03.08.2020 - Kyoto University

Zwei zum Preis von einem

Universität Kyoto synthetisiert gleichzeitig Dicarbonsäuren und Wasserstoff aus Diolen

Die chemische Industrie macht jedes Jahr Billionen von Dollar mit der Synthese der unzähligen chemischen Verbindungen, die wir täglich verwenden.

Von Arzneimitteln zur Gesunderhaltung bis hin zu Polyester, das in Ihr Hemd eingewebt wird, verwandeln industrielle Verfahren einfache Chemikalien in komplexe, wertvolle Verbindungen. Forscher wiederum arbeiten ständig daran, neue Substanzen sowie sicherere und effizientere Produktionsmethoden zu entwickeln.

In einem in ChemSusChem veröffentlichten Artikel beschreiben Forscher der Graduate School of Human and Environmental Studies der Universität Kyoto, wie sie den Prozess, der zu Polymeren und Weichmachern führt, erheblich verbessert haben. Und als zusätzlichen Bonus erzeugt ihre Methode Wasserstoff als Nebenprodukt.

"Wir verwenden erneuerbare chemische Verbindungen, die unter dem Sammelbegriff Diole bekannt sind, um die Synthese von Dicarbonsäuren dramatisch zu verändern", erklärt der entsprechende Autor Ken-ichi Fujita, "diese werden für die Herstellung von Polymeren, Weichmachern und Schmiermitteln benötigt".

Bestehende Produktionsmethoden, die auf der Oxidation von Kohlenwasserstoffen unter Verwendung toxischer Oxidationsmittel basieren, erzeugen schädliche Abfallprodukte. Dieses Wissen motivierte das Team, an einer neuen Synthesemethode zu arbeiten, bei der die Ausgangsverbindung zusammen mit dem Katalysator verändert wird.

"Wir begannen damit, flüssige Lösungen von Diolen zu untersuchen, die stärker erneuerbar sind als die zuvor verwendeten Ausgangsstoffe", fährt Fujita fort.

"Dann mussten wir einen Katalysator finden, und wir entschieden uns für die Verwendung von Iridium, das an einen Bipyridonatliganden gebunden ist.

Das Team stellte erfreut fest, dass durch die Kombination der Diole mit dem neuen Katalysator Dicarbonsäuren mit größerer Effizienz und deutlich höherer Ausbeute sowie vier Äquivalente Wasserstoff für jede Einheit Diole erzeugt wurden.

Die Entwicklung effizienterer und sichererer Methoden zur Herstellung von Verbindungen ist für die industrielle organische Chemie und für die globale Umwelt von entscheidender Bedeutung.

"Es ist eine angenehme Überraschung zu sehen, wie effizient unser neues Verfahren ist", so Fujita abschließend. "Wir hoffen, die Sicherheit und Effizienz weiter verbessern zu können, wenn wir alternative chemische Prozesse entdecken, die für die gesamte Menschheit wertvoll sind.

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