Eine bisher als nahezu unmöglich verworfene chemische Reaktion erlebt ein überraschendes Comeback – und hat vermutlich sogar erhebliche Bedeutung für die Technik. Sogar im Motor von Autos spielt die so genannte chemisch termolekulare Reaktion demnach eine Rolle. Das jedenfalls schlagen Michael P. Burke von der Columbia University in New York und Stephen J. Klippenstein vom Argonne National Laboratory jetzt in "Nature Chemistry" vor. Die beiden Forscher simulierten das Verhalten des extrem energiereichen und kurzlebigen Komplexes HO 2 **, der bei der Reaktion von Sauerstoff mit einem Wasserstoffradikal während der Knallgasreaktion entsteht. Dabei entdeckten sie, dass ein bisher ignoriertes Reaktionsprinzip den Verlauf der Umsetzung entscheidend beeinflusst.

Der kurzlebige Komplex entsteht durch einen der drei bisher bekannten Reaktionstypen: eine bimolekulare Reaktion, bei der zwei Moleküle miteinander reagieren. Bisher ging man davon aus, dass dieses flüchtige Molekül über die beiden anderen Reaktionstypen weiter reagieren kann.

In einer monomolekularen Reaktion zerfällt es ohne Fremdeinfluss wieder in seine Ausgangsprodukte zurück. In seltenen Fällen trifft es jedoch praktisch sofort auf ein drittes Molekül und geht eine termolekulare Reaktion ein. Das dritte Teilchen reagiert aber nicht, sondern trägt lediglich überschüssige Schwingungsenergie der Reaktionspartner – durch die Sternchen symbolisiert – davon. Dank dieser freundlichen Mithilfe bilden die beiden anderen Beteiligten ein halbwegs stabiles HO 2 -Radikal.

Das ist jedoch nicht alles, berichten Burke und Klippenstein: Unter bestimmten, sehr extremen Bedingungen kann das dritte hinzukommende Molekül auch mehr tun, als nur Energie abzutransportieren. Bei der von ihnen simulierten chemisch termolekularen Reaktion sind alle drei Moleküle echte Reaktionspartner (deswegen "chemisch" im Gegensatz zum rein physikalischen Energietransfer) und beteiligen sich am Knüpfen und Brechen chemischer Bindungen. Damit kommt der neue Reaktionstyp einer hypothetischen trimolekularen Reaktion bisher am Nächsten, bei der sich drei Reaktionspartner gleichzeitig am gleichen Ort treffen – die Wahrscheinlichkeit dafür ist äußerst gering.