Vom Neuen über das Altbekannte – Antrittsvorlesung am Campus Idstein

An der Hochschule Fresenius in Idstein wurde Dr. Mathias Seifert zum Hochschulprofessor im Fachbereich Chemie & Biologie ernannt. Während der feierlichen Veranstaltung sprach er nach einer Begrüßungsrede durch den Prodekan des Fachbereichs Prof. Dr. Thorsten Daubenfeld in seiner Antrittsvorlesung über neue Erkenntnisse bei altbekannten Schwefelsäuren. Anschließend überreichte ihm Prof. Dr. Thomas Knepper, Vizepräsident für Forschung und Forschungsförderung, seine Berufungsurkunde.

Schwefelsäuren gehören zu den wichtigsten industriell hergestellten Chemikalien. Auch das Salz der Thioschwefelsäure, einer Sauerstoffsäure des Schwefels, wird schon seit langem bei der Düngung von Pflanzen, aber auch in der Fotografie, Lederproduktion und Papierindustrie verwendet. In jüngerer Vergangenheit nimmt es zudem in der Medizin und Toxikologie eine zunehmend wichtige Rolle ein. Dennoch war die Struktur der Moleküle der Thioschwefelsäure bis vor kurzem nicht vollständig geklärt.

Daher widmete sich Prof. Dr. Seifert in seiner Antrittsvorlesung „Wiedersehen macht Freude: Neues über altbekannte Schwefelverbindungen“ der Struktur der Thioschwefelsäure. Ausgehend von einer breit angelegten Literaturrecherche, die sich von den Anfängen der Untersuchungen der Säure vor etwa 140 Jahren bis in die Gegenwart erstreckte, präsentierte er unterschiedliche und zum Teil widersprüchliche publizierte Strukturformeln und stellte danach die zentrale Frage: „Wo sind nun die Protonen genau lokalisiert?“

Doch wie lässt sich dies überhaupt untersuchen? Und können Analysen die richtige Struktur der Moleküle eindeutig belegen? Antworten auf diese Fragen brachte die Arbeit einer Forschungsgruppe, an der Prof. Dr. Seifert beteiligt war. Dabei konnte die Thioschwefelsäure mithilfe einer aufwendigen Versuchsanordnung bei tiefen Temperaturen erstmals isoliert werden. Anschließend wurde sie mit Schwingungsspektroskopie, einer Methode, bei der die Bewegung vom Atomen in einem Molekül gemessen und sichtbar gemacht wird, sowie mit Kernresonanzspektroskopie, bei der die elektronische Umgebung von Atomen und die Wechselwirkungen auf ihre Nachbaratome untersucht werden, analysiert. „Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen deutlich, dass die Thioschwefelsäure ein (SH)(OH)-Tautomer ist“, fasste Prof. Dr. Seifert zusammen. „Damit ist ihre richtige Struktur zum ersten Mal eindeutig belegt.“

Sowohl die Analysen als auch ihre Ergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten für die chemische Forschung und Praxis. So können auf Basis der Struktur der Thioschwefelsäure neue Supersäuren hergestellt werden. Zudem soll zukünftig die Untersuchung weiterer Schwefelsäuren in Angriff genommen werden. „Wir können die Teilchen von Schwefelsäuren im Labor herstellen und mit geeigneten Mitteln in der Natur finden“, resümierte Prof. Dr. Seifert. „Und wir können nun auch bis jetzt wenig bekannte Schwefelsäuren analysieren und ihre Struktur darstellen.“

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