(57)【要約】【課題】固定化された均一系触媒の提供。【解決手段】本発明は、均一系触媒作用を実施するために用いられる均一系触媒担体ユニットの製造方法に関する。この製造方法は、均一系触媒を、特に固体の表面を有する触媒担体の、特に平坦なまたは湾曲した表面に、移動可能に、次のような態様で固定化して結合させるという特徴を有する。すなわち、この結合の態様は、ａ）均一系触媒を、それぞれ、スペーサを用いてまたは介在させて、触媒担体の表面に結合させた状態とし、その結果、触媒担体の表面と均一系触媒の１つまたは複数の配位子との間に、触媒担体の表面に結合されたスペーサが形成された状態となり、それによって、均一系触媒が、触媒担体の表面から離れた側に、または、触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様であり、あるいは、ｂ）均一系触媒を、スペーサの介在なしに触媒担体の表面に結合させた状態とし、それによって、均一系触媒が、触媒担体の表面から離れた側に、または、触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
均一系触媒作用を実施するために用いられる均一系触媒担体ユニットを製造するための方法において、
均一系触媒を、特に固体の表面を有する触媒担体の、特に平坦なまたは湾曲した表面に、移動可能に、次のような態様で固定化して結合させること、すなわち、
ａ）前記均一系触媒を、それぞれ、スペーサを用いてまたは介在させて、前記触媒担体の表面に結合させた状態とし、その結果、前記触媒担体の表面と前記均一系触媒の１つまたは複数の配位子との間に、前記触媒担体の表面に結合されたスペーサが形成された状態となり、それによって、前記均一系触媒が、前記触媒担体の表面から離れた側に、または、前記触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様で、
あるいは、
ｂ）前記均一系触媒を、スペーサの介在なしに前記触媒担体の表面に結合させた状態とし、それによって、前記均一系触媒が、前記触媒担体の表面から離れた側に、または、前記触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様で、
固定化して結合させることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記均一系触媒を、非多孔性のもしくは非微細孔性の、特に平滑な前記触媒担体表面に、移動可能に固定化することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記均一系触媒を、共有結合または吸着結合によって前記触媒担体表面に、固定化して結合させることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記均一系触媒がその表面に結合される前記触媒担体を、特に固体の粒子、膜または繊維として用意することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記均一系触媒がその表面に結合される前記触媒担体を、多数の繊維からなる不織布として用意することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記不織布を、１００μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満、さらに好ましくは１μｍ未満の直径の繊維から用意もしくは作製したものとするか、または用意もしくは作製することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記不織布を、５ｎｍ〜５００ｎｍ、特に２０ｎｍ〜２００ｎｍの直径の繊維から用意もしくは作製したものとするか、または用意もしくは作製することを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記不織布の繊維を電界紡糸法によって作製したものとするか、または作製することを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記触媒担体を、無機材料、特にカーボン、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３またはこれらの混合物から作製したものとするか、または作製することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記触媒担体を、有機ポリマー材料または有機−無機ポリマー材料から作製したものとするか、または作製することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
均一系触媒が、特に固体の表面を有する触媒担体の、特に平坦なまたは湾曲した表面に、特に移動可能に、次のような態様で固定化して結合されていること、すなわち、
