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04/09/2021 10:00

In einem Schritt von weißem Phosphor zur vielfältigen Produktpalette

Kommunikation & Marketing Präsidialabteilung, Bereich Kommunikation & Marketing
Universität Regensburg

    Chemiker der Universität Regensburg finden Methode industriell relevante Phosphorverbindungen direkt aus weißem Phosphor herzustellen

    Chemische Verbindungen des Elements Phosphor besitzen viele verschiedene Anwendungen in sehr unterschiedlichen Bereichen, u.a. in der pharmazeutischen Industrie, der Textilindustrie, der Landwirtschaft und der Halbleiterindustrie. Die Herstellung fast aller dieser wichtigen Phosphorreagenzien basiert auf einem einzigen gemeinsamen Zwischenprodukt: dem weißen Phosphor (P4). Die gegenwärtig verwendeten industriellen Verfahren zur Umwandlung des weißen Phosphors in wertvolle Produkte besitzen jedoch einige schwerwiegende Nachteile. Neben harschen Reaktionsbedingungen sowie der Verwendung gefährlicher und sehr leicht entzündlicher Reagenzien, zählt besonders die schlechte Ressourceneffizienz dazu.

    Ein Forschungsteam am Institut für Anorganische Chemie um Dr. Daniel Scott und Prof. Dr. Robert Wolf hat nun eine breit anwendbare Methode zur Herstellung verschiedener industriell relevanter Phosphorverbindungen direkt aus weißem Phosphor gefunden. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature Chemistry publiziert.

    Im Gegensatz zu den bereits etablierten, mehrstufigen Verfahren ermöglicht diese neue Methode den Zugang zu einer strukturell vielfältigen Produktpalette in lediglich einem einzigen Reaktionsschritt. Zu den auf diese Weise hergestellten Produkten gehört das Phosphoniumsalz THPC (Tetrakis(hydroxymethyl) phosphoniumchlorid), das in der Industrie als Ausgangsmaterial für die Produktion von Flammschutzmitteln für Textilien verwendet wird. Weitere Ergebnisse sind z. B. die hypophosphorige Säure – die industriell als Reduktionsmittel und als synthetisches Zwischenprodukt für die Synthese von organischen Phosphorverbindungen dient – und die ebenfalls einfach zugängliche Verbindung Phosphan (PH3) – die technisch u.a. als Begasungsmittel und ebenfalls als synthetisches Zwischenprodukt für die Herstellung von organischen Phosphorverbindungen verwendet wird.

    „Entscheidend für den Erfolg der Methode ist die Verwendung der kommerziell erhältlichen Chemikalie Tri-n-butylzinnhydrid,“ erklärt Prof. Dr. Wolf: „Dadurch können die Reaktionen unter sehr milden Bedingungen ablaufen“. Der Vorteil dieser Zinnverbindung ist, dass sie leicht zurückgewonnen, effizient recycelt und sogar auf katalytische Weise verwendet werden kann. Mit ihrem neuen Verfahren zur Umwandlung von weißem Phosphor, haben die Regensburger Wissenschaftler eine Methode entwickelt, die eine praktische, vielseitige, kostengünstige und ressourcenschonende Alternative zu etablierte Vorgehensweisen ist.

    Aufgrund der industriellen Relevanz der Ergebnisse wurde die Patentierung der Ergebnisse beantragt.


    Contact for scientific information:

    Prof. Dr. Robert Wolf
    Universität Regensburg
    Institut für Anorganische Chemie
    Universitätsstr. 31
    93053 Regensburg
    Telefon +49 941 943 4485
    E-Mail robert.wolf@ur.de


    Original publication:

    D. J. Scott, J. Cammarata, M. Schimpf, R. Wolf, “Synthesis of Monophosphines Directly from White Phosphorus”, Nat. Chem. DOI: 10.1038/s41557-021-00657-7.


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    Ausgewählte Phosphorverbindungen, die sich mit der neuen Methode direkt aus P4 herstellen lassen.
    Ausgewählte Phosphorverbindungen, die sich mit der neuen Methode direkt aus P4 herstellen lassen.

    Dr. Daniel Scott


    Criteria of this press release:
    Journalists
    Chemistry
    transregional, national
    Research projects, Research results
    German


     

    Ausgewählte Phosphorverbindungen, die sich mit der neuen Methode direkt aus P4 herstellen lassen.


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