Osmiumtetroxid

Osmiumtetroxid, auch Osmium(VIII)-oxid genannt, hat die chemische Formel OsO4 und ist eine Verbindung der Elemente Osmium und Sauerstoff, in der Osmium in seinem höchsten Oxidationszustand (+8) vorliegt. Es wird hauptsächlich als homogener Katalysator und zur Fixierung in der Mikroskopie verwendet.

Wie kann ich Osmiumtetroxid kaufen?

Heraeus bietet Osmiumtetroxid-Kristalle und Osmiumteroxid-Lösung sowohl in kleinen Mengen für Forschungsprojekte als auch in großen Mengen für industrielle Anwendungen an. Aufgrund unserer jahrzehntelanger Erfahrung in der Gewinnung und Verarbeitung von Osmium können wir Ihnen eine hohe und gleichbleibende Qualität unseres Osmiumtetroxids garantieren.

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Welche Eigenschaften besitzt Osmiumtetroxid?

Osmiumtetroxid besteht aus monoklinen gelblichen Kristallen, die einen Osmium Anteil von 74-76% besitzen. Osmiumtetroxid ist eine ätzende, sehr giftige Verbindung, die auf Grund ihrer Gefahrenklasse und Flüchtigkeit (sublimiert bei Raumtemperatur) nur in dicht verschlossenen Ampullen vertrieben werden kann.

Osmium(VIII)oxid hat einen beißenden, chlorähnlichen Geruch. Das Osmiumtetroxid-Molekül ist tetraedrisch und daher unpolar. Diese Unpolarität hilft OsO4 beim Durchdringen geladener Zellmembranen. OsO4 ist in Tetrachlorkohlenstoff ca. 500-mal besser löslich als in Wasser.

OsO4 wird langsam gebildet, wenn Osmium Pulver bei Umgebungstemperatur mit O2 reagiert. Zu Herstellung von großen Mengen wird Osmium Pulver unter Sauerstoffzufuhr auf 400 °C erwärmt. Die Summenformel lautet:

Os + 2 O2 -> OsO4

Chemische Anwendung:

Osmiumtetroxid ist ein effektiver Katalysator, der wegen seiner Zuverlässigkeit und Effizienz bei der Dihydroxylierung von Alkenen zur Herstellung von Diolen, also organischen Verbindungen mit zwei Hydroxygruppen, eingesetzt wird.

Da Osmiumtetroxid wertvoll und zugleich sehr giftig ist, werden in der Regel nur kleinste Mengen von OsO4 in Verbindung mit einem stöchiometrischen Oxidationsmittel verwendet. Am häufigsten wird Osmiumtetroxid in der Upjohn- und Sharpless-Dihydroxylierung eingesetzt.

Upjohn- vs. Sharpless-Dihydroxylierung

Beide Dihydroxylierungen sind vom Reaktionsablauf ähnlich und erzeugen Diole. Allerdings wird bei der Sharpless-Dihydroylierung durch die Zugabe von chiralen Liganden Enantioselektivität erreicht: es entstehen enantiomeren-reine Diole, die für die Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen benötigt werden.

Industrielle Anwendung:

Dank der katalytischen Eigenschaften wird Osmiumtetroxid als homogener Katalysator vor allem in der Herstellung von pharmazeutischen und agrochemischen Wirkstoffen eingesetzt. Mit Hilfe von OsO4 konnten so neue potente Pestizide und Medikamente entwickelt werden.

Neben seiner katalytischen Funktion wird Osmiumtetroxid auch in der Mikroskopie verwendet. Osmiumtetroxid kann dank seiner niedrigen Polarität in die Zellmembran eindringen und die Lipide fixieren. Die hohe Elektronendichte des Osmiums ermöglicht kontrastreiche Elektronen-mikroskopische Aufnahmen von biologischen Präparaten.

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