ａ）前記均一系触媒を、それぞれ、スペーサを用いてまたは介在させて、前記触媒担体の表面に結合させた状態とし、その結果、前記触媒担体の表面と前記均一系触媒の１つまたは複数の配位子との間に、前記触媒担体の表面に結合されたスペーサが形成された状態となり、それによって、前記均一系触媒が、前記触媒担体の表面から離れた側に、または、前記触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様で、
あるいは、
ｂ）前記均一系触媒を、それぞれ、スペーサを用いてまたは介在させて、前記触媒担体の表面に結合させた状態とし、それによって、前記均一系触媒が、前記触媒担体の表面から離れた側に、または、前記触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様で、
固定化して結合されていることを特徴とする均一系触媒担体ユニット。
【請求項１２】
前記均一系触媒が、非多孔性のもしくは非微細孔性の、特に平滑な前記触媒担体表面に、移動可能に固定化されていることを特徴とする、請求項１１に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項１３】
前記均一系触媒が、共有結合または吸着結合によって前記触媒担体表面に、固定化して結合されていることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項１４】
前記均一系触媒がその表面に結合される前記触媒担体が、粒子、膜または繊維として用意されることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項１５】
前記均一系触媒がその表面に結合される前記触媒担体が、多数の繊維からなる不織布として用意されることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項１６】
前記不織布が、１００μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満、さらに好ましくは１μｍ未満の直径の繊維から用意もしくは作製されている、または用意もしくは作製されることを特徴とする、請求項１５に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項１７】
前記不織布が、５ｎｍ〜５００ｎｍ、特に２０ｎｍ〜２００ｎｍの直径の繊維から用意もしくは作製されている、または用意もしくは作製されることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項１８】
前記不織布の繊維が電界紡糸法によって作製されたものである、または作製されることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項１９】
前記触媒担体が、無機材料、特にカーボン、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３またはこれらの混合物から作製されたものである、または作製されることを特徴とする、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項２０】
前記触媒担体が、有機ポリマー材料または有機−無機ポリマー材料から作製されたものである、または作製されることを特徴とする、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項２１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法による方法ステップを実施することによって得られる、請求項１１〜２０のいずれか一項に記載の均一系触媒担体ユニット。
【請求項２２】
請求項１１〜２１のいずれか一項に記載の方法による均一系触媒担体ユニットを作製するための触媒担体の使用法。
【請求項２３】
均一系触媒作用を実施するための、請求項１１〜２１のいずれか一項に記載の均一系触媒担体ユニットの使用法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、均一系触媒作用を実施するために用いられる均一系触媒担体ユニット（Homogenkatalysatortraegereinheit）の製造方法に関する。本発明は、さらに、均一系触媒担体ユニットと、均一系触媒担体ユニットの使用とに関する。またさらに、本発明は触媒担体の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
均一系触媒作用においては、触媒は、同一相、あるいは、基質と同じ凝集状態において、例えば、液体中にまたは複数気体中の１つの気体として反応相手物質と共に一緒に、存在する。
【０００３】
均一系触媒作用に対しては、通常、例えば白金、パラジウムおよびロジウムのような貴金属を含むと共に、特に合成用に調整された配位子をも含む触媒が用いられる。この場合、このような触媒の相対的に高いコストは、含有される貴金属と共に大抵の場合高価な合成された配位子に起因している。配位子のコストは貴金属の価格を上回ることがある。
【０００４】
