Professor Dr. Robert Franke

An dem Projekt waren Professor Dr. Robert Franke, Leiter der Hydroformylierungsforschung bei Evonik, und die Forschungspartner vom Leibniz-Institut für Katalyse, Dr. Baoxin Zhang und Dr. Christoph Kubis, beteiligt. (Bild: Evonik)

Die Hydroformylierung ist eine der bedeutendsten Reaktionen in der industriellen organischen Chemie. Ungesättigte Verbindungen werden mit Synthesegas zu Aldehyden und Alkoholen umgesetzt.

Der bisherige Stand der Wissenschaft ging davon aus, dass sich diese Reaktion, wird sie mit Cobalt katalysiert, nur unter hohen Druckverhältnissen durchführen lässt, ohne dass sich der Katalysator zersetzt. Dies hat Professor Dr. Robert Franke, Leiter der Hydroformylierungsforschung bei Evonik, zusammen mit den Forschungspartnern vom Likat, Dr. Baoxin Zhang und Dr. Christoph Kubis, widerlegt. „Mit dieser Entdeckung haben wir neue Prozessoptionen für die Hydroformylierung gefunden“, sagte Franke, der zudem als Professor für Chemie an der Ruhr-Universität Bochum tätig ist. „Es könnte zukünftig möglich sein, diese großtechnische Reaktion wesentlich ökonomischer und umweltfreundlicher zu machen. Diese Verfahren zu entwickeln, ist unsere Aufgabe für die nächsten Jahre.“

Den Forschern gelang es erstmalig nachzuweisen, dass Cobaltcarbonyle, sehr kostengünstige Verbindungen für die Katalyse der Hydroformylierung, auch bei niedrigen Drücken aktiv und stabil sind. Der Schlüssel zu dieser Entdeckung war die Entwicklung spezieller spektroskopischer Messmethoden und dazugehörige mathematische Werkzeuge zur Datenauswertung.

Hochdruckprozesse, die Cobaltcarbonyle als Katalysator verwenden, könnten zukünftig durch neue Verfahren mit niedrigeren Drücken abgelöst werden. Diese neuen Prozesse wären dann kostengünstiger, energieeffizienter und damit nachhaltiger. Bei Evonik hätte dies Auswirkungen auf die Produktion langkettiger Alkohole, wie dem Oxo-Alkohol Isononanol (INA), der unter anderem für die Herstellung von Weichmachern eingesetzt wird.

Die Ergebnisse des Projektes wurden in der renommierten Fachzeitschrift Science publizierte. Dies ist die zweite Veröffentlichung von Professor Dr. Robert Franke in Science zu Carbonylierungsreaktionen. Im Jahr 2020 veröffentlichte die Zeitschrift die Frankes Forschung zu einer sogenannten „Dream Reaction“, die direkte Carbonylierung von 1,3-Butadien.

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