{"id":130438,"date":"2023-08-16T07:08:00","date_gmt":"2023-08-16T05:08:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=130438"},"modified":"2023-08-14T09:23:33","modified_gmt":"2023-08-14T07:23:33","slug":"bio-und-chemokatalyse-fur-grune-chemie-kombiniert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/bio-und-chemokatalyse-fur-grune-chemie-kombiniert\/","title":{"rendered":"Bio- und Chemokatalyse f\u00fcr gr\u00fcne Chemie kombiniert"},"content":{"rendered":"\n\n\n
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Prof. Dr. Harald Gr\u00f6ger ist organischer Chemiker und Biotechnologe an der Universit\u00e4t Bielefeld und forscht auf dem Gebiet der gr\u00fcnen Chemie. \u00a9<\/strong> Universit\u00e4t Bielefeld<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Der Chemiker Professor Dr. Harald Gr\u00f6ger von der Universit\u00e4t Bielefeld ist Pionier auf dem Gebiet der so genannten chemoenzymatischen Ein-Topf-Synthese. Das Konzept beschreibt die Durchf\u00fchrung mehrerer Reaktionen ohne Trennschritte in einem Reaktor, bei der konventionelle Chemokatalysatoren und umweltfreundliche Biokatalysatoren (Enzyme) kombiniert werden. Diese Verzahnung macht Produktionsprozesse effizienter und reduziert Abf\u00e4lle. Gemeinsam mit Kollegen der US-amerikanischen University of California, Santa Barbara, und dem Schweizer Pharma-Unternehmen Novartis hat Gr\u00f6ger einen Beitrag \u00fcber solche effizienten Synthesen im Journal Chemical Reviews (06.12.2022 online; 10.05.2023 in Print) ver\u00f6ffentlicht.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Wenn beide Katalysatoren in einem einzigen Reaktor funktionieren sollen, bedarf es eines gemeinsamen Reaktionsmediums. F\u00fcr Gr\u00f6ger und seine Kollegen ist Wasser die L\u00f6sung: \u201eWasser ist billig, in gro\u00dfen Mengen verf\u00fcgbar und umweltfreundlich\u201c, sagt der Chemiker. W\u00e4hrend die meisten Enzyme ohnehin Wasser brauchen, um Reaktionen anzutreiben, werden Chemokatalysatoren routinem\u00e4\u00dfig in organischen L\u00f6sungsmitteln genutzt. Solche L\u00f6sungsmittel wie etwa Ether oder Alkane k\u00f6nnen allerdings Enzyme deaktivieren. \u201eWenn wir es aber schaffen, im Wasser zu bleiben, k\u00f6nnten wir prinzipiell alle Enzyme, die es gibt, verwenden. Wir k\u00f6nnten dadurch prinzipiell das ganze Spektrum der Enzyme in der Natur einsetzen und somit Energie und Abfall sparen.\u201c<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Verschiedene Ans\u00e4tze kombinieren<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Damit das funktioniert, setzen die drei Wissenschaftler an beiden Seiten an: \u201eWir m\u00fcssen einerseits Enzyme dazu bringen, unnat\u00fcrliche Ausgangsstoffe mit hoher Produktivit\u00e4t umzusetzen. Daf\u00fcr ver\u00e4ndern wir teilweise auch den Aufbau der Enzyme und die DNA der Mikroorganismen, die die Enzyme herstellen. Und andererseits m\u00fcssen wir den chemischen Katalysator so konzipieren, dass er in der Lage ist, in Wasser Reaktionen durchzuf\u00fchren.\u201c<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Mit ihrem \u00dcbersichtsbeitrag bringen die Autoren ihre Forschungsergebnisse mit denen von inzwischen zahlreichen auf diesem Fachgebiet t\u00e4tigen Arbeitsgruppen zusammen: \u201eEs war spannend, zu dritt an der Ver\u00f6ffentlichung zu arbeiten\u201c, sagt Gr\u00f6ger, denn: Die drei kannten sich zuvor nicht und haben verschiedene Ans\u00e4tze. Professor Dr. Bruce H. Lipshutz von der University of California, Santa Barbara, erforscht seit Jahren das Gebiet der chemischen Synthese in Wasser. Dr. Fabrice Gallou ist Industriechemiker beim Pharmakonzern Novartis in der Schweiz und arbeitet daran, Katalyse-Prozesse kompatibel f\u00fcr die Industrie zu machen.<\/p>\n\n\n\n

Gr\u00fcne Chemie vom Rohstoff an<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Der Ansatz der Ein-Topf-Synthese steht im Einklang mit den Grunds\u00e4tzen der gr\u00fcnen Chemie, einem Forschungsgebiet, das vor allem in den vergangenen Jahren an Aufmerksamkeit gewonnen hat. <\/p>\n\n\n\n

\u201eDas Interesse der Industrie an nachhaltiger Produktion w\u00e4chst und mit ihr die Zahl der Forschenden\u201c, sagt Gr\u00f6ger. Doch bleibt es nicht nur beim Optimieren von Verfahren: Roh\u00f6l bildet derzeit die Grundlage zahlreicher Produkte des t\u00e4glichen Bedarfs und tr\u00e4gt gleichzeitig massiv zum Klimawandel bei. \u201eMit erneuerbaren Rohstoffen lassen sich der CO2-Fussabdruck deutlich verringern und zudem neue Materialien designen\u201c, beschreibt der Wissenschaftler einen zweiten gro\u00dfen Bereich seiner Forschungsarbeit an der Universit\u00e4t Bielefeld.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Gemeinsam mit der M\u00fcnchner Firma Kl\u00fcber Lubrication entwickelte eine Gruppe von Bielefelder Chemiker*innen um Gr\u00f6ger neue Schmierstoff f\u00fcr insbesondere marine Anwendungen: \u201eIn Hafenbecken liegen Boote dicht an dicht und belasten das Wasser durch nicht abbaubare \u00d6le.\u201c Mit einem Verfahren, das chemische und enzymatische Stoffumwandlungen verzahnt, wurden Schmierstoffe im Labor derart gestaltet, dass diese aus nachwachsenden Rohstoffen zug\u00e4nglich und zugleich leichter biologisch abbaubar sind.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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