Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Methode für sichere Herstellung von Nylon-Vorstufe

30.11.2018

Bielefelder Forscher entwickeln umweltschonendes Verfahren

Der Kunststoff Nylon ist allgegenwärtig. Ob Regenschirme, Strumpfhosen oder Küchenhelfer: Sie haben alle gemeinsam, dass sie aus Nylon gefertigt sind. Um Nylon zu produzieren, braucht die Industrie die Chemikalie Adiponitril – jedes Jahr mehr als eine Million Tonnen weltweit. Noch wird hochgiftige Blausäure verwendet, um Adiponitril zu erzeugen. Chemiker der Universität Bielefeld wollen das ändern. Sie stellen heute (30.11.2018) im Fachmagazin „Nature Communications“ eine Methode vor, die anstelle von Blausäure ein Enzym nutzt, um diese Verbindung herzustellen.


Prof. Dr. Harald Gröger und sein Mitarbeiter Tobias Betke haben eine Methode entwickelt, die dazu beiträgt, Nylon aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen.

Foto: Universität Bielefeld

In Kombination mit anderen Verfahren eröffnet diese Biokatalyse-Reaktion eine Perspektive, zukünftig die Nylon-Vorstufe umweltschonend ausgehend von Kohlendioxid und Sonnenlicht zu produzieren.

„Die derzeitige Herstellungsmethode für Adiponitril hat sich zwar seit Jahrzehnten bewährt und ist mit hohen Sicherheitsstandards verbunden“, sagt Professor Dr. Harald Gröger, einer der Autoren der Studie und Leiter der Forschungsgruppe Organische Chemie I der Universität Bielefeld. „Die Verwendung von Blausäure bleibt aber ein Risiko. Wenn schon bei den Grundstoffen der Produktion auf giftiges Material verzichtet wird, kommt solch ein Risiko gar nicht erst auf“, ergänzt Gröger.

Nylon wird in einem mehrstufigen Verfahren hergestellt. Adiponitril ist nötig, um den Nylon-Grundstoff Hexamethylendiamin zu erzeugen. „Wir verwenden ein Enzym, also einen Katalysator aus der Natur, um Adiponitril herzustellen“, sagt Tobias Betke, Erstautor der Studie und wissenschaftlicher Mitarbeiter in Grögers Forschungsgruppe.

Das Enzym namens Aldoximdehydratase kann in gut zugänglicher Weise durch Fermentation hergestellt werden und erlaubt eine umweltschonende Herstellung von Adopinitril.

„So entsteht in kürzester Zeit und auf effiziente Weise Adiponitril. Das Verfahren hat eine hohe Raum-Zeit-Ausbeute, was bedeutet, dass es nicht nur schnell, sondern auch sehr ergiebig ist“, sagt Harald Gröger. „Die Reaktion braucht zudem wenig Energie. Sie verläuft bei Raumtemperatur im Wasser.“

Harald Gröger sieht die neue Methode überdies als Beitrag zum Ansatz, die Abhängigkeit von Erdöl zu vermindern und die Rohstoffversorgung auf eine breite Basis zu stellen. Die Unternehmen Evonik, Siemens und Covestro haben kürzlich eine Methode vorgestellt, mit der sich Kohlendioxid mit Sonnenenergie zur Basischemikalie 1-Hexanol umwandeln lässt.

„Darauf aufbauend kann unsere Methode als einer von mehreren Zwischenschritten dienen, um von 1-Hexanol zu Adiponitril als eine der Vorstufen von Nylon zu gelangen“, sagt Gröger.

Die Studie wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über das Programm „Biotechnologie 2020+, Nächste Generation biotechnologischer Verfahren“ gefördert (Fördernummer: 031A184A).

