Ziegler-Natta-katalysatorer

Ziegler-Natta-katalysatorer, katalysatorer som brukes for å omdanne eten (etylen), propen (propylen) og andre olefiner til polymerer (plast). I Norge er slike katalysatorer i bruk i fabrikken på Rønningen i Bamble (Borealis, tidligere Saga og Statoil) for propenpolymerisasjon.

Karl Ziegler søkte i 1953 et patent utfra oppdagelsen av at en kombinasjon av overgangsmetallforbindelser og aluminiumforbindelser kunne polymerisere eten til polyeten. En typisk katalysator bestod av titantriklorid, TiCl₃ og trietylaluminium, AlEt₃. Giulio Natta offentliggjorde i 1955 at katalysatorene også kunne polymerisere andre alfaolefiner, dvs. hydrokarboner med en dobbeltbinding på enden. Viktigst var at katalysatorene laget en polypropen som var krystallin og som viste seg å være et verdifullt materiale. Andre metoder for polymerisering av propen hadde bare gitt en klebrig, seig masse, som ikke kunne brukes til noe. Forskjellen skyldes at propenmolekylene kan tillegges den voksende kjeden på inntil fire forskjellige måter, men med den nye katalysatoren ble enhetene lagt til på samme måte nesten hver gang (isotaktisk polypropen). Med visse katalysatorer klarte Natta også å lage polypropen hvor annenhver enhet pekte i forskjellig retning (syndiotaktisk polypropen). For mange av polymerene som ble dannet, skjedde det med en regularitet som da bare hadde vært kjent for enzymkatalyserte biokjemiske reaksjoner.

I 1980-årene ble det oppdaget en ny type katalysatorer basert på metallocener (f.eks. syklopentadienyl zirkoniumforbindelser) og metylaluminoksan. Blant annet fordi virkemåten og strukturen av disse er mye bedre forstått, har utviklingen av denne typen katalysatorer gått svært raskt og de har allerede fått stor utbredelse. Det er uenighet om de nye katalysatorene fremdeles kan kalles Ziegler-Natta-katalysatorer, noen foretrekker å omtale dem som Kaminsky- eller Kaminsky-Ewen-katalysatorer. Enda nyere katalysatorer, gjerne basert på helt andre overgangsmetaller og med andre klasser av kjemiske forbindelser, gjør kategoriseringen vanskelig.

De omtalte katalysatorene har navn etter K. Ziegler og G. Natta som delte Nobelprisen i kjemi i 1973. Betegnelsene zieglerkatalysatorer og Ziegler-Natta-katalysatorer blir ofte benyttet om hverandre. Ziegler påstås å være den første kjemiker som både ble rik og fikk Nobelprisen for samme oppdagelse.