Anodisch erzeugte Plattform-Oxidationsmittel als Alternative zur Sauerstoffentwicklung und anodisch (re)generierte Elektrokatalysatoren für die selektive Umwandlung von organischen Verbindungen

• Antragsteller: Professor Dr. Siegfried R. Waldvogel
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413163866

Das Hauptziel des Teilprojekts besteht in der direkten Weiterentwicklung der ersten Förderperiode. In dieser war es das Ziel, das größtenteils unerforschten Peroxodicarbonat (PODIC) durch effiziente Elektrolyse an Bor-dotierten Diamantanoden zu erzeugen und für Nutzung in organischer Chemie verfügbar zu machen. In der zweiten Förderperiode soll der Fokus auf der Elektrosynthese von lagerstabilen Hochleistungsoxidationsmitteln wie beispielsweise Perborat (Peroxoborat) und Periodat liegen, da PODIC einer eingeschränkten Lebensdauer unterliegt. Des Weiteren sollen andere Anwendungen von PODIC untersucht werden. Hierzu zählen unter anderem die ipso-Hydroxylierung von Arylboronsäuren und die Oxidation von ligninbasierten 4-Hydroxybenzaldehyden zu Hydrochinonen/Chinonen. Die Elektrosynthese von Perborat wird in speziell angefertigten Elektrolysezellen durchgeführt, unter Zuhilfenahme unserer Erkenntnisse der ersten Förderperiode. Des Weiteren soll eine größere Elektrolysezelle für eine gesteigerte PODIC-Menge pro Stunde gebaut werden, welche Folgereaktionen im Deka- bis Kilogramm-Maßstab erlaubt. Diese Arbeitspakete werden in enger Zusammenarbeit mit Lukas Gooßen (TP6) durchgeführt. Diese Konstellation führte bereits in der erste Förderperiode zu sehr ergiebigen Resultaten. Weitere Arbeitspakete setzen sich mit der Untersuchung von elektrokatalytischem Ligninabbau, Alkohol- und Amin-Oxidation sowie einer neuartigen Haloform-Reaktion auseinander. Dies wird in enger Zusammenarbeit mit den Gruppen Schuhmann (TP1) und Behrens (TP8) erfolgen. Des Weiteren sollen mechanistische Erkenntnisse durch Zusammenarbeit mit Aliaksandr Bandarenka (TP5) und Martin Muhler (TP7) erlangt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2982: UNODE - Ungewöhnliche Anodenreaktionen