Umweltfreundliche Nylon-Produktion ohne Blausäuere

pte20181130019 Forschung/Technologie, Produkte/Innovationen

Eiweiß statt Blausäure bei Nylon-Herstellung

Bielefelder Forscher nutzen Katalysator aus der Natur, um Ausgangsstoff Adiponitril herzustellen

(pte019/30.11.2018/13:30) – Chemiker der Universität Bielefeld http://uni-bielefeld.de haben in "Nature Communications" eine Methode vorgestellt, die anstelle
von Blausäure ein Enzym nutzt, um den Ausgangsstoff für Nylon, die
Verbindung Adiponitril, herzustellen. In Kombination mit anderen
Verfahren eröffnet diese Biokatalyse-Reaktion eine Perspektive, künftig
die Nylon-Vorstufe umweltschonend, ausgehend von CO2 und Sonnenlicht zu
produzieren.

Verzicht auf tödliches Gift

"Die derzeitige Herstellungsmethode für Adiponitril hat sich zwar seit
Jahrzehnten bewährt und ist mit hohen Sicherheitsstandards verbunden.
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", so Harald Gröger, einer der
Autoren der Bielefelder Studie und Leiter der Forschungsgruppe
Organische Chemie I. 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 Erstautor Tobias Betke. Das Enzym namens
Aldoximdehydratase ließe sich in gut zugänglicher Weise durch
Fermentation herstellen und erlaube eine umweltschonende Erzeugung 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",
meint Gröger. "Die Reaktion braucht zudem wenig Energie. Sie verläuft
bei Raumtemperatur im Wasser."

Weniger von Erdöl abhängig

Gröger und seine Kollegen sehen ihre Methode auch 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 CO2 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", resümiert Gröger.