Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Katalyse (LIKAT) und mehrerer chinesischer Universitäten hat einen innovativen, nachhaltigen Verfahren entwickelt, das aus dem Pflanzenstoff Lignin hochwertige Amide erzeugt. Diese Verbindungen dienen als Schlüsselkomponenten für Arzneimittel, Agrochemikalien und moderne Materialien. Die Ergebnisse wurden kürzlich veröffentlicht.

Die Nutzung erneuerbarer Ressourcen und die Aufwertung von Abfallstoffen sind zentrale Elemente für eine Kreislaufwirtschaft. Lignin, das in großen Mengen bei der Papier-, Zellstoff- und Bioethanolproduktion anfällt und nach Zellulose das zweithäufigste Biopolymer der Erde ist, wurde bislang kaum wirtschaftlich genutzt. Das Team, das mit der Zunyi Medical University, der Nanjing Forestry University, dem Guangzhou Institute of Energy Conversion und der VSB-Technical University of Ostrava zusammenarbeitet, zeigt nun einen Weg, dieses Material effizient zu verwerten.

Das Verfahren nutzt Einzelatomkatalysatoren, bei denen Kobalt-Atome in einer Kohlenstoffmatrix verankert sind. Diese Katalysatoren ermöglichen eine präzise und selektive Umwandlung des Lignins in zwei Schritten innerhalb eines Reaktionsgefäßes: Zuerst wird Lignin mit Sauerstoff in Carbonsäuren zerlegt, die dann mit Ammoniak oder Aminen zu aromatischen Amiden reagieren. Der Prozess verzichtet auf giftige Reagenzien und läuft unter milden Bedingungen, was die Umweltfreundlichkeit erhöht. Sogar aus Kiefernholzspänen konnten die Forscher nutzbare Amide mit hoher Ausbeute gewinnen, und der Katalysator bleibt bei bis zu sechs Wiederverwendungen stabil.

Die Arbeit legt den Grundstein für eine nachhaltige Produktion chemischer Bausteine aus Biomasse und unterstützt den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft, indem sie fossile Rohstoffe ersetzt.

Original Paper:

Z. Ma, Z. Chen, Z. Yuan, C. Ren, B. Zhang, Y. Cui, X. Li, R. V. Jagadeesh, M. Beller. Nature Communications 2025, 16, 3476. (DOI: 10.1038/s41467-025-58559-y) Synthesis of aromatic amides from lignin and its derivatives.

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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