Einem Forscherteam unter Leitung von Professor Robert Franke (Bild) von der Evonik Performance Materials GmbH und Professor Matthias Beller, Direktor des Leibniz-Instituts für Katalyse (Likat) in Rostock, ist die direkte Carbonylierung von 1,3-Butadien gelungen. (Bild: Evonik)
Adipate können derzeit nur durch eine mehrstufige, energie- und kostenaufwendige Synthese hergestellt werden. Diese benötigt viele Chemikalien und setzt Stickoxide frei.
Das Potenzial dieser Innovation sei groß, so die Forscher: Adipate werden jährlich in großem Maßstab von mehreren Millionen Tonnen produziert. Sie dienen als Ausgangsstoffe für die Herstellung unter anderem von Weichmachern, Parfüms, Schmierstoffen, Lösungsmitteln sowie pharmazeutischer Wirkstoffe und Nylon. Die beteiligten Projektpartner könnten mit dem neuen Verfahren den Grundstein für eine umweltfreundlichere und kostengünstigere Syntheseroute in großem Maßstab legen.
Neu entwickelter Palladium-Katalysator als Basis
Der Schlüssel zum Durchbruch war die Entwicklung eines neuen Palladium-Katalysators auf Basis eines spezifischen Phosphin-liganden (HeMaRaPhos). Dieser Ligand bindet an Palladium und ergibt einen hochselektiven, effizienten und langlebigen Katalysator. Unter industriell realisierbaren Bedingungen könne dies Ausbeuten der Adipinsäurederivate von 95 % erbringen, sagen die Wissenschaftler.
Die Carbonylierung gilt als eine der bedeutendsten Reaktionsklassen in der chemischen Industrie. Es geht dabei um die katalysierte Einführung einer Carbonyl-Gruppe-Gruppe in organische Verbindungen. Wissenschaft und Industrie hatten schon seit mehr als 60 Jahren nach einer Möglichkeit gesucht, den Reaktionsschritt zu realisieren.
Das Forscherteam agierte unter der Leitung von Professor Matthias Beller, Direktor des Leibniz-Instituts für Katalyse (Likat) in Rostock, und Professor Robert Franke von der Evonik Performance Materials. Franke ist zudem als außerplanmäßiger Professor für Chemie an der Ruhr-Universität Bochum tätig.
Die Fachzeitschrift Science veröffentlicht die Ergebnisse des Projektes, die großtechnische Evaluierung hinsichtlich ökonomischer und technischer Gesichtspunkte startet sofort. (jhn)
