Prozessintegration von Fermentation und Katalyse zur Herstellung von Bernsteinsäurederivaten

Clara Delhomme, Dissertation Technische Universität München, 2011

Ein Ansatz zur Reduktion der Produktionskosten bei der Herstellung von Chemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen ist die direkte Kombination von Fermentation und Katalyse ohne aufwändige Aufreinigung des biotechnologisch hergestellten Zwischenproduktes.  Diese Option wurde am Beispiel von fermentativ hergestellter Bernsteinsäure untersucht. Für die wässrige Hydrierung von Bernsteinsäure wurden die Einsatzmöglichkeiten verschiedener homogener und immobilisierter Metallkomplexkatalysatoren, sowie heterogener Tonkatalysatoren analysiert. Für die Veresterung von Bernsteinsäure wurden Reaktivextraktionen mit verschiedenen biologischen und chemischen Katalysatoren reaktionstechnisch untersucht. Nach Optimierung der Reaktionsbedingungen konnte Bernsteinsäure mit dem Homogenkatalysator Dodecylbenzensulfonsäure direkt aus der wässrigen Fermentationslösung mit Ausbeuten von 94 % mit 1-Oktanol verestert und einfach abgetrennt werden.

Diese Dissertation ist online als PDF-Datei verfügbar.

Publikationen

• Delhomme C, Schaper LA, Zhang-Preße M, Raudaschl-Sieber G, Weuster-Botz D, Kühn FE (2013): Catalytic hydrogenation of levulinic acid in aqueous phase. J Organomet Chem 724: 297-299.
• Delhomme C, Goh S, Kühn F, Weuster-Botz D (2012): Esterification of bio-based succinic acid in biphasic systems: Comparison of chemical and biological catalysts. J Mol Cat B Enz 80: 39-47.
• Delhomme C, Weuster-Botz D, Kühn FE (2009): Succinic acid from renewable resources as a C4 building-block chemical - a review of the catalytic possibilities in aqueous media. Green Chem 11 (2009): 13-26.