Green Chemistry: Auf der Suche nach neuen Wegen

Umweltaspekte und Nachhaltigkeit werden heute in der chemischen Forschung bewusst und gezielt in den Mittelpunkt gestellt. Das Bestreben, bei der Herstellung und dem Einsatz chemischer Substanzen die Umwelt und deren Ressourcen zu schonen, hat in den vergangenen Jahren enorm zugenommen. Gleichzeitig sollen die verwendeten Verbindungen wieder vollständig in den Stoffkreislauf zurückgeführt und Prozesse mit geringem Energieaufwand eingesetzt werden.

„Green Chemistry, also nachhaltige Chemie, ist ein Forschungsfeld, das immer mehr an Bedeutung gewinnt“, weiß Prof. Dr. Thomas Heinze von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. In seiner Arbeitsgruppe (AG) im Kompetenzzentrum Polysaccharidforschung der Friedrich-Schiller-Universität Jena suchen Nachwuchswissenschaftler nach neuen Wegen der Funktionalisierung von Polysacchariden. „Es geht insbesondere um ionische Flüssigkeiten als alternative Lösemittel für Cellulose und andere Polysaccharide, die als Reaktionsmedium für chemische Reaktionen unter homogenen Bedingungen erforderlich sind“, so Heinze weiter. Darüber hinaus sollen die Eigenschaften von Polysaccharid-Derivaten durch die gezielte Einführung von funktionellen Gruppen maßgeschneidert werden.

Nun ist die Friedrich-Schiller-Universität Jena Partner im „Marie Curie Initial Training“ der Europäischen Union (EU) „Shaping and Transformation in the Engineering of Polysaccharides (STEP)“. Der Ausbau des Wissens um die Nutzung nachwachsender Rohstoffe als Basis vielseitig einsetzbarer und hochwertiger Materialien ist Ziel des von der Universität Innsbruck koordinierten Projekts, das acht renommierte Vertreter aus der Polysaccharidforschung und -verarbeitung aus ganz Europa vereint. Das Projekt wird im 7. Rahmenprogramm der EU mit insgesamt 3,4 Millionen Euro gefördert. „Im Sinne der nachhaltigen Chemie sollen umweltfreundliche Synthese- und Umformungsstrategien für Polysaccharide und Derivate unter Berücksichtigung anwendungsorientierter Aspekte entwickelt werden“, so der AG-Leiter. „Das Projekt kombiniert aktuelle Themen der Polysaccharidforschung und -technologie mit der Herstellung Cellulose-basierter Textilien und der Anwendung von Polysacchariden in Lebensmitteln und Hygieneartikeln mit dem langfristigen Ziel, Polymere aus fossilen Rohstoffen zu ersetzen.“

Vor allem ausländische Wissenschaftler, die strenge Auswahlkriterien erfüllen müssen, soll das Projekt ansprechen. Taha Genco ist der erste Jenaer Doktorand, der seit April am Marie Curie Initial Training mitarbeitet. Der Chemiker, der aus der Stadt Aleppo im nördlichen Teil Syriens stammt und an der University of Aleppo sein Chemie-Studium erfolgreich abschloss, wird bis September 2010 in der AG von Prof. Heinze mitarbeiten. Er wird am Jenaer Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie Derivate synthetisieren: „Die Struktur der Polysaccharide enthält reaktionsfähige Gruppen, die durch schrittweise chemische Reaktionen verändert werden können“, erläutert der Syrer. „Das entstehende semi-synthetische Material kann durch 'Green Chemistry' zu einem niemals endenden regenerativen Stoff werden.“

In einem zweiten Projektteil an der University of Maribor in Slowenien wird sich der 34-Jährige der anwendungsorientierten Forschung widmen. Hier sollen die hergestellten Polysaccharide auf ihre „medizinische und biomedizinische Anwendbarkeit hin untersucht werden“. Beispielsweise wird Genco gemeinsam mit den slowenischen Kollegen an Textilfasern testen, inwieweit die synthetisierten Stoffe das Wachsen von Mikroorganismen verhindern können.

Es sei die Kombination aus exzellenten Forschungsbedingungen und dem wissenschaftlichen Arbeiten an einer „altehrwürdigen Universität, an der bereits Ernst Abbe Vorlesungen hielt“, die Taha Genco an seinem Jenaer Forschungsaufenthalt reizt. Deshalb will er auch nach seiner Projektmitarbeit, die im März 2010 enden wird, in Jena bleiben, um hier seine Forschungsergebnisse zu Papier zu bringen.

Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Heinze
Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der Universität Jena
Humboldtstr. 10, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948270
E-Mail: thomas.heinze[at]uni-jena.de