反応過程（Reaktionsfuehrung）においては、均一系触媒は反応溶液中に溶解して存在する。従って、反応工程（Ablauf der Reaktion）の後に、再処理が必要であり、これによって、触媒を、生成物および転換されない反応物（Edukt）から回収し、場合によっては新しい反応サイクルに供給し得るようにする。再処理は、例えば薄膜蒸発法によって行われるが、これは、相対的に高いコストが掛かり、触媒が熱負荷を受けることになる。
【０００５】
新しい方法として、膜処理による触媒の分離が研究され、試験されている。このためには、経済的な方法を確実に実現するために、溶媒安定性を有する膜であって、高い流速においてもきわめて高い＞９９％の留保率（Rueckhaltung）を有する必要のある膜を、自由に利用できなければならない。
【０００６】
均一系触媒のあらゆる再処理法において、完全な分離は不可能であるので、貴金属および配位子（触媒）の損失が発生する。生じるこの触媒の損失を、後続の反応サイクルにおいて新触媒を添加して補わなければならないが、これは、高価な分離操作と共に高いコスト因子になる。
【０００７】
これまでは、均一系触媒は反応溶液中に溶解して存在している。従って、反応工程の後に、反応混合物（生成物および反応物）から触媒（貴金属および配位子）を分離しなければならない。これは、技術的には、例えば膜蒸発器のような熱的分離法、多相触媒作用または重金属触媒の吸着除去によって行われる（非特許文献１）。
【０００８】
現在研究されている１つの技術は、溶媒安定性を有する膜による触媒の分離である（非特許文献２）。
【０００９】
この２つの方法においては、触媒の完全な回収は実現されない。さらに、この再処理は、マンパワーコストおよびエネルギーコストを伴う付加的な作業ステップである。
【００１０】
Ｒｅｎｅｋｅｒ他は、特許文献１において、ポリマーとアルミニウム繊維との同時紡糸を開示している。この場合、アルミニウム繊維が触媒として作用する。この方式においては、繊維の大部分が繊維の内部に包含されており、従って、触媒作用に十分に活かされない。
【００１１】
Ｓｔａｓｉａｋ他が均一系触媒の固定化法を記述している（非特許文献３）。この場合は、触媒は、スチロールオリゴマーに共有結合で結合されていた。この触媒−オリゴマー系はポリスチロールと一緒に電界紡糸法（Elektrospinnen-Verfahren）によってナノ繊維に加工された。周囲の溶媒中への触媒の浸出は制限されることがあった。その理由は、スチロールオリゴマーが、溶媒中におけるよりも周囲のポリスチロールマトリックスにおいて高い溶解性を有していたからである。
【００１２】
この方式で均一系触媒作用を実施すると、反応後に、触媒を分離するための再処理が上述のように必要である。この再処理は種々の方法によって行うことができるが、均一系触媒の完全な回収を実現することはできない。
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６，９１６，７５８Ｂ２号明細書
【非特許文献１】「有機プロセスの研究および開発（Organic Process Research & Development）」誌の第７巻（２００３年）、７３３頁のKoenigsberger他の論文
【非特許文献２】B. Cornils、W. A. Hermann編「有機金属化合物を含む均一系触媒作用の応用（Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds）」（Wiley-VCH社発行、第２改訂版、２００２年）の９４１−９５２頁に所載の論文U. Kragl、C.Diesbach著「均一系触媒作用における膜リアクタ（Membrane Reactors in Homogeneous Catalysis）」
【非特許文献３】「第７回化学的ナノテクノロジー会議論文集（Proceedings of Chemical Nanotechnology Talks VII）」（ＤＥＣＨＥＭＡ社団法人発行、２００６年）の９１−９２頁に所載の論文Stasiak他著「電界紡糸法によるナノ繊維の現状および未来（Status and future of nanofibers by electrospinning）」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、これらの従来技術を出発点として、均一系触媒作用を実施するための均一系触媒を提供することにあり、その場合、提供されるこの均一系触媒は、１つまたは複数の配位子を損失することなく、幾つもの、できるだけ多数の反応サイクルにおいて失活することなく使用し得るものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的は、均一系触媒作用を実施するために用いられる均一系触媒担体ユニットの製造方法において実現される。この製造方法は、均一系触媒を、特に固体の表面を有する触媒担体の、特に平坦なまたは湾曲した表面に、移動可能に、次のような態様で固定化して結合させることによって具体化される。すなわち、この結合の態様は、
ａ）均一系触媒を、それぞれ、スペーサを用いてまたは介在させて、触媒担体の表面に結合させた状態とし、その結果、触媒担体の表面と均一系触媒の１つまたは複数の配位子との間に、触媒担体の表面に結合されたスペーサが形成された状態となり、それによって、均一系触媒が、触媒担体の表面から離れた側に、または、触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様であり、
