Evonik: Durchbruch in der Carbonylierungs-Chemie

Einem Forscherteam, unter Beteiligung von Evonik, ist ein Durchbruch auf dem Gebiet der Carbonylierungs-Chemie gelungen. Die Carbonylierung gilt als eine der bedeutendsten Reaktionsklassen in der chemischen Industrie. Es geht dabei um die katalysierte Einführung einer CO-Gruppe (Carbonyl-Gruppe) in organische Verbindungen. Wissenschaft und Industrie hatten schon seit mehr als 60 Jahren nach einer Möglichkeit gesucht, den nun gelungenen Reaktionsschritt zu realisieren.

Das Team 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 GmbH, der auch als außerplanmäßiger Professor für Chemie an der Ruhr-Universität Bochum tätig ist. Den Wissenschaftlern sei es nun gelungen, den Ausgangsstoff 1,3-Butadien auf direktem Wege doppelt zu carbonylieren, um daraus Adipate (Salze der Adipinsäure) herzustellen. Bisher konnten Adipate nur durch eine mehrstufige, energie- und kostenaufwendige Synthese hergestellt werden. Diese basiert nicht nur auf der Verwendung vieler Chemikalien, sondern setzt auch klimarelevante Stickoxide (NOx) frei, die zu den wesentlichen Treibhausgasen gehören.

Das Potential dieser Innovation gilt als groß: Adipate werden jährlich in großem Maßstab von mehreren Millionen Tonnen produziert und dienen als Ausgangsstoffe für die Herstellung zahlreicher Produkte wie Weichmacher, Parfüms, Schmierstoffe, Lösungsmittel, verschiedener pharmazeutischer Wirkstoffe und vor allem Nylon.

Die beteiligten Projektpartner sehen in ihrem neuen Verfahren den Grundstein für eine umweltfreundlichere und kostengünstigere Syntheseroute in großem Maßstab. Der Schlüssel zum Durchbruch sei die Entwicklung eines neuen Palladium-Katalysators auf Basis eines spezifischen Phosphin-liganden (HeMaRaPhos) gewesen. Dieser Ligand binde an Palladium und ergebe so einen hochselektiven, effizienten und langlebigen Katalysator, der unter industriell realisierbaren Bedingungen Ausbeuten der Adipinsäurederivate von 95 Prozent erbringen könne. Eine großtechnische Evaluierung hinsichtlich ökonomischer und technischer Gesichtspunkte soll ab sofort starten.

Weitere Informationen: www.evonik.com, www.catalysis.de

Evonik Industries AG, Essen

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