Salzmetathese
Metathese bedeutet so viel wie Platzwechsel, Umstellung und bezeichnet eine chemische Reaktion, bei der formal Substituenten an Doppel-bzw. Dreifachbindungen ausgetauscht werden.
Diese Reaktion vollzieht sich in Anwesenheit von bestimmten, katalytisch aktiven Molekülen.
Eine sehr allgemeine, formale Darstellung einer Metathese gibt diese Formel wider:
A=B + C=D → A=D + C=B
Die Reaktion ist bereits seit den 70er Jahren bekannt. Der Mechanismus wurde durch Yves Chauvin geklärt. Allerdings waren bis zu Beginn der 90er Jahre die Katalysatoren noch zu undefiniert, als dass die Reaktion hätte gezielt genutzt werden können.
Es ist Robert Grubbs und Richard R. Schrock zu verdanken, dass jetzt Katalysatoren zur Verfügung stehen, die es erlauben, definierte Katalysatorsysteme einzusetzten, welche zu definierten Produkten führen. Dadurch ist die Metathese zu einem der wichtigsten Ergänzungen des Handwerkzeugs des präperativen organischen Chemikers geworden und stellt so die bedeutendste Neuerung der letzten Jahre dar.
Eine bedeutsame Anwendung der Metathese ist die so genannte Ringschlussmetathese, als deren Ergebnis die Synthese vieler Naturstoffe ermöglich wird, wie z.B. Naturstoffe - von Geruchsstoffen, Antibiotika, Hormonen, Pheromonen, aber auch von Herbiziden.
Den Forschern Robert Grubbs und Richard R. Schrock wurde im Jahr 2005 für ihre wegweisenden Arbeiten zur Chemie der reaktiven Metallcarben-Komplexe und deren Anwendung in der katalytischen Olefin-Metathese gemeinsam mit dem Theoretiker Yves Chauvin der Nobelpreis für Chemie zuerkannt. Sie haben die Synthese von Olefinen aus einfachen ungesättigten Kohlenwasserstoffen unter Mitwirkung eines Katalysators in erheblichem Maße mitentwickelt. Die Olefinmetathese nimmt mittlerweile einen wichtigen Platz im modernen chemischen Syntheserepertoire ein und hat auch eine zunehmende wirtschaftliche Bedeutung.
Anorganische Metathesereaktion
Bei einer anorganischen Metathesereaktion tauschen Kationen und Anionen ihre Partner aus. Reaktionen dieser Art kommen in wässriger Lösung häufig vor.
In wässriger Lösung laufen sie ab, wenn ein Niederschlag, ein Gas oder ein schwacher Elektrolyt gebildet wird.
Metathesereaktionen sind von Redoxreaktionen abzugrenzen.
Ein Beispiel ist die Bildung von Silberchlorid in wässriger Lösung:
AgNO3(aq) + NaCl(aq) --> AgCl(s) + NaNO3(aq)
Das Silberchlorid AgCl fällt aus, was durch das (s) dargestellt wird.
Siehe auch
Literatur
- R. H. Grubbs (Ed.): Handbook of Metathesis, Wiley-VCH, Weinheim, 2003, 3 Bände, ISBN 3-527-30616-1.