Ein neuer Ansatz zur sinnvollen Nutzung von Kohlendioxid aus Autoabgasen

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Unter Verwendung von unreinem CO2 aus Autoabgasen stellt das Team von Prof. Dr. Shoubik Das, Lehrstuhl für Organische Chemie I an der Universität Bayreuth, einen kostengünstigen Syntheseweg für γ-Lactame vor. γ-Lactam ist eine organische chemische Verbindung, die ein hemmender Neurotransmitter ist. Dadurch kann das ohnehin häufig anfallende CO2 sinnvoll genutzt werden. Mit diesem CO2 können wertvolle Chemikalien und Arzneimittel kombiniert werden. Das Papier ist veröffentlicht im Tagebuch Naturkommunikation.

Der Artikel „Straightforward synthesize of funktionalized γ-Lactams using impure CO2 stream as the carbon source“ diskutiert eine neue Methode zur Nutzung von CO2, einem häufigen Treibhausgas, bei der Synthese wertvoller Chemikalien und Pharmazeutika.

„Traditionelle Ansätze konzentrierten sich auf die Verwendung von reinem CO2-Gas, aber wir schlagen eine neuartige Idee vor, die unreine CO2-Ströme nutzt, wie etwa solche aus industriellen Rauchgasen oder Autoabgasen“, erklärt Prof. Dr. Shoubik Das, Lehrstuhl für Organische Chemie I an der Universität der Universität Bayreuth.

„Die Hauptmotivation dieses Ansatzes besteht darin, die durch die Ansammlung von CO2 verursachte Luftverschmutzung sowie die mit der CO2-Reinigung verbundenen Kosten und Energie zu reduzieren.“

Der Artikel stellt eine spezifische Anwendung dieser Methode zur Herstellung von γ-Lactamen vor, die wesentliche Bestandteile verschiedener Naturprodukte und Arzneimittel sind.

„Unser Ziel ist es, die Synthese von γ-Lactamen aus leicht verfügbaren Materialien wie Aminen und Alkenen zu optimieren und dabei unreines CO2 als Kohlenstoffquelle zu verwenden“, sagt Das.

Die Bedeutung dieser Forschung liegt in ihrem Potenzial, eine einfachere und nachhaltigere Möglichkeit zur Herstellung wertvoller Verbindungen aus Abfällen wie CO2 bereitzustellen. Die Autoren betonen die ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile ihres Ansatzes und machen ihn zu einem bemerkenswerten Beitrag auf dem Gebiet der CO2-Nutzung in der chemischen Synthese.

Mit diesem neuen Ansatz wollen Prof. Das und sein Team eine nachhaltige Strategie entwickeln, um die globale Erwärmung und Luftverschmutzung durch CO2 zu reduzieren. Die Bayreuther Wissenschaftler Yuman Qin, Suman Pradhan, Rakesh Maitin und Shoubhik Das erhoffen sich drei Effekte:

  • Umweltauswirkungen: Durch die Verwendung unreiner CO2-Ströme bietet das Verfahren eine umweltfreundlichere Möglichkeit zur Nutzung von Abgasen und trägt so zu den Bemühungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen bei.
  • Kosteneffizienz: Der Ansatz zielt darauf ab, die mit der CO2-Reinigung verbundenen Kosten zu minimieren, was die Synthese wichtiger Chemikalien und Medikamente langfristig kostengünstiger machen könnte.
  • Pharmazeutische Entwicklung: Die spezifische Anwendung dieser Methode zur Herstellung von γ-Lactamen, wesentlichen Bestandteilen von Arzneimitteln, deutet auf einen einfacheren und nachhaltigeren Weg zur Arzneimittelsynthese hin. Dies könnte nachgelagerte Auswirkungen auf die Pharmaindustrie haben und möglicherweise zu besser zugänglichen und erschwinglicheren Arzneimitteln führen.

    • Davon könnten die chemische Industrie, die Umweltwissenschaften und die Arzneimittelforschung profitieren. „Es wurde eine Methode entdeckt, die unreine CO2-Ströme nutzt und einen Durchbruch bei der Synthese wertvoller Chemikalien und Pharmazeutika ermöglicht“, sagt Prof. Das.

    Mehr Informationen:
    Yuman Qin et al., Einfache Synthese funktionalisierter γ-Lactams unter Verwendung eines unreinen CO2-Stroms als Kohlenstoffquelle, Naturkommunikation (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43289-w

    Bereitgestellt von der Universität Bayreuth

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