Neue Veröffentlichung über sulfonierte PEEK-Katalysatoren für Veretherungs- und Veresterungsreaktionen
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Veretherungs- und Veresterungsreaktionen sind von entscheidender Bedeutung, da ihre Produkte in vielen Bereichen eingesetzt werden, u. a. in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, als Kraftstoffe und als chemische Zwischenprodukte. Die Herstellung dieser Chemikalien auf nachhaltigere Weise spielt eine zentrale Rolle auf dem Weg zu einer umweltfreundlicheren Chemie. Da sich die Anforderungen an die Anlagenplanung, die Syntheserouten und die erneuerbaren Ausgangsstoffe weiterentwickeln, muss die Auswahl des Katalysators entsprechend angepasst werden. Die größte Herausforderung ist die Aufrechterhaltung der Aktivität und Stabilität des Katalysators bei den erforderlichen Reaktionstemperaturen. Sulfoniertes Poly(ether ether)keton (sPEEK) wurde daher als geeignete polymere Feststoffsäure identifiziert.
Im Rahmen dieser Veröffentlichung wurden sphärische sPEEK-Katalysatoren synthetisiert und auf ihre Stabilität und Aktivität getestet. Für die Veretherung wurde die Reaktion von Methanol zu Dimethylether (DME) untersucht, wobei die sPEEK-Katalysatoren die höchsten Umsatzraten bei 170 °C zeigten. Aktivitätstests wurden auch für die Veresterung von Ölsäure und 1-Decanol, sowie für die Synthese von Alkyllävulinaten durchgeführt, wobei die sPEEK-Katalysatoren kommerzielle Katalysatoren übertrafen und gleichzeitig stabil blieben. Weitere Untersuchungen der Morphologie und der Ionenaustauschkapazität ergaben synergistische Effekte, die sich auch auf die Leistung der Katalysatoren auswirken.
Insgesamt wurde ein aktiver und stabiler heterogener Katalysator für die Veretherung und Veresterung bei erhöhten Temperaturen erfolgreich identifiziert und gründlich untersucht. Die Autoren empfehlen weitere Untersuchungen der Materialeigenschaften, um den Katalysator zu optimieren und seine Anwendung in einem breiteren Spektrum von Reaktionen zu ermöglichen.
[1] Greve A., et al. “SPEEK-based temperature-resistant catalyst for etherification and esterification reactions.” Applied Catalysis O: Open 190 (2024) 206951.
