Ziegler-Natta-Katalysator

Ziegler-Natta-Katalysatoren (eigentlich Ziegler-Katalysatoren) sind Katalysatoren welche die Polymerisation von Olefinen bei Normaldruck ermöglichen. Diese Katalysatoren haben große Bedeutung bei der Herstellung von Massenkunststoffen wie Polyethylen und Polypropylen erlangt. Aus dem Monomer Propen entsteht durch stereospezifische Polymerisation isotaktisches Polypropylen. Die katalytisch wirksamen Systeme sind:

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Metallorganische Mischkatalysatoren aus: 1. metallorganischer Verbindung der Gruppen 1, 2 oder 13 (z.B. Aluminium-Alkyl-Verbindung) 2. Übergangsmetallverbindung, hauptsächlich der Gruppen 4 – 6 (z.B. Titantetrachlorid)

Diese werden auch als klassische Ziegler-Natta-Katalysatoren bezeichnet. Es handelt sich dabei um heterogene mehr-Zentren (engl: multiple-site)-Katalysatoren.

Die Ziegler-Natta-Katalysatoren der jüngsten Generation sind Metallocen-Verbindungen der Gruppe 4. Die größte Beudeutung haben dabei die Zirconocenkomplexe, da die Titanocenkompexe zu instabil und die Hafniumsysteme zu teuer sind.

Unter Ziegler-Natta-Katalyse versteht man im weiteren Sinne die koordinative Insertionspolymerisation von Olefinen an Lewis-aciden Metall-Komplexverbindungen. Demnach können (mit gewissen Einschränkungen) alle Katalysatorsysteme die diese Reaktion erlauben als Ziegler-Natta-Katalysatoren bezeichnet werden.

Der Name Ziegler-Katalysatoren geht auf einen Vorschlag des italienischen Chemikers Giulio Natta (1903-1979) zurück, dem es mit Hilfe der von dem deutschen Chemiker Karl Ziegler (1898-1973) entwickelten metallorganischen Mischkatalysatoren erstmals gelang, Propen stereospezifisch zu polymerisieren. Karl Ziegler und Giulio Natta erhielten für diese Arbeiten 1963 gemeinsam den Nobelpreis für Chemie.