Angewandte homogene Katalyse

Die homogene Übergangsmetallkatalyse ist noch eine noch junge Wissenschaft, hat aber bereits zahlreiche großindustrielle Anwendungen gefunden. Langkettige Olefine, Essigsäure, Adipodinitril und Aldehyde werden heute überwiegend homogen-katalytisch hergestellt. Die Stärke der homogenen Katalyse liegt aber insbesondere bei der Synthese von Pharma- und Feinchemikalien, wo wenige Syntheseschritte eine lange Anfolge von Stufenreaktionen überflüssig machen. Dieses Buch gibt einen kompakten Überblick über die Prinzipien und Reaktionsmöglichkeiten der Homogenkatalyse, verdeutlicht an ausgesuchten Einzelbeispielen. Studierende, Chemiker und Ingenieure können dieses Buch zum ausführlichen Studium oder als Nachschlagewerk nutzen.

Prof. Dr. Arno Behr, von 1986 bis 1996 Abteilungsleiter und Hauptbevollmächtigter bei der Henkel KGaA/Düsseldorf. Seit 1996 Leiter des Lehrstuhls Chemische Prozessentwicklung, Universität Dortmund. Forschungsgebiete: Technische Katalyse, Petrochemie, Nachwachsende Rohstoffe, Kohlendioxid-Aktivierung, Miniplant-Technologie. Autor von mehreren Büchern, über 120 wissenschaftlichen Veröffentlichungen und zahlreichen Patenten.

1 Was ist eigentlich Katalyse? - Definition, Varianten und Beispiele 2 Homogene Übergangsmetallkatalyse: eine junge Wissenschaft - Historische Entwicklung 3 Wie groß ist die wirtschaftliche Bedeutung? - Homogene Katalyse in der Industrie 4 Selektivitäten, RZA, TON, TOF und Co. - Definition wichtiger Zielgrößen 5 Organometallchemische Grundlagen - Bindungen, Elementarschritte und Katalysecyclen 6 Die "Kapitäne" der homogenen Katalyse - Die Übergangsmetallkomplexe 7 Die "Steuermänner" der homogenen Katalyse - Die Komplexliganden 8 Das Reaktionsmedium - Die Lösungsmittel 9 Der "Spezialfall" - Asymmetrische Katalyse 10 Wann läuft eine chemische Reaktion ab? - Thermodynamik der homogenen Katalyse 11 Wie läuft die Reaktion ab? - Kinetik der homogenen Katalyse 12 Kann man in die homogene Katalyse "hineinsehen"? - Überblick über die spektroskopischen Methoden 13 Wo läuft die Katalyse ab? - Reaktortypen 14 Arbeitet mein Katalysator wirtschaftlich? - Übersicht über die Methoden des Katalysator-Recyclings 15 Die einfachste Entfernung leichtflüchtiger Produkte - Thermische Abtrennung 16 Der "gefangene" Katalysator - Membranverfahren 17 Aus homogen wird heterogen - Immobilisierung auf festen Trägern 18 Der elegante Weg der Katalysatorabtrennung - Flüssig-Flüssig-Mehrphasensysteme 19 Die clevere Weiterentwicklung - Temperaturgesteuerte Mehrphasensysteme 20 Ein Wegweiser durch den Dschungel - Überblick über die C-C-Verknüpfungen 21 Der technische Weg zu Aldehyden und Alkoholen - Hydroformylierungen 22 Der vielseitige Einschub des Kohlenmonoxids - Weitere Carbonylierungen 23 Die Verknüpfung von Aliphaten zu kurzen Ketten oder mittleren Ringen - Oligomerisation und Cyclooligomerisation 24 Das "Bäumchen-wechsle-dich von Molekülgruppen" - Metathese 25 Der gezielte Aufbau von Makromolekülen - Polymerisationen 26 Die Addition von Nitrilgruppen - Hydrocyanierungen 27 Der Einbau von C8-und C10-Ketten - Telomerisationen 28 Die Aktivierung eines "inaktiven" Moleküls - Reaktionen des Kohlendioxids 29 Der schnelle Weg zu kleinen Ringen - Cyclopropanierungen 30 Die Synthese von Fünfringen - Pauson-Khand-Reaktionen 31 Viele neue Namensreaktionen - C-C-Verknüpfungen mit Aromaten 32 C-H-Verknüpfungen - Hydrierungen 33 C-O-Verknüpfungen - Oxidationen 34 C-N-Verknüpfungen - Aminierungen 35 C-Si-Verknüpfungen - Hydrosilylierungen 36 Wanderung von Doppelbindungen und Änderungen des Kohlenstoffgerüstes - Isomerisierungen 37 Mehrere Syntheseschritte in demselben Topf - Tandemreaktionen 38 Der schnelle Weg zum Optimum - Kombinatorische Chemie und Hochdurchsatz-Katalysatortestung 39 Arbeiten in "grünen Lösungsmitteln" - Green Solvents 40 Erschließung neuer Rohstoffquellen - Alkanaktivierungen 41 Der Griff in die Luft - Homogenkatalytische Aktivierung von Stickstoff 42 Das Bessere ist der Feind des Guten - Weitere effiziente Ligandklassen 43 Zwischen homogener und heterogener Katalyse - Nanokatalyse 44 Der Griff in die Natur - Homogene Katalyse mit nachwachsenden Rohstoffen 45 Andere Möglichkeiten der Aktivierung - Elektrokatalyse/Sonokatalyse/Fotokatalyse/Mikrowelle/Höchstdruck 46 Vom Labor in Richtung Produktion - Verfahrensentwicklung in Miniplants 47 Ein Blick nach vorn - Die Zukunft der Homogenen Katalyse