Nieuws

Bier en boor beter dan Bosch (en Haber)

Met organoboorcomplexen en zuren kun je stikstofmoleculen bij kamertemperatuur uit elkaar trekken en er ammoniumchloride van maken. Nog een paar rimpeltjes gladstrijken en we hebben een klimaatvriendelijk alternatief voor de klassieke ammoniaksynthese volgens Haber en Bosch, schrijven Holger Braunschweig en collega’s van de Julius-Maximilians-Universität Würzburg in Nature Chemistry.

Dat je als protonendonor zelfs lokaal gebrouwen bier (geen Holger-pils maar Würzburger Hofbräu) kunt gebruiken, vermeldt de publicatie niet maar het begeleidende persbericht wel. De onderzoekers probeerden het voor de aardigheid uit en bewezen zo in elk geval dat hun proces behoorlijk robuust is.

In 2018 liet Braunschweig al zien dat je N2 in de tang kunt nemen tussen twee exemplaren van een organoboorcomplex, met als liganden 1-(2,6-diisopropylfenyl)-3,3,5,5-tetramethylpyrrolidine-2-ylideen en 2,3,5,6-tetramethylfenyl. De huidige publicatie laat zien dat je vervolgens de stikstofatomen stapje voor stapje kunt reduceren en protoneren. Dat blijkt achteraf heel gemakkelijk: de onderzoekers ontdekten per ongeluk dat een spoortje water in het reactiemengsel prima werkt als protonendonor. Dat water mag dus zelfs in bier zitten. Praktischer is om boorzuur (H3BO3) te nemen: in de gebruikte organische solventen lost dat nauwelijks op, zodat je het er achteraf heel gemakkelijk uit kunt vissen.

Het is de onderzoekers gelukt om alle voorspelde tussenproducten afzonderlijk te isoleren en te analyseren, zodat ze redelijk zeker zijn van het reactiemechanisme.

Alleen de allerlaatste stap, waarbij ammoniak zou moeten afsplitsen om het oorspronkelijke organoboorcomplex vrij te maken voor een volgende ronde, wil nog niet lukken. Door geconcentreerd zoutzuur toe te voegen kun je wel ammoniumchloride vrijmaken, maar het complex is daarna onbruikbaar.

Mocht die laatste stap alsnog lukken, dan heeft het wel wat voordelen boven het klassieke Haber-Boschproces. Het werkt namelijk bij kamertemperatuur en lage druk, en er komen geen dure overgangsmetalen aan te pas als katalysator. Maar of dat organoboorcomplex ooit betaalbaar wordt, zelfs als je het meerdere malen kunt gebruiken, staat te bezien.

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

C2W Social Media

Logo Twitter

Logo Linkedin

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!