Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Biotechnologisches Produktionsverfahren zur industriellen Herstellung von Fettnitrilen aus Fetten, Ölen und deren Derivaten (Fettnitrile)

Anschrift
Universität Bielefeld - Fakultät für Chemie - Organische Chemie I
33615 Bielefeld
Universitätsstr. 25
Kontakt
Prof. Dr. Harald Gröger
Tel: +49 521 106-2057
E-Mail: harald.groeger@uni-bielefeld.de
FKZ
22001716
Anfang
01.11.2016
Ende
31.10.2019
Aufgabenbeschreibung
Ziel des geplanten Vorhabens ist die nachhaltige und Umwelt-freundliche Umwandlung nachwachsender Rohstoffe – hier nativer Fette und Öle – in Fettnitrile unter Einsatz eines neuartiges biotechnologisches Verfahren ausgehend von Fetten, Ölen und deren Derivaten. Fettnitrile sind als Plattformchemikalien selbst von wirtschaftlichem Interesse, z.B. als Biokraftstoffe und Rohmaterialien für die Spezial- und Polymerchemie, oder fungieren als Ausgangsmaterialien für Fettamine, die wiederum eine Substanzklasse mit großer technischer Bedeutung beispielsweise im Bereich der Schmierstoffindustrie darstellt. In diesem Vorhabens soll ein neuartiges, nachhaltiges, umweltfreundliches, energieökonomisches und kostengünstiges Produktionsverfahren zur Herstellung von Fettnitrilen, ausgehend von einfach zugänglichen Derivaten der Fettsäuren, entwickelt werden. Im Gegensatz zu heute etablierten Verfahren soll die Darstellung der Fettnitrile ohne den Einsatz toxischer Metallkatalysatoren, bei Raumtemperatur und cyanidfrei, sowie praktisch ohne Abfälle (Salze), also mit hoher Atomökonomie erfolgen. Im Detail ist das Vorhaben dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einfach zugänglichen, auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Fettalkoholen deren Oxidation zum Beispiel unter Einsatz von Luftsauerstoff in die entsprechenden Aldehyde untersucht wirdt. Hierzu werden beispielsweise Enzyme in Gegenwart eines Cofaktors in wässriger Lösung eingesetzt. Die dabei entstehenden Aldehyde werden nicht aufgearbeitet bzw. isoliert, sondern sollen direkt in situ in einem Eintopfverfahren chemoenzymatisch in Fettnitrile überführt werden. Hierzu werden die in situ gebildeten Fettaldehyde zunächst mit Hydroxylamin spontan in Oxime umgewandelt, die dann wiederum in situ unter Einsatz einer Aldoximdehydratase unter schonenden Reaktionsbedingungen (Normaldruck, Raumtemperatur) in Wasser zu den gewünschten Fettnitrilen dehydratisiert werden.

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