Nanopartikel als regenerierbare Katalysatoren: an der Nahtstelle zwischen homogener und heterogener Katalyse

Abstract

In der jüngsten Vergangenheit ist das Interesse an der Katalyse mit Nanopartikeln (NPs) stark gestiegen, wie zahlreiche Publikationen auf diesem Gebiet aus den letzten fünf Jahren belegen. Dieser Bereich der “semi‐heterogenen” Katalyse bildet die Nahtstelle zwischen homogener und heterogener Katalyse. Aktuelle Fortschritte betreffen die Effizienz und Selektivität der Reaktionen sowie die Rückgewinnung und Regenerierbarkeit des katalytischen Materials. Gewöhnlich werden die NP‐Katalysatoren aus einem Metallsalz, einem Reduktionsmittel und einem Stabilisator hergestellt und auf einem Oxid‐, Aktivkohle‐ oder Zeolithträger fixiert. Neben den früher hauptsächlich eingesetzten Polymeren und Oxiden finden inzwischen auch neuartige Stabilisatoren, Medien und Trägermaterialien Anwendung, darunter Dendrimere, spezifische Liganden, ionische Flüssigkeiten, Detergentien, Membranen, Kohlenstoff‐Nanoröhren und eine Vielzahl von Oxiden. Auch mit ligandenfreien Verfahren wurden jüngst bemerkenswerte Ergebnisse bei sehr geringer Metallbeladung erreicht. Dieser Aufsatz diskutiert die neueren Entwicklungen und die Anwendung von katalytischen Metallnanopartikeln in der organischen Synthese, z. B. in Hydrierungen und C‐C‐Kupplungen sowie in der heterogenen Oxidation von CO durch Gold‐NPs.