Es werde Licht

Chinolin und seine Derivate bilden das Grundgerüst für viele biologisch aktive Verbindungen. Vom Chinin abgeleitete Medikamente gegen Malaria besitzen beispielsweise ein Chinolin-Grundgerüst. Ein Großteil des Chinolins wird aus Steinkohleteer gewonnen; es ist darin zu etwa 0,5 % enthalten. Weltweit werden so über 2000 t pro Jahr produziert. Auf synthetischem Weg werden vor allem komplexe Chinolinderivate wie Antioxidantien für Gummimischungen hergestellt. Diese Verfahren sind mehrstufig und es entstehen dabei unerwünschte Nebenprodukte. Sie müssen abgetrennt und entsorgt werden.
Die heterogene Photokatalyse ist eine elegante und saubere Alternative: In einer Ein-Topf-Synthese kann das Chinolin direkt aus einem Nitroaromaten und einem Alkohol hergestellt werden. Wissenschaftler wollen in diesem Projekt der industriellen Gemeinschaftsforschung ein effizientes Reaktor- und Katalysatorsystem für photokatalytische Reaktionen zur Chinolin-Herstellung entwickeln. Als Photokatalysator wird das bereits erprobte Titandioxid verwendet. Es wird mit UVA-Licht angeregt. Damit auch sichtbares Licht für die Reaktionen genutzt werden kann, werden zusätzlich neue Katalysatoren auf Basis von Magnesiumferrit entwickelt. Die einzelnen Teilreaktionen werden kinetisch untersucht, um eine optimale Ausbeute und Selektivität zu erreichen, damit eine große Bandbreite an Produkten synthetisiert werden kann. Die Forscher wollen einen Photoreaktor entwickeln, der kontinuierlich betrieben und für viele Synthesevarianten nutzbar ist.