Zur Aromatenfunktionalisierung in Gegenwart ionischer Flüssigkeiten

Metlen, Andreas; Wasserscheid, Peter

doi:HT014742663

Zur Aromatenfunktionalisierung in Gegenwart ionischer Flüssigkeiten = Functionalisation of Aromatic Substrates in the Presence of Ionic Liquids

Metlen, Andreas (Author)

2006

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Andreas Metlen

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2006

Umfang198 S. : graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2006

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Wasserscheid, Peter (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2006-03-06

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-15083
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/60968/files/Metlen_Andreas.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften (100000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Technische Chemie (frei) ; Salzschmelze (frei) ; Fluorierung (frei) ; Acylierung (frei) ; Friedel-Crafts-Reaktion (frei) ; Phasentransfer-Katalyse (frei) ; Katalyse (frei) ; Chemische Reaktion (frei) ; Chemische Synthese (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 660

Kurzfassung
Es sollten ionische Flüssigkeiten identifiziert werden, die bei verschiedenen aromatischen Funktionalisierungsreaktionen zu erhöhter Reaktivität und Selektivität führen. Als Testreaktionen wurden die aromatische Halex-Reaktion und die Acylierung nach Friedel und Crafts gewählt. Weiterhin wurden ionische Flüssigkeit in reiner Form synthetisiert und durch NMR, Cyclovoltammetrie, UV-vis-Spektroskopie und Viskosimetrie charakterisiert.Für die Halex-Reaktion kamen 2,6-Dichlorbenzonitril, 4-Chlorbenzonitril, 2-Chlorpyridin und 1,3,5-Trichlorbenzonitril sowie verschiedene Metallfluoride als Edukte zum Einsatz. Ionische Flüssigkeit mit Kationen auf Dialkylimidazolium-Basis stellten sich als wirksame Katalysatoren für die untersuchten Reaktionen heraus, während Kationen auf Pyridinium- und Ammoniumbasis eher negative Effekte zeigten. Die Wahl des Anions ist ebenfalls von Bedeutung. Für jedes Substrat muss aber eine eigene Kombination aus Kation und Anion gefunden werden, da sich Ergebnisse eines Substrates nicht auf ein anderes übertragen lassen.Bei der Friedel-Crafts-Acylierung stellte sich heraus, dass ionische Flüssigkeiten mit bis(trifluormethylsulfonyl)amid-Anionen große Mengen AlCl3 lösen können. Je nach Art der ionischen Flüssigkeit, der Menge der Lewis-Säure und abhängig von der Temperatur werden dabei zweiphasige Systeme erhalten, die erfolgreich die Modellreaktion katalysierten. Die ionische Flüssigkeit konnte nach der Reaktion zurückgewonnen werden. FeCl3 konnte nicht als Katalysator verwendet werden.

The goal of this dissertation was to identify ionic liquids with a catalytic effect on the test reactions (aromatic Halex reaction and Friedel-Crafts-Acylation). Beside that, ionic liquids have been synthesized in pure form and characterised by NMR, cyclovoltammetrie, UV-vis-spectroscopy and viscosimetry.The substrates for the Halex-reactions were 2,6-Dichlorobenzonitrile, 4-Chlorobenzonitrile, 2-Chloropyridine and 1,3,5-Trichlorobenzonitrile, the fluorinating agents were KF and CsF. Ionic liquids with cations of the dialkylimidazolium-type proofed to be efficient catalysts for the investigated reactions, while the ionic liquids with pyridinium- and ammonium cations showed rather negative effects for the reaction. The choice of the anion is of importance as well. For each substrate, a different combination of cation and anion showed catalytic effects, what shows that results from one aromatic starting material cannot be transferred to another substrate.For the acylation reaction, it could be shown that ionic liquids with the bis(trifluoromethylsulfonyl)amide-anion can dissolve large amounts of AlCl3. Depending on the ionic liquid used, the amount of lewis-acid and the temperature, twophasic liquid systems could be obtained that showed to be efficient catalysts for the investigated reaction. The ionic liquid could be recovered after the reaction.FeCl3 did not show catalytic effects in similar systems.

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