Bij zulke ‛homeopathische’ verdunningen kan de chemische industrie zichzelf wellicht de moeite besparen om de restanten uit haar producten te filteren, suggereert hoogleraar Evgeny Pidko in een persbericht. In Nature Communications presenteerden hij en zijn groep zojuist het ontwerp, dat voortborduurt op de wens om edelmetalen in homogene katalysatoren te vervangen door alternatieven die goedkoper zijn en ruimer voorhanden.

Sinds een paar jaar behoort mangaan hierbij tot de favorieten. Als liganden probeerde men daarbij vooral bidentaten uit, dus organische groepen die het mangaanion omringen en er via twee elektronenparen aan binden, en zogeheten pincer ligands die dat met drie elektronenparen doen. De resultaten vielen echter tegen: je kon er wel organische verbindingen mee hydrogeneren, maar de katalysatorconcentratie moest ongemakkelijk hoog zijn.

Pidko vermoedde dat dit lag aan de gebrekkige stabiliteit van zulke combinaties. In de hoop die te verhogen, ging hij dit keer uit van iets dat hij een CHP-ligand noemt. Dit is een tridentaat: het grijpt mangaan aan op drie punten, maar anders dan een pincer is het asymmetrisch. Het idee is dat de ene helft het metaalion activeert, terwijl de andere er in de rusttoestand overheen klapt om het af te schermen.

Het werkt onverwacht goed. Hoe goed, hangt uiteraard af van wat je er mee doet. Maar je kunt er een hele reeks ketonen mee hydrogeneren, en het lukte Pidko c.s. ook met een aantal aldehydes, imines en formaatesters. Daarbij wist elk katalysatormolecuul tot 41.000 omzettingen per uur te halen, bij een levensduur van zo’n 200.000 omzettingen. Op die manier zijn opbrengsten van meer dan 99 % te halen, bij katalysatorconcentraties van soms maar 5 ppm.

In het persbericht tekent Pidko er wel bij aan dat industriële toepassing nog een hoop R&D-werk zal vereisen.