あるいは、
ｂ）均一系触媒を、スペーサの介在なしに触媒担体の表面に結合させた状態とし、それによって、均一系触媒が、触媒担体の表面から離れた側に、または、触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様である。
【００１６】
これによって、多数の均一系触媒が触媒担体の表面に結合された担体ユニットが提供される。この触媒担体は、反応溶液に非溶解性で、非分子レベルすなわち巨視的に存在するものであり、均一系触媒作用を実施するために用いられる。この場合、均一系触媒は、本質的に、固体表面から離れた、触媒担体の表面に結合されていないスペーサの末端に自由に移動可能に配置され、同時に、この均一系触媒は、触媒担体の表面にスペーサまたはスペーサ基を介して固定化して結合される。
【００１７】
代替方式においては、１つまたは多数の均一系触媒が、非溶解性の触媒担体の固体でかつ恒久的な表面に、同時に直接、すなわちスペーサ基等を使用することなく結合され、その結果、均一系触媒が、巨視的に存在する触媒担体上に固定して配置される。
【００１８】
本発明によれば、これによって、不均一化された均一系触媒担体ユニットが作製される。この場合、均一系触媒は、その均一系触媒が、特に平坦な、すなわち非微細孔性の表面の中に組み込まれることなく、触媒担体の形態の非溶解性基体の表面に結合されるので、その結果、例えば、反応過程において、触媒担体は反応溶液中に恒久的にもしくは非溶解状態で存在するのに対して、均一系触媒は反応溶液中に溶解して存在する。
【００１９】
均一系触媒は、例えば、選択的合成性と、容易な分離性もしくは容易な再処理性と、良好な再使用可能性とを備えた均一系触媒である。均一系触媒を、スペーサを介在させて共有結合または吸着結合させることによって、均一系触媒が固定化される。このスペーサの１端部にそれぞれ均一系触媒が結合され、もう一方の端部においては、スペーサが、触媒担体の平坦なもしくは湾曲した外表面に結合される。
【００２０】
好適に使用される均一系触媒は、それぞれ、貴金属を伴いかつ好ましい合成に対応する配位子を有する。例えば、配位子用の貴金属もしくは貴金属原子として、白金、パラジウムまたはロジウムが用いられる。特に、均一系触媒の特性を、金属部位または金属錯体に配位される配位子によって調整することができる。本発明によれば、特に、この配位子を、自由に移動可能に、触媒担体の表面に結合させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、反応溶液中に非溶解状態でまたは恒久的に、あるいは耐久性をもって存在する触媒担体であり、固体でかつ特に非多孔性の表面を有する基体としての触媒担体を有する不均一化された均一系触媒担体ユニットを提供するという構想に基づいている。この場合、均一系触媒は、例えば、触媒および担体表面間に配置されるスペーサの共有結合または吸着結合によって、あるいは、スペーサ基のもしくはスペーサを具備する均一系触媒の共有結合または吸着結合によって、触媒担体表面に固定化される。その際、担体の表面に結合される触媒の自由な移動性が保存されており、それによって、均一系触媒の均一系溶液の転換率および選択性が確保される。
【００２２】
反応を実施するために、半空間内において自由に移動可能なその均一系触媒を含む作製された均一系触媒担体ユニット並びに均一系触媒の回りに、またはそれを通して、反応溶液を流す。そうすると、本発明による均一系触媒担体ユニットの回りに、またはそれを通して、反応溶液が、実際、抵抗なしに自由に流れ、この状態において、反応物が、触媒担体の表面に移動可能に固定化された均一系触媒と接触するに至り、それによって、実際、結合されない触媒による均一系触媒作用の場合と同様の反応が生起する。
【００２３】
さらに、触媒錯体もしくは配位子もしくは均一系触媒を固定化することによって、触媒残留物による反応生成物の汚染の問題が著しく軽減される。例えば、薬理的に活性な生成物調製の場合には、重金属による汚染に対するｐｐｍ範囲の厳しい限界値が一般的に設定されている。
【００２４】
触媒担体表面上への均一系触媒の固定化は、好ましくは、触媒配位子の官能基またはスペーサ基と、例えば不織布／フリースの形態に構成される触媒担体の表面との間の共有結合によって行われる。この場合、触媒担体としての担体不織布は多数の繊維から作製される。
【００２５】
別の発展形態によれば、高い触媒濃度を実現するため、均一系触媒を、非多孔性のもしくは非微細孔性の、特に平滑な触媒担体表面に、移動可能に固定化する方式が取られる。
【００２６】
上記によって、触媒担体が高い表面積対容積比を有することが実現され、従って、触媒担体の容積当たりの触媒量が、非多孔性の触媒担体の場合に比べて明らかに高くなる。容積当たりの触媒担体表面の拡大、例えば（ナノ）繊維からなる不織布による表面の拡大と、例えば不織布における平滑な非多孔性の（ナノ）繊維の外表面における触媒の良好な接近可能性とによって、選択性を損なうことなく高い転換率が達成される。
【００２７】
