Mn-at-work - Mangan „at work“: Hydroformylierung mit Katalysatoren basierend auf kostengünstigem Mangan

Ref.-Nr. 6120

Keywords: Hydroformylierung, Katalyse, Liganden, Aldehydherstellung, Mangan, Rhodiumersatz

Als hocheffiziente Katalysatorklasse dieser im Maßstab von >10 Millionen Tonnen angewandten Prozesstechnologie haben sich Rhodium-Katalysatoren erwiesen. Aufgrund des aktuell hohen und in den zurückliegenden Jahren stark angestiegenen Preises für dieses Metall, das in 2021 zeitweise bei über 800.000 EUR pro Kg lag, besteht ein steigendes Interesse am Einsatz alternativer, kostengünstigerer Metall-Komponenten für die Hydroformylierung.
Wissenschaftler der Universität Bielefeld haben nun ein Verfahren zur Hydroformylierung unter Einsatz eines auf Mangan basierenden Katalysators entwickelt. Der Preis für Mangan lag in 2021 bei 2 EUR pro Kg und somit unter dem von Rhodium. Unter Einsatz eines geeigneten organischen Liganden und eines darauf basierenden Mangan-Komplexes konnten attraktive Ausbeuten bei zudem geringen Katalysatorbeladungen erzielt werden. Bevorzugt wird dabei das unverzweigte Produkt (n-Aldehyd) im Vergleich zum verzweigten Pendant (i-Aldehyd) aus dem terminalen Alken (1-Alken) erhalten.

Vorteile

  • Ökonomisch
  • Einfache Durchführbarkeit
  • Hohe Verfügbarkeit des sehr preisgünstigen Metalls für den Katalysator
  • Gute Ausbeuten
  • Hydroformylierung / Hydrierung steuerbar

Kommerzielle Anwendung

Aldehyde stellen eine bedeutende industrielle Produktklasse dar, die für eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich der Bulk- und Spezialchemie als auch Feinchemie zum Einsatz kommt. Sie dienen als Ausgangsstoffe für die Herstellung von Säuren, Ester und Alkoholen, aber auch von Aminen. Das vorliegende Verfahren könnte die Produktion der Grundchemikalie deutlich verbilligen und zudem einen ökologischen Beitrag leisten, da auf teure Katalysatoren verzichtet werden kann und Mangan ein häufig vorkommendes Element und einfach zugängliche Metall-Komponente darstellt.

Aktueller Stand

Das Verfahren liegt als "proof-of-concept" vor und die Durchführbarkeit wurde im Labormaßstab erfolgreich aufgezeigt.

Eine Erfindung der Uni Bielefeld.


Dr. Thorsten Schaefer

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