Synergien in der Katalyse

Dr. habil. Eszter Baráth

Da die Katalyse im Mittelpunkt der Chemie- und Energieindustrie steht, ist die Entdeckung aktiver, hochselektiver und energieeffizienter katalytischer/synthetischer Methoden von entscheidender Bedeutung für eine nachhaltige Zukunft. Angefangen bei den grundlegenden Aspekten bis hin zum Entwurf, der Erprobung und der Anwendung robuster und selektiver katalytischer Verfahren könnte dies einen unglaublichen positiven Einfluss nicht nur auf die chemische Industrie, sondern auch auf einen breiteren Bereich der Gesellschaft haben.

Unsere Gruppe konzentriert sich auf verschiedene selektive katalytische Reaktionen für die Umwandlung von biobasierten Ausgangsmaterialien in hochwertige Chemikalien. Zu diesem Zweck verwenden wir sowohl homogene als auch heterogene Katalysatoren.

Eines unserer Hauptarbeitsgebiete ist die Untersuchung von Wasserstofftransferreaktionen. Unsere Themen sind eng mit modernen/fortschrittlichen Synthese- und Charakterisierungstechniken, mit der (physikalischen) organischen Chemie und mit der theoretischen Chemie verbunden. Der Wasserstofftransfer fällt eindeutig in den Bereich der homogenen Katalysatoren. Eine der größten Herausforderungen für eine nachhaltige Zukunft wird allerdings darin bestehen, das homogene Verständnis auf heterogene Gegenstücke zu übertragen.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Entwicklung neuer Möglichkeiten, Biomasse oder Plattformchemikalien zu hochwertigeren Produkten umzusetzen. Neuartige Reaktionen werden stets mechanistischen Untersuchungen unterzogen. Zudem prüfen wir die allgemeine Machbarkeit von Prozessen (d. h. wie sicher/grün/wirtschaftlich sie sind).

Unsere Gruppe befasst sich auch mit dem Einbau von niedervalenten Phosphoratomen (niedrige Oxidationsstufe) in Ligandenarchitekturen, um die elektronischen und sterischen Eigenschaften von Metallkomplexen abzustimmen und sie für katalytische Anwendungen bei der Aktivierung kleiner Moleküle anzupassen. Darüber hinaus untersuchen wir verschiedene Strategien zur Übertragung von Phosphiniden (Spezies vom Typ R-P), zur Realisierung ungewöhnlicher chemischer Bindungen und zur Herstellung phosphorhaltiger Materialien. Alle Studien werden durch theoretische Untersuchungen zu Bindungen und Bildungsmodi ergänzt.

• Selektive katalytische Synthesemethoden (Dr. Eszter Baráth)

• Katalyse mit phosphorhaltigen Materialien (Dr. Christian Hering-Junghans)