Polymerlatices und hyperverzweigte Makromoleküle als Träger für die Immobilisierung von Übergangsmetall-Komplex-Katalysatoren durch ionische Wechselwirkungen

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Mecking
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5244142

• Erstellungsjahr: 2007

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Immobilisierung homogener Übergangsmetall-Katalysatoren zur Ermöglichung einer schonenden Abtrennung erfordert die Bindung an geeignete Phasen. Bislang wurden meist mikroporöse Festphasen verwendet. Im Unterschied hierzu verfolgte das vorliegende Forschungsvorhaben das Konzept einer Immobilisierung an löslichen Makromolekülen oder dispergierten Polymernanopartikeln. Die Anbindung erfolgte im Gegensatz zur herkömmlichen kovalenten Anbindung durch nicht-kovalente, elektrostatische Wechselwirkungen. Als wohldefmierte und, im Gegensatz zu Dendrimeren, gut zugängliche Träger wurden lineare und hyperverzweigte Polyelektrolyte verwendet. Als partikuläre Träger wurden Polyelektrolyt-beschichtete Latexpartikel untersucht. Die Anbindung von Rhodiumkomplexen erfolgt durch ionische Wechselwirkung zwischen mit Sulfonatgruppen substituierten Liganden und den kationisch modifizierten Trägern. Die geträgerten Übergangsmetallkomplexe katalysieren die Hydroformylierung von 1-Olefinen. Die Katalysatoren wurden durch Ultrafiltration (lösliche Träger) bzw. Zentrifugation (partikuläre Träger) mehrfach recycliert.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Core-Shell Microspheres of a Catalytically Active Rhodium Complex bound to a Polyelectrolyte-coated Latex. Adv. Mater. 2000, 72,953
  S. Mecking, R. Thomann
  
• Hyperbranched Polyglycerol: Elevated Molecular Weights and Fractionation. Polym. Mat. Sci. Eng. 2001, 84, 943
  H. Kautz, R. Hanselmann, H. Frey, E. Schwab, S. Mecking
  
• Immobilization of a Catalytically Active Rhodium Complex by Electrostatic Interactions of Multiply-Charged Phosphine Ligands with a Soluble Polyelectrolyte and Recovery by Ultrafiltration. Organometallics 2001, 20, 5504
  E. Schwab, S. Mecking
  
• Catalysis with Water-Soluble Polymer-bound Ligands in Aqueous Solution. In: ,Aqueous Phase Organometallic Catalysis' (Eds.: W. A. Herrmann, B. Cornils), Wiley-VCH, 2nd edition, 2004, 699 - 705
  S. Mecking, E. Schwab
  
• Recoverable Catalysts Non-Covalently Bound to a Hyperbranched Polyelectrolyte. Organometallics 2005, 24, 3758 - 3763
  E. Schwab, S. Mecking
  
• Synthesis and Properties of Highly Branched Polycations with an Aliphatic Polyether Scaffold. J. Polym. Sci. A, Polym. Chem. 2005, 43, 4609 ,4617
  E. Schwab, S. Mecking