Die katalytische Dehydrierung von gesättigten Kohlenwasserstoffen mit Übergangsmetallkomplexen

Die Aktivierung chemischer Bindungen stellt einen bedeutenden Bereich der modernen Chemie dar. Auf der Suche nach günstigen Ausgangsmaterialien für die chemische Industrie wird die Nutzung von reichlich vorhandenen, aber unreaktiven Ausgangsverbindungen zur Herstellung von neuen, hochwertigen Produkten für Industrie, Medizin und Forschung immer bedeutsamer. Gesättigte Kohlenwasserstoffe aus Erdöl stellen den größten Anteil der Weltenergieressourcen dar und sind als günstige Ausgangsmaterialien verfügbar. Gegenwärtig basiert die Petrochemie auf den Rohstoffen „Olefine“, die durch thermische Spaltung (Cracken) von Erdöl erhalten werden. Dieser Prozess erfordert Temperaturen bis zu 1000 °C; zudem ist die Reinigung der Produkte darüber hinaus mühsam und kostspielig, da eine Mischung von Alkenen verschiedener Kettenlänge und Struktur entsteht. Daher ist eine selektive Methode zur Herstellung von Alkenen aus Alkanen unter milden Bedingungen überaus erstrebenswert. Diese führt zur katalytischen CH-Aktivierung mittels Übergangsmetallkomplexen. Sandra Taubmann beschreibt in ihrem vorliegenden Buch die Synthese und Anwendung von Katalysatoren für die Dehydrierung von Cyclooctan und anderen gesättigten Kohlenwasserstoffen. Dabei wurden erstmals Metallocenkomplexe erfolgreich als Katalysatorvorstufe zur Dehydrierung von Alkanen eingesetzt. Durch die geeignete Wahl von Temperatur, Cokatalysator und Additiv konnte Cyclooctan zu 50 % in Bis(3.3.0)cyclooctan umgewandelt werden. Für den Einsatz in der Industrie wurden darüber hinaus heterogene Katalystoren mit Metallen der 4. Gruppe mit Erfolg getestet.