Polymerröhren als Nanoreaktoren

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Greiner; Professor Dr. Armido Studer
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 175124572

• Erstellungsjahr: 2016

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Basierend auf dem universell einsetzbaren TUFT-Prozess konnten erfolgreich kontinuierliche PPX-Röhrchen für die Immobilisierung von Katalysatoren hergestellt werden. Es wurden sterisch anspruchsvolle Dendrimere beziehungsweise dendrimerbasierende Übergangsmetallkatalysatoren im Inneren der Röhrchen eingeschlossen. Dabei wurde untersucht, ob kleinere Dendrimere unter Verwendung größerer PPX-Wandstärken immobilisiert werden können. Zudem konnten „klickbare“ organische sowie metallorganische Katalysatoren auf einer funktionalisierten PPX-Röhrchenoberfläche immobilisiert werden. Die hergestellten Katalysatorsysteme konnten erfolgreich für unterschiedliche Reaktionen verwendet werden und Rezyklierbarkeitsstudien bestätigten eine gute Wiederverwendbarkeit der Katalysatoren. Weiterhin wurde der Einfluss der Reaktionsmedien auf die PPX-Röhrchen untersucht. Aufgrund der Kombination des sehr universell einsetzbaren TUFT-Prozesses sowie der robusten Klick-Chemie besteht somit eine hoch flexible Methode, um verschiedene organische und metallorganische Katalysatoren in und auf PPX-Röhrchen zu immobilisieren. Einem neuem weiterführenden Ansatz folgend wurden Goldnanopartikel in elektrogesponnen Polylaktidnanofasern immobilisiert und mit PPX beschichtet. Die nach der selektiven Entfernung der Polylaktidnanofasern erhaltenen goldnanopartikelgefüllten PPX-Röhrchen konnten erfolgreich für organische Katalyse eingesetzt werden und bieten so ein neues hochinteressantes Arbeitsgebiet. Besonders interessant und weiterführend sind die dabei gefunden wesentlich höheren Katalysatoreffizienz, deren Ursachen und Verallgemeinerbarkeit in Folgeprojekten zu klären sind.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Macromolecules 2013,46, 8784
  F. Mitschang, B. K. Dettlaff, J.-P. Lindner, A. Studer, A. Greiner
  
• RSC Adv. 2013, 3, 25976
  J. Hepperle, F. Mitschang, A. Bier, B. K. Dettlaff, A. Greiner, A. Studer
  
• Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 4972
  F. Mitschang, H. Schmalz, S. Agarwal, A. Greiner