触媒担体としては、電界紡糸された繊維、特に、不織布に加工された平滑なナノ繊維を用いることが望ましい。これによって、触媒を、好ましくは配位子を介して触媒担体に結合させるための大きな表面積が生じる。このため、触媒が繊維もしくはその表面に結合されるが、全体としては、触媒担体の表面上に自由に存在しており、従って、反応溶液の反応物にとっては非常に接近しやすい。
【００２８】
不織布の形態の触媒担体への固定化によって、均一系触媒の不均一化が実現される。面に分布される触媒担体の表面に固定化することによって、反応溶液を通して流す際に、本発明による均一系触媒には、直接的に、かつ、従来知られている均一系触媒作用法の場合のような圧力損失なしに接近することが可能である。釜または容器内で撹拌する代わりに、反応溶液を、触媒を含む不織布を通して、所望の転換率になるまでポンプで循環する。触媒不織布の容積当たりの大きな表面積によって、不織布における平滑な非多孔性のナノ繊維の外表面における触媒の良好な接近性が可能になるが、この大きな表面積のために、反応溶液の高い転換率が、均一系触媒の選択性を損なうことなく、またその活性を損じることなく達成される。
【００２９】
さらに、この均一系触媒を、触媒担体表面への共有結合または吸着結合によって、あるいは、スペーサまたはスペーサ基に、固定化して結合させると有利である。
【００３０】
触媒担体表面における触媒の固定化は、触媒配位子の官能基またはスペーサ基と、不織布における担体繊維の表面との間の共有結合によって行うことが望ましい。この場合、この官能基もしくはスペーサ基は、触媒担体の担体ポリマーにおいて実現できるが、しかし、他の無機物質、例えばシロキサンの添加によっても、あるいは、表面の修飾、例えばプラズマ処理によっても実現できる。
【００３１】
特に、均一系触媒がその表面に結合される触媒担体は、好ましくは、固体のまたは恒久的なまたは反応溶液に非溶解性の粒子、膜または繊維であって、特に固体の表面を使用できる粒子、膜または繊維として用意される。この場合、触媒担体は、非分子形態または巨視的な形態で存在する。すなわち、触媒担体が、１つの寸法において、分子として存在する均一系触媒およびスペーサ基よりも１桁または数桁高い形で存在し、その結果、巨視的に形成された触媒担体が、固体のまたは平滑な通過表面であって均一系触媒が結合される表面をも有することになる。
【００３２】
均一系触媒を形成するために、触媒担体は粒子の形態で存在することができる。さらに、膜または繊維も触媒担体として用いることができる。この場合、総括的に、高い触媒濃度を実現するために、触媒担体が高い表面積対容積比を有することが重要である。触媒担体は、基本的に、カーボン（Kohle／石炭）、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびこれらの混合物のような無機材料から作製する。
【００３３】
さらに、有機ポリマー材料または有機−無機ポリマー材料も触媒担体用として用いることができる。これらの材料の例としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル−コ−グリシジルメタクリレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミド、ポリスチロール、ポリジメチルシロキサン等がある。これらの材料は、基本的に、対応する方法によって溶融物および／または溶液から加工する。
【００３４】
さらに、１つの好ましい実施形態によれば、均一系触媒がその表面に結合される触媒担体を、多数の繊維、特にナノ繊維からなる不織布として構成することが想定されている。
【００３５】
特に、触媒担体としての不織布は、直径が１００μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満、さらに好ましくは１μｍ未満の繊維から用意もしくは作製したものとするか、または用意もしくは作製する。
【００３６】
好ましくは、この不織布は、ナノ繊維とも呼称される、直径５ｎｍ〜５００ｎｍ、特に２０〜２００ｎｍの繊維から用意もしくは作製したものとするか、または用意もしくは作製する。均一系触媒担体ユニットまたは均一系触媒担体モジュールの作製用としては、表面積対繊維容積比が太さの減少と共に比例的に増大するので、ナノメータ範囲の太さの非常に細い繊維の製造が特に関心の対象になる。すなわち、およそのところで、１ｃｍ３の同じ材料容積から、２０００μｍの太さの場合には、１０ｃｍ２の表面積の繊維が製造され、２μｍ太さの場合は同じ材料量から１ｍ２の表面積の繊維が製造され、そして０．０２μｍ（＝２０ｎｍ）の太さからは１００ｍ２の表面積が得られる。
【００３７】
さらに、この方法の１つの好ましい実施形態においては、不織布の繊維を電界紡糸法によって作製したものとするか、または作製することが提案される。これによって、ナノメータ範囲の適切な繊維が相応に準備され、それに基づいて、電界紡糸法によって作製された繊維を、ほとんどの場合、繊維直径が１μｍ未満の不織布に加工する。特に、不織布の繊維の直径をさらに大きくすることも可能である。
【００３８】
