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Fakultät BCI
Experimentelle Arbeit

Intensivierung von Carbonylierungsreaktionen in wässrigen Mehrphasensystemen

Studiengang: CIW / BIW / Chemistry

Beschreibung:

Obwohl homogene Übergangsmetallkatalysatoren oft viele Stärken aufweisen, werden die meisten großtechnischen Prozesse aufgrund der einfacheren Trennung heterogen katalysiert. Da das Recycling der teuren Übergangsmetalle für die Nachhaltigkeit der Prozesse unerlässlich ist, müssen effiziente Konzepte für die Abtrennung und das Recycling der homogenen Katalysatoren entwickelt werden. Die Immobilisierung in mehrphasigen Systemen ist ein vielversprechender Ansatz, der jedoch auch mit verschiedenen Herausforderungen (z. B. Beschränkung des Stofftransfers) verbunden ist. Im Rahmen dieser Arbeit soll die Umsetzung von Verbesserungsstrategien für die Durchführung von homogen katalysierten Carbonylierungsreaktionen (siehe Abb. 1) in wässrigen Mehrphasensystemen untersucht und optimiert werden.

Reaktion: Hydroaminomethylation: R-C-C=C ->(+CO/H2+cat.;Hydroformylation) R-C-C-C=O ->(+NHR2/H2+cat.) R-C-C-C-C-NR2 + H2O
Fig. 1: Reaction schemes of various carbonylation reactions.

Der erste Ansatz besteht darin, die Durchmischung zu verbessern und damit die Phasengrenzfläche zu vergrößern, indem die Reaktion im innovativen Jet-Loop-Reaktor durchgeführt wird (siehe Abb. 2). Beim zweiten Ansatz werden Cyclodextrine als Phasentransfervermittler eingesetzt, um den Kontakt des Katalysators mit den Substratmolekülen an der Phasengrenzfläche zu verbessern.

Aufgaben:

  • Durchführung von Reaktionen im Druck- und Strahlschlaufenreaktor
  • Optimierung der Reaktionsparameter
  • Übergang zum kontinuierlichen Miniplant-Betrieb

Start:

Oktober 2021

Kontakt:

Thomas Roth
G1 - Room 5.13

+49 231 / 755-4335

Sie können diesen Aushang auch in Moodle finden unter moodle.tu-dortmund.de/course/view.php

Schematic Representation of a Jetloop Reactor: Oben einfließend: Gas, Substrat, Recycle; unten: ausströmend: Produkt, Recycle, Im Jetloop: Zirkulationsstrom
Fig. 2: Schematic representation of a Jetloop reactor.