Selektivität beschreibt die Fähigkeit einer chemischen Reaktion, bevorzugt ein bestimmtes Produkt (Wertprodukt) zu bilden, während die Entstehung unerwünschter Nebenprodukte minimiert wird. Dabei unterscheidet man Nebenprodukte von Kopplungsprodukten, die in bestimmten Fällen erwünscht sein können. Die Selektivität wird häufig in Prozent angegeben und stellt den Anteil des gewünschten Produkts im Verhältnis zur Gesamtheit aller gebildeten Produkte dar. Eine hohe Selektivität ist insbesondere in der chemischen Industrie entscheidend, da sie eine effizientere Nutzung von Rohstoffen, geringere Abfallmengen und damit niedrigere Produktionskosten ermöglicht.
Ein Beispiel für die Bildung von Nebenprodukten ist die Herstellung von Chlorbenzol, das katalytisch durch die Reaktion von Benzol mit Chlor gewonnen wird. Dabei kann es in einer Folgereaktion zur Bildung von Dichlorbenzolen (z.B. 1,2-Dichlorbenzol) kommen, die in vielen Anwendungen unerwünscht sind.
Faktoren, welche die Selektivität beeinflussen sind unter anderen die Reaktionsbedingungen, wie Temperatur, Druck, Lösungsmittel und Reaktionszeit, welche im Prozess eingesetzt werden. So kann eine Erhöhung der Temperatur zur Reduktion der Reaktionszeit die Bildung von Nebenprodukten begünstigen. Des Weiteren können Katalysatoren die Selektivität auf verschiedenste Weise steigern. So kann über die Wahl der Porengröße im Katalysatorpellet die Reaktion von bestimmten Edukten (Reaktandenselektivität) oder die Bildung bestimmter Produkte (Produktselektivität), aufgrund einer Selektion bezüglich der Größe der Moleküle, festgelegt werden. Darüber hinaus können Katalysatoren durch Ausbildung molekularer Wechselwirkungen mit den Reaktanten die Bildung eines Produkts stereoselektiv steuern.
So kann Ethanol beispielsweise mittels eines Kupferkatalysators bei 250–350 °C zu Diethylether dehydratisiert werden, während ein Nickelkatalysatoren Ethanol bei 400–450 °C zu Methan und Synthesegas spaltet. Die Wahl geeigneter Katalysatoren und Reaktionsbedingungen ist daher entscheidend für Industrielle Prozesse, wo die Bildung von Nebenprodukten vollständig unterdrückt werden soll.
Zusammengefasst ist die Selektivität ein Schlüsselkonzept, das die gezielte Steuerung chemischer Prozesse ermöglicht und entscheidend zur Entwicklung effizienter und umweltfreundlicher Verfahren beiträgt.
