Elektrodicarboxylierung von Alkenen mit CO2 und H2

Bei vielen chemischen Produktionen werden in der heutigen Zeit zunehmend kritisch betrachtet, welche Ausgangsstoffe verwendet werden und welche Nebenprodukte dabei entstehen. Bei der Herstellung von Adipinsäure, die für die Nylon-Produktion essenziell ist, wird beispielsweise in großen Mengen Lachgas freigesetzt. Dieses weist ein fast 300-fach höheres Treibhauspotential als CO₂ auf. Neuartige Methoden zur großtechnischen Produktion von Basischemikalien müssen somit nicht nur energiewirksam und umweltschonend sein, sondern sollen vermehrt auch unerwünschte Nebenprodukte verhindern oder idealer Weise sogar in nützliche Ressourcen umwandeln.

Die hier vorgestellte Erfindung bietet nicht nur eine Methode zur Herstellung von Adipinsäure als Beispielchemikalie ohne die Verwendung einer metallischen Opferanode und mit großer Ausbeute, sondern kann dabei auch CO₂ binden, indem dieses in das Produkt eingebaut wird. Hierbei wird das CO₂ aktiviert und bildet mit dem Butadien die Adipinsäure. Dies geschieht unter einer wasserstoffreichen Atmosphäre, als Ersatz einer metallischen Opferanode, um den Stromkreis zu schließen. Das Produkt muss somit nicht mehr aufwändig von entstehenden Metallsalzen getrennt werden, was die Wartung erheblich vereinfacht. Handelsübliche Katalysatoren sind ausreichend, um die Reaktion zu katalysieren. Diese Vorteile einer Reaktionsführung sind auf alle Alkene und Polyene anwendbar, um Basischemikalien herzustellen und dabei CO₂ zu binden.