Katalys i organisk kemi

Forskningen täcker in utveckling av katalysatorer baserade både på metallorganiska föreningar och biologiska enzymer. Nya reaktionsmetoder utvecklas för att väldigt exakt kunna styra vilka kemiska ämnen som bildas. Datormodeller och teoretisk kemi är en viktig beståndsdel i forskningen för att kunna förutsäga vilka reaktioner som kan ske och utifrån detta modifieras katalysatorerna.

En utgångspunkt är att många kemiska ämnen kan förekomma i två ”spegelbilder” med olika egenskaper – ungefär som en höger- och en vänsterhand är lika varandra men ändå olika. Ett framgångsrikt forskningsfält är utveckling av katalysatorer baserade på palladium, rutenium och andra övergångsmetaller för så kallad asymmetrisk syntes. Då styrs selektiviteten av en reaktion så att endast en molekyl av de möjliga spegelbilderna bildas. Sådana reaktioner är intressanta för bland annat tillverkning av läkemedel. Även biologiska katalysatorer i form av olika enzymer studeras för selektiv syntes, ofta i kombination med en övergångsmetall. Nya enzymer framställs med molekylärbiologiska metoder.

Forskningen kan bidra med effektiva och selektiva reaktionsmetoder som är värdefulla i många industriprocesser. Ett stort projekt om milda oxidationsmetoder har finansiering från Europeiska forskningsrådet för att härma naturens sätt att med låg energi omvandla ämnen i flera reaktionssteg. Forskning om katalysatorer och porösa material sker inom Berzeliicentrumet EXSELENT med långsiktig finansiering från Vetenskapsrådet och VINNOVA. Andra forskningsmedel inom området kommer även från Vetenskapsrådet och Knut och Alice Wallbergs stiftelse.