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Von Holz und Gräsern zum nachhaltigen Lösungsmittel

Forscher der UR veröffentlichen im Fachjournal "Green Chemistry"


5. Juli 2021

Das Molekül „γ-Valerolacton“ (GVL) lässt sich leicht aus den Hauptbestandteilen von Pflanzen (zum Beispiel Cellulose) gewinnen und kann in kommerziellen Produkten und möglicherweise auch in großtechnischen Prozessen eine Reihe von synthetischen, teils reproduktionstoxischen Chemikalien ersetzen. Dabei ist es ungefährlich für Wasserorganismen und vollständig biologisch abbaubar. Diese Ergebnisse haben Forscher der Universität Regensburg und der TU Dresden gemeinsam im Fachjournal Green Chemistry, der weltweit führenden Zeitschrift für Nachhaltige Chemie, veröffentlicht und sind damit prompt als Green Chemistry Editor’s Choice auf dem Cover der Ausgabe gelandet.


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Chemiker der Universität Regensburg haben das vielversprechende, „grüne“ Lösungsmittel „γ-Valerolacton“ (GVL) genauer untersucht. © Florian Kerkel, Prof. Dr. Werner Kunz


Jährlich werden mehrere Millionen Tonnen an Lösungsmitteln produziert, die sich anschließend in Beschichtungs-, Lack-, Kosmetik- oder Haushaltsformulierungen wiederfinden oder für verschiedenste chemische Synthesen verwendet werden. Der größte Anteil wird hierbei aus Erdöl gewonnen. Chemiker der Universität Regensburg haben deshalb das vielversprechende, „grüne“ Lösungsmittel „γ-Valerolacton“ (GVL) genauer untersucht und herausgefunden, dass es in der Lage ist, einige synthetische, dipolar aprotische Lösungsmittel zu ersetzen. Beispielsweise ist es möglich, GVL an Stelle der reproduktionstoxischen Großchemikalien Dimethylformamid (DMF) oder N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) zu verwenden.
Anwendungsgebiete ergeben sich damit als Lösungsmittel in der Synthese verschiedenster Polymere oder Pharmazeutika. Außerdem kann es als Hauptbestandteil in Klebstofflösern, Abbeizmitteln oder Nagellackentfernern dienen.
Zusätzlich zu den hervorragenden Lösungseigenschaften wurde in Kooperation mit Forschern der TU Dresden gezeigt, dass es sehr geringe Toxizitäten gegenüber verschiedenen Wasserorganismen aufweist und binnen eines Monats vollständig bioabbaubar ist.
Aufgrund der vielversprechenden Ergebnisse ist deshalb in Zusammenarbeit mit einem mittelständischen Chemieunternehmen der Bau einer Pilotanlage geplant. Diese soll in der Lage sein, in einem ersten Schritt circa 500.000 Liter des nachhaltigen Lösungsmittels pro Jahr zu generieren. Bei genügender Nachfrage könnte die Produktion auch auf mehrere tausend Tonnen im Jahr gesteigert werden.


Originalpublikation:
Florian Kerkel, Marta Markiewicz, Eva Müller, Stefan Stolte and Werner Kunz, „The green platform molecule gamma-valerolactone – ecotoxicity, biodegradability, solvent properties, and potential applications”, Green Chemistry (2021). https://doi.org/10.1039/D0GC04353B.

Ansprechpartner für Medienvertreter:
Prof. Dr. Werner Kunz
Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
Universität Regensburg
Telefon: 0941 943 4044
E-Mail: WK@ur.de

Weiterführende Links:
The green platform molecule gamma-valerolactone – ecotoxicity, biodegradability, solvent properties, and potential applications”, Green Chemistry (2021)


Research group Prof. Werner Kunz

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