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Neuartiger Prozess zur industriellen Produktion von Grundchemikalien entwickelt

Forscherinnen und Forscher der Freien Universität Berlin finden einen neuen Zugang zu Phosgen

Forscherinnen und Forscher der Freien Universität Berlin finden einen neuen Zugang zu Phosgen
Bildquelle: AG Halogenchemie

News vom 04.10.2021

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Freien Universität Berlin haben einen neuartigen Prozess zur industriellen Produktion von Grundchemikalien entwickelt. Sie fanden einen neuen Zugang zu Phosgen, der ganz neue Wege bei der Herstellung von Grundstoffen ermöglicht. Carbonylchlorid – auch Phosgen genannt – ist einer der wichtigsten Grundstoffe in der chemischen Industrie und Ausgangsstoff für beispielsweise Polymere, Agrochemikalien und Medikamente. Allein für die Produktion von Polyurethanen und Polycarbonaten – Kunststoffe die als Dämmstoffe bzw. in CDs oder Brillengläsern verwendet werden – werden jährlich ca. 12 Millionen Tonnen Phosgen benötigt; eine Zahl die Schätzungen zufolge bis 2030 auf 18,6 Millionen Tonnen pro Jahr ansteigen wird. Die Entwicklung gelang Professor Dr. Sebastian Hasenstab-Riedel vom Institut für Chemie und Biochemie der Freien Universität sowie beteiligten Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin und der Firma Covestro. Die Ergebnisse wurden in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift „Science Advances“ veröffentlicht.

Aufgrund seiner hohen Toxizität wird Carbonylchlorid nur von wenigen spezialisierten Unternehmen in großem Maßstab produziert. Dabei werden Kohlenmonoxid und Chlor bei sehr hohen Temperaturen und hohen Drücken unter Zuhilfenahme eines Katalysators zur Reaktion gebracht, was sehr energieintensiv ist und ein umfangreiches Sicherheitskonzept erfordert.

Die Forscherinnen und Forscher um Proessor. Dr. Sebastian Hasenstab-Riedel konnten zeigen, dass bereits Chloridionen – wie sie auch in Kochsalz vorkommen – in Kombination mit speziellen Kationen sehr effiziente Katalysatoren für die Synthese von Carbonylchlorid sind. „Chlor und Chloridionen bilden zunächst sogenannte Polychloride, welche bei Raumtemperatur und normalem Druck mit Kohlenmonoxid zu Carbonylchlorid reagieren“, erläutert Prof. Dr. Sebastian Hasenstab-Riedel. „Das Verfahren könnte sich im großen Maßstab als weitaus effizienter erweisen als das bisher angewandte. Zudem lassen sich die Polychloride als effiziente, neuartige und bei Raumtemperatur flüssige, Chlorspeicher einsetzen, was in Zukunft eine nachhaltigere Chlorproduktion ermöglichen könnte.“

Weitere Informationen

Prof. Dr. Sebastian Hasenstab-Riedel, Institut für Chemie und Biochemie der Freien Universität Berlin, Telefon: 030 / 838-68758 und -59860, E-Mail: s.riedel@fu-berlin.de

Publikation

Patrick Voßnacker, Alisa Wüst, Thomas Keilhack, Carsten Müller, Simon Steinhauer, Helmut Beckers, Sivathmeehan Yogendra, Yuliya Schiesser, Rainer Weber, Marc Reimann, Robert Müller, Martin Kaupp, Sebastian Riedel* „Novel Synthetic Pathway for the Production of Phosgene“ Science Advances 2021, online: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj5186

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