Anschrift
Justus-Liebig-Universität Gießen - Fachbereich 08 - Biologie und Chemie - Institut für Organische Chemie - AG Prof. Dr. Hermann A. Wegner
35392 Gießen
Heinrich-Buff-Ring 17
Aufgabenbeschreibung
FOREST
Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen - Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Modifikation
Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird.
Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht.
Ergebnisdarstellung
Basierend auf der in der AG Wegner entwickelten bidentaten Lewissäure-katalysierten Diels-Alderreaktion mit inversem Elektronenbedarf von 1,2-Diazinen wurden sowohl substituierte Anthraquinone, als auch Diazaanthraquinone zugänglich gemacht. Ausserdem wurden mehrere neue Grundstrukturen, die synthetisch aus dem aus Lignin zugänglichen Benzaldehyden sind, hergestellt. Alle Verbindungen wurden in Kollaboration mit der AG Janek in TV 5 auf ihre elektrochemischen Eigenschaften untersucht. Diese Ergebnisse tragne substanziell zum Verständnis der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen im Kontext von Flußbatterien bei. In einem weiteren Arbeitspaket wurde eine metall-freie Methode zur Depolymerisation von Lignin entwickelt, die gleichzeitig ein erhaltenes Monomer in einer selektiven Kohlenstoff-Kohlenstoff-Kupplungsreaktion involviert. Diese Transformation hat auch über die Verwendung in der Synthese von Aktivmaterialien für Flußbatterien Bedeutung zur Nutzung von Lignin als potentielle Rohstoffquelle.
