Eiweiß statt Blausäure bei Nylon-Herstellung

Bielefeld (pte019/30.11.2018/13:30) - Chemiker der Universität Bielefeld http://uni-bielefeld.de haben in "Nature Communications" eine Methode vorgestellt, die anstelle von Blausäure ein Enzym nutzt, um den Ausgangsstoff für Nylon, die Verbindung Adiponitril, herzustellen. In Kombination mit anderen Verfahren eröffnet diese Biokatalyse-Reaktion eine Perspektive, künftig die Nylon-Vorstufe umweltschonend, ausgehend von CO2 und Sonnenlicht zu produzieren.

Verzicht auf tödliches Gift

"Die derzeitige Herstellungsmethode für Adiponitril hat sich zwar seit Jahrzehnten bewährt und ist mit hohen Sicherheitsstandards verbunden. Die Verwendung von Blausäure bleibt aber ein Risiko. Wenn schon bei den Grundstoffen der Produktion auf giftiges Material verzichtet wird, kommt solch ein Risiko gar nicht erst auf", so Harald Gröger, einer der Autoren der Bielefelder Studie und Leiter der Forschungsgruppe Organische Chemie I. Nylon wird in einem mehrstufigen Verfahren hergestellt. Adiponitril ist nötig, um den Nylon-Grundstoff Hexamethylendiamin zu erzeugen.

"Wir verwenden ein Enzym, also einen Katalysator aus der Natur, um Adiponitril herzustellen", sagt Erstautor Tobias Betke. Das Enzym namens Aldoximdehydratase ließe sich in gut zugänglicher Weise durch Fermentation herstellen und erlaube eine umweltschonende Erzeugung von Adopinitril. "So entsteht in kürzester Zeit und auf effiziente Weise Adiponitril. Das Verfahren hat eine hohe Raum-Zeit-Ausbeute, was bedeutet, dass es nicht nur schnell, sondern auch sehr ergiebig ist", meint Gröger. "Die Reaktion braucht zudem wenig Energie. Sie verläuft bei Raumtemperatur im Wasser."

Weniger von Erdöl abhängig

Gröger und seine Kollegen sehen ihre Methode auch als Beitrag zum Ansatz, die Abhängigkeit von Erdöl zu vermindern und die Rohstoffversorgung auf eine breite Basis zu stellen. Die Unternehmen Evonik, Siemens und Covestro haben kürzlich eine Methode vorgestellt, mit der sich CO2 mit Sonnenenergie zur Basischemikalie 1-Hexanol umwandeln lässt. "Darauf aufbauend kann unsere Methode als einer von mehreren Zwischenschritten dienen, um von 1-Hexanol zu Adiponitril als eine der Vorstufen von Nylon zu gelangen", resümiert Gröger.

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