgas als Rohstoff nutzen.

In einer weiteren, zeitgleich veröffentlichten Studie demonstrierte das Forschungsteam zudem eine Methode zur direkten Kopplung von Erdgas mit Acylchloriden zur Synthese industrieller Ketonverbindungen. Diese photokatalytischen Methanumwandlungstechnologien eröffnen der chemischen Industrie neue Möglichkeiten zur Entwicklung nachhaltigerer Rohstoffalternativen.

Weitere Informationen: Andrés M. Álvarez-Constantino et al., „C-H-Allylierung von Methan und anderen gasförmigen Alkanen mittels zerfallender LMCT-Photokatalyse“, *Science Advances* (2025).
Akshay M. Nair et al., „Scale-up von gasförmigen Alkanen zu Massenchemikalien mittels photokatalytischer Acylierung“, *Cell Reports Physical Science* (2025).

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