Ampeln für die Katalyse: Stimulus‐reaktive molekulare und erweiterte katalytische Systeme

Die Fortschritte, die in den letzten fünf Jahren auf dem Gebiet der Stimuli‐reaktiven Katalyse erzielt wurden, mit dem Schwerpunkt auf neuen, kürzlich erschienenen Richtungen und Anwendungen, werden dargestellt. Diskutiert werden metallfreie Katalysatoren und metallorganische Komplexe sowie biomimetische Systeme und erweiterte Strukturen, die eine schaltbare katalytische Reaktivität für eine Vielzahl von organischen Reaktionen aufweisen. Lichtaktivierte Systeme, die aus photochromen Molekülen bestehen, welche in der Lage sind, Reaktionsgeschwindigkeit, Ausbeute oder Enantioselektivität auf Grundlage der geometrischen und elektronischen Veränderungen im Zusammenhang mit der Photoisomerisierung zu modulieren, stehen im Mittelpunkt der ausführlichen Diskussion. Alternative Stimuli wie pH‐Wert und Temperatur, die entweder allein oder in Kombination mit Licht angewendet werden können, werden ebenfalls behandelt. Die jüngsten Fortschritte zeigen deutlich, dass die Möglichkeit, das Verhalten eines Katalysators durch einen externen Stimulus fein abzustimmen, ein leistungsfähiges Instrument ist, das die Landschaft der nachhaltigen Chemie verändern könnte. So wie Blumen, die als Reaktion auf die Sonne blühen, Bienen anlocken, um ihren natürlichen Lebenszyklus fortzusetzen, können auf äußere Reize reagierende Moleküle, zur Steuerung katalytischer Zyklen verwendet werden. Die Entwicklung von auf Stimuli reagierenden molekularen und erweiterten katalytischen Plattformen ist ein Weg zur präzisen Abstimmung von Reaktionsausbeute, ‐geschwindigkeit oder Enantioselektivität, der den Weg für die nächste Ära der nachhaltigen Chemie ebnen könnte.