Wasser statt Methanol

21.02.2000 - (idw) Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Wasser statt Methanol

Neuer stabiler Palladium-Katalysator
für die Polymerisation in wässriger Lösung

Das Interesse an umweltfreundlicheren Technologien ist Triebkraft für viele Forschungsarbeiten. So wird heute intensiv an der Umstellung verschiedener Verfahren von einem organischen Lösungsmittel auf Wasser als Reaktionsmedium gearbeitet. Wasser ist nicht nur ein umweltfreundliches und sicheres Lösungsmittel, sondern auch konkurrenzlos billig.

An der Universität Delft, Niederlande, ist man diesem Ziel für die chemische Reaktion zur Herstellung von Polyketonen nun einen wichtigen Schritt näher gekommen, wie in der jüngsten Ausgabe der von der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) herausgegebenen Zeitschrift "Angewandte Chemie" berichtet wird. Knackpunkt war - wie so oft - die Suche nach dem richtigen Katalysator.

Bei der Reaktion, der Copolymerisation von Ethylen und Kohlenmonoxid (CO), werden diese beiden "Bausteine" immer abwechselnd wie Perlen auf einer Schnur zu langen Molekülketten verbunden. Das Polymer, ein so genanntes Polyketon, ist ein recht junges Produkt. Es wurde Anfang der achtziger Jahre bei der Firma Shell erfunden, die es dann Mitte der neunziger Jahre unter dem Handelsnamen
"Carilon" auf den Markt brachte. Carilon ist ein Kunststoff, der sich gut verarbeiten lässt. Sein Eigenschaftsspektrum ähnelt dem der Polyamide. Besonders
interessant macht diesen Werkstoff aber sein relativ niedriger Preis, der aus seinen preisgünstigen Ausgangsstoffen resultiert. Anwendungsbereiche finden sich
unter anderem in der Automobil- und in der Elektronikindustrie.

Bisher wurde die Polymerisations-Reaktion in organischen Lösemitteln wie Methanol durchgeführt. Herzstück dabei ist der Katalysator, ein metallorganischer Komplex, in dessen Zentrum ein Palladiumatom sitzt. Wie von einer Klammer wird es von den zwei Phosphoratomen eines voluminösen Liganden
umspannt. Der phosphorhaltige Ligand spielt - neben zwei weiteren, kleinen Liganden - eine entscheidende Rolle für die katalytische Aktivität des Komplexes.

Die Chemiker Roger A. Sheldon, Göran Verspui und Frank Schanssema variierten nun den Aufbau dieses Liganden. Sie stellten verschiedene wasserlösliche Analoga her
und untersuchten die Stabilität und die katalytische Aktivität der entsprechenden Palladium-Komplexe in wässrigen Lösungen. So wurde ein interessanter Kandidat gefunden, der bei 90 °C und einem Druck von 60 bar gute
Umsätze liefert. "Unser neuer Katalysator zeigt die höchste Aktivität, die bisher über einen wasserlöslichen Palladium-Katalysator berichtet wurde," zeigt sich Sheldon zufrieden.


Kontakt:

Prof. Dr. R.A. Sheldon
Delft University of Technology
Laboratory for Organic
Chemistry and Catalysis
Julianalaan 136
2628 BL Delft
Niederlande

Fax: (+31) 15-278-1415

E-mail: r.a.sheldon@stm.tudelft.nl


Quelle: Angewandte Chemie 2000, 112 (4), 823 - 825