7. Februar 2012: Artikel über Syntheserouten für Phenole
Evonik Stipendiat Michael T. Keßler und seine Kollegen haben ein Highlight-Paper in der Fachzeitschrift ChemCatChem in der Ausgabe Dezember 2011 veröffentlicht. Das Highlight-Paper fasst die Entwicklung der katalytischen Dehydrierung von C-H-Bindungen zusammen und gibt einen Überblick über die übergangsmetallkatalysierten Syntheserouten für Phenole.
Aromaten und aromatische Verbindungen sind ein grundlegender Baustein vieler natürlicher und synthetischer Verbindungen und damit auch ein begehrtes Ziel in der industriellen Synthese. Phenole und Phenolderivate als prominenteste Vertreter aromatischer Basischemikalien gehören zu den einfachsten aromatischen Verbindungen, sind aber gleichzeitig am vielseitigsten einsetzbar. Das Kopfschmerzmittel Acetylsalicylsäure wie auch andere Arzneistoffe, Spezialkunststoffe, Fungizide und Herbizide, Desinfektionsmittel und Flüssigkristalle basieren allesamt auf Phenolen oder kondensierten Phenolen. Ihre Synthese und Derivatisierung war bisher aufwändig, da große Mengen an Rohstoffen und Energie aufgebracht werden mussten. Große Mengen an Abfallprodukten waren der Grund für hohe Marktpreise und für schlechte Umweltverträglichkeit.
Seit über 30 Jahren beschäftigen sich Chemiker weltweit mit der katalytischen Umwandlung chemischer Verbindungen in die entsprechenden Phenole. Das sind Benzolderivate mit mindestens einer Hydroxyfunktionalisierung (OH-Gruppe). Das Highlight-Paper der Gruppe der Universität zu Köln thematisiert die übergangsmetallkatalysierten Syntheserouten für Phenole der letzten Jahre. Viele dieser Versuche scheiterten allerdings an zu geringen Ausbeuten, zu harschen Reaktionsbedingungen und einem massiven Einsatz von Additiven, die einer tatsächlichen Katalyse nicht entsprechen können. Erst Shannon S. Stahl veröffentlichte 2011 eine palladiumkatalysierte Dehydrierung von Cyclohexanonen und Cyclohexenonen zu Phenolen in überzeugenden Ausbeuten und unter Verwendung katalytischer Mengen des Edelmetalls. Weiterhin gibt das Highlight einen Ausblick auf zukünftige Möglichkeiten die katalytische Dehydrierung in bestehende Reaktionsschemata einzubauen, um eine breite Palette an Phenolderivaten unter umweltfreundlichen Bedingungen – auch in großtechnischen Verfahren – zu synthetisieren.