Das Projekt "BioxAmine: Biooxidations- und Aminierungstechnologie als Plattform für funktionelle Amine als Monomerbausteine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evonik Industries AG durchgeführt. Es soll eine Technologieplattform geschaffen werden, die den kostengünstigen Zugang zu funktionellen Aminen aus nachwachsenden Rohstoffen ermöglicht. Funktionelle Amine, wie z.B. Diamine oder Aminocarbonsäuren sind wichtige Ausgangsverbindungen für Polymere wie zum Beispiel Polyamide, thermoplastische Polyurethane, sind wichtige Ausgangsverbindungen für Polymere wie zum Beispiel Polyamide, thermoplastische Polyurethane, Polyurethanharze und Epoxidharze. An einem Beispiel soll exemplarisch gezeigt werden, dass die wirtschaftliche Erschließung von neuartigen Monomeren unter Einsatz der Biotechnologie grundsätzlich möglich ist.
Das Projekt "Katalysator- und Prozessentwicklung zur Herstellung biogener Isohexid-Amine (IsohexAmin)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie durchgeführt. Isohexid-Amine sind aufgrund ihrer vergleichsweise rigiden Struktur von großem Interessen für die Herstellung neuartiger biomassebasierter Polyamide. Jedoch ist für eine anwendungsbezogene Entwicklung die Verfügbarkeit der Monomere bisher der limitierende Faktor. Auf organisch-synthetischem Weg bzw. über teure homogenkatalytische Ansätze können sie im Labormaßstab aus den technisch verfügbaren Monomeren Isosorbid und Isomannid hergestellt werden. In einem vorausgegangenen Projekt wurden nun Reaktionsbedingungen identifiziert, die erstmalig die Aminierung von Isohexiden mit Ammoniak in wässrigen Lösungen ermöglichen. Im Rahmen dieses Vorhabens soll die heterogen katalysierte Aminierung von Isohexiden in wässriger Lösung in Richtung technischer Reife weiterentwickelt werden. Das Projekt ist in vier Teilaufgaben gegliedert: 1) Katalysatoroptimierung, 2) Kontinuierliche Reaktionsführung, 3) Stofftrennung und Produktentwicklung und 4) Verfahrensentwicklung. In (1) soll der identifizierte, kommerziell verfügbare Katalysator Ruthenium auf Aktivkohle (Ru/C) optimiert werden. Insbesondere ist das Ziel, unter Minimierung des Leachings, die Aktivität zu steigern, indem durch den Einsatz bimetallischer Ru-basierter Systeme bzw. von Promotoren die Affinität für die Bindung der gebildeten Amine gesenkt wird. In (2) wird die Möglichkeit der kontinuierlichen Prozessführung durch Einsatz eines kontinuierlichen Rührkessels untersucht. Im Fokus stehen dabei insbesondere Versuche zur Langzeitstabilität, der Reaktionskinetik sowie möglicher Massentransferlimitierungen an Formkörperkatalysatoren. In (3) wird die technisch relevante Trennung der Produkte über chromatographische Verfahren weiterentwickelt sowie als Konzeptstudie die Herstellung Isohexidamin-basierten Polyamide gezeigt. Auf dieser Basis soll in (4) über eine konzeptuelle Verfahrensentwicklung das Potential für eine technische Aufskalierung evaluiert sowie die Wirtschaftlichkeit abgeschätzt werden.
Das Projekt "Saccharosefolgechemie - Herstellung von Tensiden durch reduktive Aminierung von Zuckern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Fuer die Herstellung von Tensiden durch reduktive Aminierung von Isomaltulose mit Wasserstoff soll ein Heterogenkatalysator entwickelt werden. Auf der Basis eines stabilen Katalysators werden die kinetischen Daten ermittelt, um den Prozess in den technischen Massstab zu uebertragen. Fuer das erhaltene Reaktionsgemisch soll ein Aufarbeitungsverfahren ausgearbeitet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Katalysatorauswahl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Technische Chemie durchgeführt. Im Rahmen eines Verbundvorhabens mit der Fa. Südzucker AG sollen grundlegende Untersuchungen verschiedener selbst präparierter sowie kommerziell erhältlicher Katalysatorsysteme für die Oxidation und reduktive Aminierung von Zuckern (Saccharose, Glucose, Fructose, Lactose, Isomaltulose) durchgeführt werden. Ziel dieses Teilvorhabens ist es, Kenntnisse darüber zu erlangen, welche Parameter die Zielgrößen Selektivität, Aktivität und Standzeit der Katalysatoren beeinflussen, um durch gezielte Präparation bzw. Modifikation deren Eigenschaften zu verbessern. Es sollen Wirkungsbeziehungen zwischen Substratstruktur und Katalysator aufgeklärt sowie Verallgemeinerungen zur Katalysatorverwendbarkeit abgeleitet werden.
Das Projekt "Prozess- und Katalysatorentwicklung zur heterogen katalysierten Funktionalisierung von Isosorbid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie durchgeführt. Isosorbid ist eine erneuerbare biogene Plattformchemikalie mit zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten. So ist der Einsatz in Biopolymeren von großer ökologischer aber auch wirtschaftlicher Bedeutung, um langfristig die aus fossilen Rohstoffen gewonnen Grundbausteine in Kunststoffen durch erneuerbare Rohstoffe zu ersetzen. Im Rahmen des Projektes sollen effiziente heterogen katalysierte Verfahren sowie geeignete Katalysatormaterialien entwickelt werden, um Isosorbid effizient zu Amin- bzw. Carbonsäurederivaten umzuwandeln. Dafür steht v.a. die Entwicklung neuartiger Katalysatormaterialien im Vordergrund. Molekulare, katalytisch aktive Katalysatorspezies sollen in neuartigen porösen Trägermaterialien immobilisiert werden um dadurch die Vorteile homogener (hohe Selektivität) und heterogener Katalysatoren (Abtrennbarkeit, Recycling) zu kombinieren. Die entwickelten Katalysatoren sollen umfassend mit gängigen Methoden, wie z.B. Elementaranalytik, Elektronenmikroskopie, Adsorptionsmethoden, Thermoanalytik, IR- und NMR-Spektroskopie, charakterisiert werden. Ein zweites großes Arbeitspaket stellen die Katalyseversuche dar, um die Eignung der neuen Katalysatoren im Vergleich zu konventionellen Materialien in der heterogen katalysierten Aminierung sowie Carbonylierung zu testen.