電界紡糸法で作製された繊維の好ましい直径は２０ｎｍ〜２００ｎｍである。例えばポリマー溶液の処理によって繊維を電界中で作製する。その場合、ポリマー溶液を電極に接して射出（適量添加）し、有力な電界を通して電極から引き離しかつ加速すると、ポリマー溶液はナノメータ範囲（直径）の小さい繊維に分裂変化し、これが、対向電極において不織布として堆積する。
【００３９】
さらに、本発明の目的は、均一系触媒を、特に固体の表面を有する触媒担体の、特に平坦なまたは湾曲した表面に、特に移動可能に、次のような態様で固定化して結合させたものとすることによって具体化される均一系触媒担体ユニットによって実現される。すなわち、この結合の態様は、
ａ）均一系触媒を、それぞれ、スペーサを用いてまたは介在させて、触媒担体の表面に結合させた状態とし、その結果、触媒担体の表面と均一系触媒の１つまたは複数の配位子との間に、触媒担体の表面に結合されたスペーサが形成された状態となり、それによって、均一系触媒が、触媒担体の表面から離れた側に、または、触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様であり、
あるいは、
ｂ）均一系触媒を、それぞれ、スペーサを用いてまたは介在させて、触媒担体の表面に結合させた状態とし、それによって、均一系触媒が、触媒担体の表面から離れた側に、または、触媒担体の表面から離れた半空間内に存在するような態様である。
【００４０】
この場合、均一系触媒は、非多孔性のもしくは非微細孔性の、特に平滑な触媒担体表面に、移動可能に固定化されている。均一系触媒は、特に、共有結合または吸着結合によって、触媒担体表面に固定化して結合されている。
【００４１】
以上の他に、この均一系触媒担体ユニットは、均一系触媒がその表面に結合される触媒担体が、粒子、膜または繊維、特にナノ繊維として用意される、または用意されているという点で際立っている。主として、均一系触媒がその表面に結合される触媒担体は、多数の繊維、特にナノ繊維からなる不織布として用意されている、または用意される。
【００４２】
この不織布は、直径が１００μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満、さらに好ましくは１μｍ未満の繊維から用意もしくは作製したものとするか、または用意もしくは作製することが好ましい。主として、この不織布は、直径が５ｎｍ〜５００ｎｍ、特に２０〜２００ｎｍの繊維から用意もしくは作製したものとするか、または用意もしくは作製する。
【００４３】
さらに、この均一系触媒担体ユニットの場合には、不織布の繊維を電界紡糸法によって作製したものとするか、または作製すると有利である。
【００４４】
この均一系触媒担体ユニットの１つの実施形態によれば、触媒担体を、無機材料、特にカーボン、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３またはこれらの混合物から作製したものとするか、または作製することが想定されている。またさらに、触媒担体を、有機ポリマー材料または有機−無機ポリマー材料から作製したものとするか、または作製する。
【００４５】
さらに、１つの態様においては、本発明による均一系触媒担体ユニットを、前記の方法ステップ、特に請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法ステップを実施することによって得ることができる。
【００４６】
本発明の目的の別の達成方策は、前記の均一系触媒担体ユニットを作製するために、反応溶液において非溶解性の触媒担体を用いることである。これについては、繰り返しを避けるために上記説明を参照されたい。
【００４７】
さらに、本発明の目的が、均一系触媒作用を実施するために上記の本発明による均一系触媒担体ユニットを用いることによって別途達成される。
【００４８】
本発明による、担体ユニット上に担持されて不均一化された均一系触媒を提供することによって、多数の反応サイクルに使用し得る均一系触媒モジュールであって、配位子を損失することなく、かつ活性を損なうことのない均一系触媒モジュールが実現される。特に、ナノスケールの担体不織布の場合には、共有結合の形で結合された配位子が失われることはない。錯形成定数が有限であることに基づく貴金属の損失は、リサイクル（再生利用）時に新しく添加することによって補うことができる。
【００４９】
触媒担体の表面に固定化された触媒は、共有結合に基づいて結合され、それにも拘らず、反応溶液中において自由に移動可能である。これによって、結合されない均一系触媒の場合と同じ転換率および選択性も達成される。
【００５０】
触媒の触媒担体上への固定によって、一方では、反応完了後における、反応混合物（反応物および生成物）からの、費用が掛かりかつ損失不可避の触媒の分離操作が省略できる。他方では、触媒が共有結合しているので、触媒の担体からの流去が避けられる。
【００５１】
（均一系）触媒は触媒担体の表面に結合されているが、その場合、すべての触媒分子が反応に自由に参与し得る。高いアスペクト比（表面積対容積比）を有する相応の触媒担体、例えばナノ繊維またはナノ粒子の形態の触媒担体を選択することによって、担体表面における高い触媒濃度を実現できる。従って、効率的かつコスト的に有利な、均一系触媒を使用した反応操作が可能になる。