Vor kurzem haben nun John Meurig Thomas und seine Mitarbeiter eine neue Katalysatorklasse entworfen, um ohne Umwege von Cyclohexan direkt zur Adipinsäure zu gelangen. Der Katalysator basiert auf Aluminiumphosphaten, die so synthetisiert werden, dass sie Mikroporen bilden. Ein kleiner Anteil des Aluminiums wird durch Eisen-Ionen ersetzt. Sie sitzen an der inneren Wand der winzigen Käfige und sind die aktiven Zentren, an denen die Reaktion stattfindet. Wichtig ist es, Form und Größe der Poren sorgfältig einzustellen, um die gewünschte Selektivität zu erreichen: Nur Produkte mit passender Molekülform und -größe können die Poren verlassen. Andere, wie die zyklischen Zwischenprodukte der Cyclohexan-Oxidation, verbleiben im Poreninnern und sind zur Weiterreaktion gezwungen. Die linearen Ketten dagegen sind beweglich genug, um die Poren zu verlassen. Auf diese Weise wird Adipinsäure als Hauptprodukt – neben einer Reihe verschiedener Nebenprodukte – erhalten.

"Mit unserer Arbeit wollten wir in erster Linie einen Design-Ansatz liefern. Viele neue Katalysatoren zur umweltfreundlichen Umsetzung organischer Moleküle in nutzbare Produkte sollen darauf basieren", erläutert Thomas. Und ein entscheidender Meilenstein ist seiner Forschertruppe bereits gelungen – mit einem Katalysator, dessen Käfige Cobalt statt Eisen enthalten und dessen Porengröße auf Hexan zugeschnitten wurde: So konnten erstmals nennenswerte Mengen an Adipinsäure direkt aus Hexan gewonnen werden. In ihrer Entdeckung sehen die Forscher aber nur ein Etappensieg auf dem Weg, irgendwann auch Methan, Hauptbestandteil von Erdgas, als Ausgangsmaterial für die Chemische Industrie zu nutzen.

Siehe auch

• Spektrum Ticker vom 27.6.2000
  "Ringelblumen-Lack und Insektizide aus Rapsöl"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
  
• Spektrum Ticker vom 10.2.2000
  "Katalysatoren mal genauer betrachtet"
  
• Spektrum Ticker vom 28.2.1998
  "Die Natur verliert jeden Krieg"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)