M. Sc. Kevin Hares

Die moderne chemische Industrie benötigt nachhaltige Umwandlungen von Ausgangsstoffen, die kosteneffizienter und weniger umweltschädlich sein sollen. Ein neuartiger Ansatz hierfür ist die Verwendung von Katalysatoren, die die Aktivierungsenergie eines bestimmten Reaktionswegs senken und somit zu hochselektiven und aktiven Reaktionssystemen führen können.

Einige Reaktionen, die ähnliche Katalysatoren und Reaktionsbedingungen erfordern, können gleichzeitig in einem einzigen Reaktor durchgeführt werden. Wenn derselbe Katalysator diese Reaktionen katalysiert, spricht man von Tandemkatalyse, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Die Synthese von Aminen und insbesondere von primären Aminen ist nach wie vor eine Herausforderung und Gegenstand aktueller Forschung. Ein bekannter Weg zu Aminen ist die Aminierung von Alkoholen. Die Selektivität dieser Reaktion ist jedoch schwer zu kontrollieren, da die entstehenden nicht-tertiären Amine unerwünschte Folgereaktionen eingehen können.

Ein neuer Weg für die Synthese von Aminen wäre die Aminierung von Estern, da diese leicht verfügbar sind. Außerdem können Ester aus erneuerbaren Quellen wie Pflanzenöl gewonnen werden, so dass dieser Weg auf einem erneuerbaren Ausgangsstoff basieren kann. Dieser Reaktionsaufbau kann in zwei Schritten oder tandemkatalysiert durchgeführt werden, wie in Abbildung 2 dargestellt.

Die Carboxytelomerisierung ist ein weiteres Beispiel für eine äußerst wirtschaftliche tandemkatalysierte Reaktion (Abbildung 3). Sie ist in der Lage, basisches Ausgangsmaterial in wertvolle ungesättigte Produkte, wie ungesättigte Ester, umzuwandeln. Die Reaktion ist unter Verwendung von Alkoholen als Ausgangsmaterial wie Methanol gut bekannt. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, wie flexibel die Reaktion ist.