Chirale Ionische Flüssigkeiten in der homogenen Katalyse

Chirale Ionische Flüssigkeiten
Bei der Synthese der IL 6 auf Basis chiraler Borate traten bisher im Verlauf der Synthese
Verunreinigungen auf. Bevor die dargestellten ILs in der homogenen Katalyse eingesetzt wurden, war
es daher das Ziel der vorliegenden Arbeit, die Synthese der Borat-basierten ILs zu optimieren, um die
Anteile von Nebenprodukten und Verunreinigungen zu verringern. Hierbei kann u.a. auf die bisherige
Arbeit von Gausepohl aufgebaut werden, der bereits verschiedene Trocknungsmethoden untersucht
hat. [82]
Die optimierten Synthesewege sollen, soweit möglich, auf die Synthese der Prolin-basierten IL 12
übertragen werden. Des Weiteren ist es für die Anwendung dieser Salze in der Katalyse von großem
Interesse, strukturverwandte Analoga herzustellen, z.B. durch Variation des Substituenten am
Stickstoffatom.
Obwohl der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit im Einsatz der chiralen ILs in der homogenen
Katalyse liegt, soll nicht vernachlässigt werden, einen Blick auf die interessanten Eigenschaften der
synthetisierten ILs zu werfen und mögliche Informationen über Struktur und Wechselwirkungen der
Ionen abzuleiten.
2.3 Optimierung der Synthese und Eigenschaften von Methyltrioctyl-
ammoniumdi-((S)-malato)-borat 6
Nach den ersten Erfolgen der chiralen IL 6 in der asymmetrischen Katalyse soll in dieser Arbeit sowohl
die Synthese als auch die Aufreinigung der IL optimiert werden. Hierzu werden in diesem Kapitel der
Einfluss der Reaktionsbedingungen auf die Synthese diskutiert und verschiedene Methoden zur
Aufreinigung der IL vorgestellt. Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise verbesserten IL
werden daran anschließend erläutert.
2.3.1 Optimierung der Synthese
Ionische Flüssigkeiten, die auf chiralen Boratanionen basieren, wurden in der Arbeitsgruppe von
Leitner in einer zweistufigen Synthese aus Hydroxydisäuren dargestellt. [19]
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Im ersten Schritt der
Synthese wurde aus der chiralen L-(-)-Äpfelsäure und Borsäure unter Zugabe von Natronlauge das
Natriumsalz des Borates 23 mit über 98% Ausbeute gebildet (Abbildung 7). Im zweiten Schritt der IL-
Synthese fand die Austauschreaktion des Natriumkations mit dem Kation [MeOct3N] + statt. Diese
Reaktion wurde durch das Ausfallen von NaCl begünstigt und zeigte bei Raumtemperatur über eine
Dauer von 24 h einen Austausch von 72%. [19] Das Produkt wurde nach Abfiltrieren des NaCl und
Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum mit einer Ausbeute von 83% erhalten. [82] Diese im Vergleich
zum Austausch erhöhte Ausbeute ist auf die Verunreinigung mit Oktanol (6%) und Wasser (540 ppm)
zurückzuführen.