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Harald Gröger, Universität Bielefeld
Fakultät für Chemie, Organische Chemie I
Telefon: 0521 106-2057, -6920 (Sekretariat)
E-Mail: harald.groeger@uni-bielefeld.de

Originalpublikation:

Tobias Betke, Manuel Maier, Heidrun Gruber-Wölfler, Harald Gröger: Biocatalytic production of adiponitrile and related aliphatic linear α,ω-dinitriles. Nature Communications, http://doi.org/10.1038/s41467-018-07434-0, erschienen am 30.November 2018.

Weitere Informationen:

https://ekvv.uni-bielefeld.de/blog/uniaktuell/entry/nitril_chemikalien_ohne_hoch... „Nitril-Chemikalien ohne hochgiftiges Zyanid hergestellt“ (Pressemitteilung vom 26.09.2017)

Jörg Heeren | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Selbstorganisierte, molekulare Monolagen für effiziente Perowskit-Solarzellen
26.11.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Goldene Zeiten für Partikelanalyse
21.11.2018 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neuartige Lasertechnik für chemische Sensoren in Mikrochip-Größe

Von „Frequenzkämmen“ spricht man bei speziellem Laserlicht, das sich optimal für chemische Sensoren eignet. Eine revolutionäre Technik der TU Wien erzeugt dieses Licht nun viel einfacher und robuster als bisher.

Ein gewöhnlicher Laser hat genau eine Farbe. Alle Photonen, die er abstrahlt, haben genau dieselbe Wellenlänge. Es gibt allerdings auch Laser, deren Licht...

Im Focus: Topological material switched off and on for the first time

Key advance for future topological transistors

Over the last decade, there has been much excitement about the discovery, recognised by the Nobel Prize in Physics only two years ago, that there are two types...

Im Focus: Neue Methode verpasst Mikroskop einen Auflösungsschub

Verspiegelte Objektträger ermöglichen jetzt deutlich schärfere Bilder / 20fach bessere Auflösung als ein gewöhnliches Lichtmikroskop - Zwei Forschungsteams der Universität Würzburg haben dem Hochleistungs-Lichtmikroskop einen Auflösungsschub verpasst. Dazu bedampften sie den Glasträger, auf dem das beobachtete Objekt liegt, mit maßgeschneiderten biokompatiblen Nanoschichten, die einen „Spiegeleffekt“ bewirken. Mit dieser einfachen Methode konnten sie die Bildauflösung signifikant erhöhen und einzelne Molekülkomplexe auflösen, die sich mit einem normalen Lichtmikroskop nicht abbilden lassen. Die Studie wurde in der NATURE Zeitschrift „Light: Science and Applications“ veröffentlicht.

Die Schärfe von Lichtmikroskopen ist aus physikalischen Gründen begrenzt: Strukturen, die näher beieinander liegen als 0,2 tausendstel Millimeter, verschwimmen...

Im Focus: Supercomputer ohne Abwärme

Konstanzer Physiker eröffnen die Möglichkeit, Supraleiter zur Informationsübertragung einzusetzen

Konventionell betrachtet sind Magnetismus und der widerstandsfreie Fluss elektrischen Stroms („Supraleitung“) konkurrierende Phänomene, die nicht zusammen in...

Im Focus: Drei Nervenzellen reichen, um eine Fliege zu steuern

Uns wirft so schnell nichts um. Eine Fruchtfliege kann dagegen schon ein kleiner Windstoß vom Kurs abbringen. Drei große Nervenzellen in jeder Hälfte des Fliegenhirns reichen jedoch aus, um die Fliege mit Hilfe visueller Signale wieder auf Kurs zu bringen.

Bewegen wir uns vorwärts, zieht die Umwelt in die entgegengesetzte Richtung an unseren Augen vorbei. Drehen wir uns, verschiebt sich das Bild der Umwelt im...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungen

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungen

Fachforum über intelligente Datenanalyse

10.12.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuartige Lasertechnik für chemische Sensoren in Mikrochip-Größe

11.12.2018 | Physik Astronomie

Besser Bohren – Neues Nanokomposit stabilisiert Bohrflüssigkeiten

11.12.2018 | Geowissenschaften

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics