Bioinspirierte Chemie

Nachhaltige Synthesen und Materialien

Das Innovationsfeld erforscht nachhaltige Konversionsverfahren und befasst sich insbesondere mit der Entwicklung neuer Synthese- und Herstellungsmethoden für Fein- und Spezialchemikalien sowie für Funktionsmaterialien der Zukunft. Dabei werden biomolekulare Strukturen und Syntheseprinzipien zur Erzeugung neuer Stoffeigenschaften genutzt.

Die Herangehensweise fokussiert auf interdisziplinäre Ansätze synthetischer und retrosynthetischer Strategien, die chemische und biologische Aspekte vereinen und somit zu innovativen Herstellungsprozessen führen. Die Funktionalität der Produkte wird anhand anwendungstechnischer Anforderungen bewertet und im Hinblick auf eine industrielle Nutzung optimiert.

Ziel der Aktivitäten ist eine Erweiterung des Werkzeugkastens für die nachhaltige Synthese durch die Synopse von Rohstoffen, Konversionsmethoden und gewünschten Produkteigenschaften. Damit sollen Technologiesprünge zu »grünen« Chemikalien und Materialien mit gleichzeitig neuer Funktionalität erreicht werden.

Labor für technische Biopolymere

In diesem vom bayerischen Staatsministerium geförderten Projekt decken wir die gesamte Wertschöpfungskette biobasierter Materialien ab: von der Identifikation geeigneter Ausgangsstoffe über die Funktionalisierung, Polymerisation und Additivierung bis hin zur Wiederverwertbarkeit und Bioabbaubarkeit.

 

Damit sind wir ein kompetenter Ansprechpartner für die regionale und überregionale Industrie und Forschung zum Thema biogene Kunststoffe.

Bioinspirierte Syntheserouten

 

Organische Chemie

 

  • Bausteine für neue biobasierte Thermoplaste
  • Bausteine für Epoxidharze
  • Biopolymere durch Modifikation von Polysacchariden
  • Scale-up der Synthesen
 

Bioorganische Chemie

 

  • Retrobiokatalyse: Chemo-enzymatische Syntheserouten
  • Polymerabbauende Enzyme: Bioabbaubarkeit und Recycling
  • Funktionsproteine: Proteine in der Material- und Anwendungsentwicklung

Biobasierte Polymere und Materialien

 

Biobasierte Polymere und Additive

 

  • Chemische Modifikation von Polysacchariden
  • Kontrollierter Abbau von Lignin
  • Umwandlung von Biomolekülen zu Spezialpolymeren
    • Polyamide aus Monoterpenen
  • Entwicklung biobasierter Weichmacher und Nukleierungsmittel

Kunststofftechnik

  • Herstellung und werkstoffliche Verarbeitbarkeit
    • Extrusion
    • Spritzguss
    • Thermische Umformprozesse
  • Prüfung neuer entwickelter Werkstoffe
    • Chemische Analyse
    • Materialcharakterisierung
    • Materialprüfung

(Bio-)hybride Materialien

  • Katalytisch aktive Materialien
  • Transiente Materialien
  • Responsive oder schaltbare Materialien
  • Additivierung von fossil-basierten Polymeren