60-jährige Suche beendet: Würzburger Chemiker isolieren langgesuchte Moleküle

In einer neuen Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Nature Chemistry beschreiben Chemiker aus dem Team von Professor Holger Braunschweig von der Universität Würzburg, unterstützt durch computergestützte Arbeiten des Teams von Professor Ashwini K. Phukan an der Tezpur-Universität in Indien, dass sie eine Methode zur Herstellung und Isolierung einer Reihe überraschend stabiler Oxoborane entdeckt haben. Damit ist eine Herausforderung gelöst, die seit über 60 Jahren bestand.

Oxoborane: Herausforderung für die besten Köpfe der Chemie

Das Element Bor geht nur ungern Dreifachbindungen ein – diese Herausforderung hat den Würzburger Chemiker Professor Holger Braunschweig seit über 15 Jahren dazu motiviert, Moleküle mit borhaltigen Dreifachbindungen herzustellen.

Im Jahr 2012 berichtete sein Team über das erste Molekül mit einer Bor-Bor-Dreifachbindung, 2025 dann über das erste neutrale Molekül mit einer Bor-Kohlenstoff-Dreifachbindung. In der ersten Reihe des p-Blocks des Periodensystems blieb nur noch eine Herausforderung übrig: ein organisches Oxoboran, also Verbindungen mit Bor-Sauerstoff-Dreifachbindungen.

Spätestens seit den frühen 1960er-Jahren hat die anorganische und organische Chemie weltweit versucht, Oxoborane zu synthetisieren. Die Moleküle wurden unter extremen Bedingungen eingefangen und nachgewiesen, ihre Existenz wurde aus chemischen Reaktionen abgeleitet, und es wurden zahlreiche Derivate hergestellt – doch die Isolierung stabiler Exemplare blieb weiterhin ein schwer zu erreichendes Ziel.

Richtige Bedingungen für einen glücklichen Zufall geschaffen

Als die Würzburger Chemie-Doktoranden Lukas Lubczyk und Christian Markl ein Molekül namens Diboracumulen mit verschiedenen Ketonen – Standardreagenzien in der organischen Chemie – kombinierten, stellten sie unabhängig voneinander fest, dass die Reaktionen zu ungewöhnlichen orangefarbenen oder gelben Feststoffen geführt hatten. „Das war eine schöne Überraschung. Ich hätte nie gedacht, dass das Diboracumulen so reagieren würde, geschweige denn mit mehreren verschiedenen einfachen Substraten. Und als Christian mit seiner Verbindung zu mir kam, wusste ich, dass wir auf der richtigen Spur waren“, sagt Lukas Lubczyk.

Es war komplett unerwartet, dass ausgerechnet die schwer fassbaren Oxoborane die Hauptprodukte dieser Reaktionen waren. Andere Ergebnisse wären wahrscheinlicher gewesen, gerade auch angesichts der jahrzehntelang erfolglosen Versuche, diese Verbindungen herzustellen. „Fast jeder auf diesem Gebiet hatte die Oxoborane bereits aufgegeben, da man sie für zu instabil hielt, um sie isolieren zu können. Wir waren daher verblüfft, als wir sahen, dass sie sich bei diesen Reaktionen spontan bildeten und lange genug bestehen blieben, sodass wir sie untersuchen konnten“, sagt Holger Braunschweig.

Es wurden drei Oxoborane hergestellt, was zeigt, dass die Methode in Zukunft zur Synthese vieler neuer Oxoborane führen könnte. Das Team versucht nun herauszufinden, wie weit sich die Methode ausreizen lässt, um andere schwer fassbare Moleküle im Periodensystem herzustellen.

Partner und Förderer

Das Würzburger Team hat diese Ergebnisse gemeinsam mit der Gruppe um Professor Ashwini K. Phukan von der Tezpur University (Indien) veröffentlicht.

Die Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), dem Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) und dem indischen Ministerium für Wissenschaft und Technologie (DST) gefördert.

Publikation

Synthesis and isolation of stable oxoboranes, Nature Chemistry, 27. Oktober 2026, Open Access https://www.nature.com/articles/s41557-026-02272-w

Kontakt

Prof. Dr. Holger Braunschweig, Institut für Anorganische Chemie / Institut für Nachhaltige Chemie und Katalyse mit Bor, Universität Würzburg, holger.braunschweig@uni-wuerzburg.de