Chemische Reaktionen mit Licht schalten

Chemische Reaktionen lassen sich durch Bestrahlung mit Licht in Gang setzen. Eine inter­nationale Forscher­gruppe nutzt diesen Effekt jetzt, um chemische Reaktions­prozesse durch Licht gezielt an- oder auszu­schalten. So lassen sich aus den­selben Ausgangs­stoffen wechsel­weise verschiedene Ziel­produkte in einem einzigen Reaktions­gefäß herstellen. „Der Clou der Methode liegt in ihrer Ein­fach­heit“, sagt Christopher Barner-Kowollik vom Karls­ruher Institut für Tech­no­logie. „Herkömm­licher­weise lassen sich chemische Reaktionen thermisch oder durch Licht aus­lösen, jetzt können wir wählen und damit steuern, welche Bindung die reagie­renden Stoffe ein­gehen.“

Das simple Prinzip: Stoff A reagiert unter Licht­aus­schluss mit Stoff B, unter Licht­be­strahlung jedoch mit Stoff C. Gibt man alle drei Aus­gangs­stoffe in ein einziges Reaktions­gefäß, lässt sich die Reaktion je nach gewünschtem Ziel­produkt durch das Vorhanden­sein oder Fehlen von Licht beein­flussen. „Wir zeigen, dass sich die chemische Reaktions­richtung ganz einfach durch Licht beein­flussen lässt“, sagt Barner-Kowollik. Die Auswahl des Bindungs­partners werde lediglich durch das äußere Licht­feld bestimmt, ohne dass weitere Reagenzien hinzu­gegeben werden müssen, betont der Wissen­schaftler.

In der industriellen Anwendung könnten durch die neue Methode der licht­ge­steuerten Abfolge von Reaktionen verschiedene Produkte auf einfache Weise inner­halb eines Produktions­prozesses gewonnen werden. Denkbar sei es auch, eine funk­tionelle Ober­fläche mit verschiedenen Eigen­schaften zu versehen, indem man bei ihrer Herstellung nur bestimmte Bereiche durch Einwirkung von Licht reagieren lässt.

KIT / RK