Prof. Dr. Herbert Mayr

Forschungsschwerpunkte: Physikalische Organische Chemie
Herbert Mayr ist Chemiker mit dem Forschungsschwerpunkt „Kinetik organischer Reaktionen“. Er schuf die derzeit umfassendsten Reaktivitäts-Skalen der organischen Chemie, welche für die Entwicklung neuer Synthesemethoden genutzt werden.
Herbert Mayr entwickelte kinetische Methoden, mit denen erstmals Geschwindigkeitskonstanten der Reaktionen von Carbokationen mit Alkenen bestimmt werden konnten; damit wurde eine Brücke zwischen der Chemie aliphatischer und aromatischer Verbindungen aufgebaut. Durch die Anwendung dieser Methoden auf andere Reaktionen von Elektrophilen (Elektronenmangel-Verbindungen) mit Nucleophilen (Elektronenüberschuss-Verbindungen) schuf er die derzeit umfassendsten Reaktivitäts-Skalen der organischen Chemie und damit ein neuartiges Werkzeug, das es ermöglicht, polare organische Reaktivitäten über viele Substanzklassen hinweg zu vergleichen.
Mit Hilfe der unter dem Begriff „Mayr-Patz-Gleichung“ in die Literatur eingegangenen Beziehung lässt sich einfach abschätzen, ob und mit welcher Geschwindigkeit bestimmte Reaktionen von Elektrophilen mit Nucleophilen ablaufen. Anwendung findet diese Gleichung sowohl bei der Entwicklung neuer Synthesemethoden in der organischen Chemie wie auch in der makromolekularen Chemie bei der Suche nach Initiatoren und Copolymerisations-Parametern für carbokationische Polymerisationen. In letzter Zeit werden Mayrs Reaktivitätsparameter zunehmend als Basis für die Entwicklung von Algorithmen für die künstliche Intelligenz genutzt.
Unter Verwendung der größtenteils in seiner Arbeitsgruppe bestimmten, systematisch vernetzten kinetischen und thermodynamischen Daten zeigte er die Bedeutung intrinsischer Barrieren für die Interpretation polarer Reaktivität sowie Grenzen bzw. Ungültigkeit einer Reihe scheinbar allgemeiner Konzepte der organischen Chemie. So zeigte Mayr, dass das Reaktivitäts-Selektivitäts-Prinzip keine allgemeine Gültigkeit besitzen kann, dass das Hart-Weich-Modell ambidenter Reaktivität nicht einmal das Verhalten der Prototypen ambidenter Nucleophile korrekt beschreibt, der alpha-Parameter in der Hammond-Leffler-Beziehung keinen Rückschluss auf der Lage des Übergangszustands auf der Reaktionskoordinate ermöglicht und dass bei der prominentesten Demonstration der Rolle der Grenzorbitale bei 1,3-dipolarer Cycloadditionen ein dafür wesentliches Orbital übersehen wurde.