Jahresbericht 2007 - Leibniz-Institut für Katalyse

Angewandte Homogenkatalyse Angewandte Homogenkatalyse
Angewandte Homogenkatalyse
Hochdruckreaktor
Der Forschungsbereich
im Überblick
Im Bereich werden verschiedene Aspekte der homogenen Katalyse
mit Übergangsmetallkomplexen, der angewandten organischen
Synthese sowie partiell der technischen Chemie untersucht.
Wesentliche Ziele der Forschungsarbeiten sind die Entwicklung
neuer, umweltfreundlicher Katalysatoren und Synthesemethoden
sowie deren Anwendung in der chemischen und pharmazeutischen
Industrie. Dabei ist der Transfer der Ergebnisse von Modellstudien
und mechanistischen Untersuchungen zu konkreten chemischen
Produkten oder Prozessen ein wichtiger Aspekt.
Inhaltliche Schwerpunkte der Forschung sind die Themen
„Aromatenveredelungen“, „Oxidationen“, „Katalystische Wirkstoffsynthesen“
sowie „Carbonylierungen“. Im ersten Teilbereich werden
methodische Untersuchungen zur katalytischen Funktionalisierung
von Arylhalogeniden - insbesondere industriell relevanten Chlor- und
Bromaromaten - und Arenen zu aromatischen Aminen, arylierten
Olefinen, Benzaldehyden, Benzoesäurederivaten, Benzonitrilen
etc. durchgeführt. Die im Forschungsbereich in den letzten Jahren
entwickelten Metall-Komplexe und Liganden (z.B. Palladacyclen,
Adamantylphosphine, Arylheteroarylphosphine) stellen heute in
vielen Fällen „State-of-the-Art-Katalysatoren“ dar, die weltweit von
anderen Forschungsgruppen für verschiedenste Kupplungsreaktionen
mit Erfolg angewendet wurden und auch bereits technisch eingesetzt
werden. Neben Katalysatorentwicklungen wurden in den letzten
Jahren auch methodische Entwicklungen vorangetrieben. So wurde mit
Kaliumhexacyanoferrat(II) ein nicht-toxisches und umweltfreundliches
Cyanierungsreagenz entwickelt, dass ebenfalls in einem industriellen
Pilotprozess eingesetzt wird.
Metallkomplexkatalysierte Oxidationsreaktionen sind mengenmäßig
die bedeutendsten homogenkatalytischen Reaktionen in der
chemischen Industrie. Im Rahmen der Entwicklung nachhaltiger
chemischer Verfahren („sustainable development“) ist der Einsatz von
umweltfreundlichen und kostengünstigen Oxidationsmitteln primäres
Ziel der Forschungsbemühungen des Bereiches. Die Arbeiten
konzentrieren sich derzeit auf die Entwicklung von katalytischen
Oxidationsreaktionen mit Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid als
Oxidationsmittel und Eisen als Katalysatormetall. In der Vergangenheit
konnten die ersten katalytischen Dihydroxylierungen mit Luft realisiert
Leiter des Bereiches
Angewandte Homogenkatalyse
Prof. Dr. Matthias Beller
Tel.: (0381) 1281 – 113
Fax: (0381) 1281 – 5000
matthias.beller@catalysis.de
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