Gescheites Lösungsmittel soll die Umwelt schonen
Kanadische Chemiker haben eine Flüssigkeit entdeckt, in der sich je nach Bedarf sowohl fett- als auch wasserliebende Substanzen lösen. Damit lassen sich vielleicht einmal der Verbrauch von Lösungsmitteln und die schädliche Ozonbildung in Bodennähe reduzieren. Während des vergangenen nassen Sommers verursachten sie zwar wenig Probleme. Aber normalerweise sinds die «Flüchtigen Organischen Verbindungen», die VOC, welche die Ozonbildung in Bodennähe anheizen, sobald die Sonne einmal wärmer scheint. VOC sind einerseits die Treibstoffdämpfe, die beim Tanken trotz technischer Vorkehren immer noch in die Luft gelangen. Aber auch in Gewerbe und chemischer Industrie kommen VOC zum Einsatz, etwa als Lösungsmittel. Grosse Anstrengungen und viel Geld werden darauf verwendet, das Entweichen von Lösungsmitteldämpfen in die Umwelt möglichst zu verhindern. Diese Mühe kann sich die chemische Industrie vielleicht bald einmal ersparen, falls sich im Produktionsbetrieb durchsetzt, was einige Chemiker um Philip G. Jessop an der kanadischen Queens University im Labor ausgetüftelt haben.
Fett und Wasser
Die Kanadier haben eine Flüssigkeit entwickelt, in der sich wahlweise sowohl unpolare (fettlösliche) Substanzen als auch polare (wasserlösliche) Verbindungen lösen. Dies ist für die chemische Industrie deshalb von Interesse, weil die meisten Produktionsprozesse über mehrere Reaktionsstufen ablaufen. Zur Abtrennung des gesuchten Produkts aus dem Reaktionsgemisch muss oft das Lösungsmittel ausgetauscht werden. Ist etwa die gewünschte Verbindung im Vergleich zu den Ausgangssubstanzen eher fett- als wasserlöslich, muss sie mit einem unpolaren Lösungsmittel herausgewaschen werden – und umgekehrt.
Solche Lösungsmittelwechsel im Verlauf einer Reaktionskette sind aufwändig, kostspielig und eben manchmal auch umweltbelastend. Toll wäre es doch, alle Stufen einer Produktionskette im selben Medium durchführen zu können, indem die Polarität des Lösungsmittels gleichsam auf Knopfdruck dem jeweiligen Bedürfnis angepasst wird. Ebendies ist mit Philip G. Jessops Saft möglich. Er besteht in einer 1:1-Mischung aus dem Amin DBU und dem Alkohol Hexanol. Das Gemisch ist elektrisch ungeladen und in diesem Zustand geeignet, fettlösliche (unpolare) Substanzen aufzunehmen.
Flüssiges Salz
Das ändert sich, sobald gewöhnliches Kohlendioxid durch die Flüssigkeit geblasen wird. Denn jetzt bildet sich ein Molekül mit einem positiv und einem negativ geladenen Zentrum, gleichsam ein Salz in flüssiger Form, in dem sich nun wasserlösliche polare Verbindungen lösen lassen. Elegant dabei ist, dass sich der Charakter dieses Lösungsmittels unter Normaldruck und Zimmertemperatur wieder umpolen lässt: Wird nämlich Stickstoff in die Flüssigkeit geleitet, zerfällt sie wieder in ihre ungeladenen Ausgangskomponenten. «Solch gescheite Lösungsmittel werden vielleicht schon bald das ‹grüne› Zeitalter in der chemischen Produktion einläuten», erhofft Philip Jessop sich von seiner Erfindung. Wir hoffen mit ihm. («Nature», Vol. 436, S. 1102.)