Description: Das Projekt "Katalytische Transformationen ausgehend von ungesättigten Fettsäuren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Chemie, Lehrgebiet Organische Chemie, Arbeitsgruppe Lukas Gooßen durchgeführt. Ausgehend von ungesättigten Fettsäuren sollen neue katalytische Transformationen gefunden werden, um Wertstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu erzeugen. Im Vordergrund steht dabei die Erweiterung des Produktspektrums, das bisher aus diesen Substraten zugänglich ist, unter Anwendung neuer effektiver und abfallfreier Synthesemethoden. Konkrete Ziele sind einerseits die direkte Derivatisierung von Fettsäuren an der Carboxylgruppe durch Amidierung oder Decarboxylierung und andererseits die Doppelbindungsisomerisierung einfach ungesättigter Fettsäuren mit dem Ziel der selektiven Derivatisierung zu Lactonen als Wert-stoffe. Für die Synthese langkettiger Amide soll eine umweltfreundliche, einfache Methode gefunden werden, die ohne toxische Kupplungsreagentien auskommt und möglichst keine vorgeschaltete Aktivierung der Carbonsäure erfordert. Im Vordergrund stehen zunächst Umsetzungen freier Fettsäuren, die eventuell in die Entwicklung einer generell anwendbaren Methode münden. Die direkte einstufige thermische Amidierung freier Fettsäuren ohne Kupplungsreagentien gelang durch einfachen Zusatz von Molekularsieben. Die Wiederentdeckung dieser umweltfreundlichen Dehydratisierungsmittel ermöglicht die Darstellung langkettiger Carbonsäureamide in quantitativen Ausbeuten. Die Methode wurde erfolgreich auf andere Carbonsäuren und ein breites Spektrum von Aminen übertragen. Die bisher nicht realisierte katalytische Decarboxylierung ungesättigter Fettsäuren zu Olefinen war ein weiterer Aspekt dieses Forschungsvorhabens. Erste Ergebnisse lassen darauf schließen, dass durch rutheniumkatalysierte reduktive Decarbonylierung bestimmter ungesättigter Fettsäureester die entsprechenden langkettigen Olefine zugänglich sind. Diese sind von Bedeutung als Zwischenprodukte, finden als Kraftstoffzusätze Verwendung und werden bisher - allerdings als Isomerengemische - aus Mineralöl gewonnen. Weitere Optimierungen auf diesem Gebiet sind in Arbeit. Es sollen neue katalytische Transformationen gefunden werden, die ein thermodynamisches Gleichgewicht von Carbokationen oder Doppelbindungsisomeren erzeugen und gezielt eine Spezies zur Reaktion bringen. Diese würde dann im Gleichgewicht nachgeliefert, bis ein einheitliches Produkt in möglichst hoher Gesamtausbeute gebildet wird. Basierend auf diesem Konzept konnten wir eine neue, silberkatalysierte Lactonisierungsmethode ungesättigter Fettsäuren entwickeln, die erstmals eine katalytische Einstufensynthese nicht-kommerzieller aliphatischer Lactone ausgehend von nachwachsenden Rohstoffen darstellt. Die Grundidee der Doppelbindungswanderung in einer ungesättigten Fettsäure kombiniert mit selektiver in situ Funktionalisierung ist weiterhin Gegenstand unserer Forschung. Zum Abfangen bestimmter Zielisomere, wie in situ generierte Michaelartige Systeme, könnten in Zukunft N-Nucleophile eingesetzt werden. Auf diese Weise würden wertvolle beta-Aminoester in einem Schritt aus natürlichen, ungesättigten Fettsäurederivaten zugänglich.
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Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Kaiserslautern ? Alken ? Amid ? Amin ? Erdöl ? Fettsäure ? Kraftstoffzusatz ? Silber ? Substrat ? Abfallvermeidung ? Carbonsäure ? Chemierohstoff ? Molekularfilter ? Thermodynamik ? Organische Chemie ? Katalyse ? Nachwachsender Rohstoff ? Wertstoff ? Forschungsprojekt ? Isomer ? Reaktionsgleichgewicht ? Synthese ? Toxische Substanz ? Trocknung ? Zwischenprodukt ? Minderungspotenzial ? Chemische Reaktion ? in situ ? Umweltverträglichkeit ? Aliphatischer Kohlenwasserstoff ? Decarboxylierung ? Carbonsäureamide ? Lacton ? Selektivität ?
Region: Rheinland-Pfalz
Bounding boxes: 7.5° .. 7.5° x 49.66667° .. 49.66667°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2008-01-01 - 2009-12-01
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