Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

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Projektbeschreibung

FÖRDERKENNZEICHEN: 22026905 01.09.2006 bis 31.10.2011
Nachwuchsgruppe: Stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen zur Synthese von Zwischenprodukten der chemischen Industrie (Kurzbezeichnung: NawaRo)
Hochschule Emden/Leer - Standort Emden - Fachbereich Technik - Abt. Naturwissenschaftliche Technik
Constantiaplatz 4
26723 Emden
Prof. Dr. Jürgen O. Metzger
Tel: +49 441-7983718
E-Mail: juergen.metzger@uni-oldenburg.de

Aufgabenbeschreibung:
1. Es sollen auf der Basis von Pflanzenölen als nachwachsende Rohstoffe neue Synthesen von organischen Zwischenprodukten und von Feinchemikalien entwickelt werden, die entsprechende petrochemische Zwischenprodukte und Feinchemikalien zunehmend substituieren können. 2. Die an der FH zu installierende Nachwuchsgruppe widmet sich insbesondere der Synthese organischer Verbindungen, welche als Zwischenprodukte zur Herstellung von Polyestern, Polyurethanen und Polyamiden dienen. Diese Polymere werden weltweit auf petrochemischer Grundlage im Maßstab von mehreren Mio Tonnen produziert . Als Rohstoffe werden kommerziell erhältliche Pflanzenöle oder neue Ölsaaten wie z.B. Korianderöl eingesetzt . Von Interesse sind Synthesewege zu linearen und verzweigten Dicarbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren, Di- und Polyalkoholen, omega-Aminocarbonsäuren u. a. 3. Workshops, Fortbildungsveranstaltungen und Veröffentlichungen in Fachzeitschriften gewährleisten eine rasche Weitergabe der Ergebnisse. Des weiteren fließen sie auch in die Lehre der FH ein (Lehraufträge). Eine enge Zusammenarbeit mit der chemischen Industrie ermöglicht die Erprobung der Produkte in der Praxis.

Ergebnisdarstellung:
Im Rahmen dieses Projekts konnte eine Vielzahl neuer Synthesen von nachwachsenden Monomeren und Polymeren erarbeitet werden. Zur Funktionalisierung von Fettsäuren erwiesen sich vor allem die Olefin Kreuzmetathese und die radikalische Thiol-En Addition als sehr vielseitige und effiziente Synthesemethoden. So konnten eine große Anzahl von bisfunktionalen Fettsäurederivaten dargestellt und auch polymerisiert werden um Polyester, Polyamide, Polyanhydride und andere Polymere zu erhalten. Die Eigenschaftsuntersuchungen der Polymere ergab ganz deutliches Substitutionspotential von industriell erhältlichen, auf Petrochemie basierenden, Kunstoffen. Neben diesen Arbeiten wurden auch alpha,omega-Diene mittels acyclischer Dienmetathese (ADMET) und Thiol-En Reaktionen polymerisiert um einerseits Polymere mit einstellbarem Abbauverhalten und andererseits Polyethylen-Analoga zu erhalten. Grundlegende Studien zum Polymerisationsmechanismus der ADMET zeigten Nebenreaktionen dieser katalytischen Reaktion auf und ergaben auch Syntheserouten, die diese ungewollten Nebenreaktionen vermeiden können. Zudem konnte die ADMET auf Modelltriglyceride und schließlich auf Sonnenblumenöl mit hohem Ölsäuregehalt übertragen werden um verzweigte Polymere mit potentiellen Anwendungen als Schmierstoffe oder zur Verkapselung aktiver Bestandteile zu erhalten. Letzteres Ergebnis ist besonders interessant, da hier ein nachwachsender Rohstoff (Sonnenblumenöl) direkt, ohne vorherige chemische Modifikation, zur Polymerisation gebracht werden kann. Weiterhin wurden Beispiele für Weichmacher auf der Grundlage von Pflanzenölen entwickelt. Auch eines der Hauptziele der Nachwuchsgruppenförderung, die Forschung zur stofflichen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland zu verstetigen und auf die nächste Generation der Wissenschaftler zu übertragen, wurde durch den Ruf des ehemaligen Nachwuchsgruppenleiters Prof. Dr. Meier auf eine W3 Professur am Karlsruher Institut für Technologie erfüllt.

Abschlussbericht als pdf-Dokument
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