ISBN 978-3-8439-3000-0

978-3-8439-3000-0, Reihe Technische Chemie

Peter Neubert
Katalytische Funktionalisierungen des 1,3-Pentadiens

195 Seiten, Dissertation Technische Universität Dortmund (2016), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die moderne chemische Industrie basiert vorwiegend auf der Verwendung von fossilen Rohstoffen. Insbesondere kurzkettige Kohlenwasserstoffe sind durch Steamcracking-Verfahren gut zugänglich und spielen daher eine zentrale Rolle in der weiteren Wertschöpfungskette. Auf Grund der begrenzten Verfügbarkeit von fossilen Rohstoffen werden aktuell verschiedene Strategien für die Zukunft der chemischen Industrie verfolgt. Zum einen beinhaltet dies die Erschließung neuer Rohstoffquellen und zum anderen die effizientere Nutzung vorhandener Wertschöpfungsketten in Kombination mit der Weiterentwicklung bestehender Technologien.

In der vorliegenden Arbeit wurde Piperylen als gut zugängliche, bisher aber nur wenig genutzte petrochemische Basischemikalie für weitere katalytische Funktionalisierungen genutzt. Die Wertschöpfung wurde dabei ausschließlich unter Verwendung von kostengünstigen und etablierten Bulk-Chemikalien realisiert.

Aus einer Palladiumkatalysierten Hydroaminierung sind allylische Amine zugänglich. Erstmals wurde in dieser Arbeit über die Telomerisation des Piperylens mit Stickstoff-Nucleophilen berichtet. Hohe Umsätze und Selektivitäten an verzweigten C10-Aminen konnten in Gegenwart von Palladium-Carben Katalysatoren erzielt werden. Ebenso können in der Telomerisation mit Alkoholen C10-Ether erhalten werden, die in ihrer Struktur bekannten Duft- und Aromastoffen ähneln. Für diese Reaktion wurde darüber hinaus ein geeignetes Katalysator-Recycling mittels thermomorphen Lösungsmittelsystemen entwickelt.

Durch die Funktionalisierung des Piperylens mit Synthesegas sind ungesättigte C6-Aldehyde zugänglich. Die leichtsiedenden Produkte können destillativ entfernt werden und der in Propylencarbonat gelöste Katalysator wieder eingesetzt werden.

Allylische Carbonsäureester aus Piperylen konnten durch Palladiumkatalysierte Funktionalisierung mit Kohlenmonoxid und Methanol synthetisiert werden. Beim Einsatz von Synthesegas werden lineare gesättigte Ester erhalten. Hierbei wurde erstmals eine mehrstufige Auto-Tandemreaktion beobachtet, die direkt von der Dienstruktur des Piperylens zu linearen Estern führt und den Einsatz verschiedener Alkohole als Substrat toleriert.ÜCKSEITE!