Chirale Ionische Flüssigkeiten in der homogenen Katalyse

Chirale Ionische Flüssigkeiten
Tabelle 3: Variation von Konzentration und Temperatur bei der Austauschreaktion. a
Nr. Konzentration
[mmol/ml]
1 b
2 c
T
[°C]
28
Austausch
[%]
Ausbeute
[%]
0.22 25 87 77
0.21 60 94 n.b.
3 0.05 80 99 69
(a) Reaktionsbedingungen: äquimolare Lösung von Natriumborat und Methytrioctylammoniumchlorid in Aceton,
Reaktionsdauer 18 h; Austausch bestimmt über NMR, b) Reaktionsdauer 120h, c) Reaktionsdauer 5h)
Dieser Abschnitt zeigt deutlich, dass zwei Reaktionsparameter die Austauschreaktion entscheidend
beeinflusst haben. Durch die richtige Wahl einer niedrigen Konzentration der Reaktionslösung zum
einen und Erhitzen auf 80°C zum anderen konnte ein vollständiger Austausch der Kationen erzielt
werden.
2.3.2 Aufreinigung der Ionischen Flüssigkeit
Das Aufreinigen von Ionischen Flüssigkeiten ist aus zwei Gründen von großer Bedeutung:
- Die Eigenschaften von Ionischen Flüssigkeiten, wie z.B. die Viskosität und die
Glasübergangstemperatur, werden stark von den enthaltenen Verunreinigungen
beeinflusst. [66]
- Die enthaltenen Verunreinigungen (z.B. Halogenidionen, Metallkationen, Wasser,
Alkohol) können einen Einfluss auf die Reaktion haben, in der sie eingesetzt werden.
Für das Entfernen des Oktanols aus der IL wurde zwischen zwei Varianten unterschieden: entweder
wurde das Aliquat 336® direkt aufgereinigt, oder die Oktanolverunreinigungen wurden aus dem
fertigen Produkt entfernt. Eine Möglichkeit zum Entfernen des Oktanols aus dem Aliquat lag in der
destillativen Abtrennung des langkettigen Alkohols. Der Siedepunkt von 196 °C (Smp. = -15 °C) macht
dies jedoch nur unter starkem Vakuum möglich, da das Methytrioctylammoniumchlorid nur bedingt
temperaturstabil ist. Betrachtet man die Strukturen der betreffenden Verbindungen (Abbildung 8), so
fällt auf, dass das Oktanol in der Austauschreaktion die einzige ungeladene Verbindung ist. Daher bot
sich als weitere Aufreinigungsmöglichkeit die Extraktion an, die auf der unterschiedlichen Löslichkeit
der zu trennenden Verbindung beruht.
Für die direkte Aufreinigung konnten bereits durch Extrahieren des Aliquat 336® mit überkritischem
Kohlenstoffdioxid (scCO2) bis zu 43% Reduktion des Oktanolgehalts erzielt werden. [83] Diese Methode
ist jedoch nur bedingt einsatzfähig, da die Verwendung von scCO2 zum einen die entsprechenden
Hochdruckversuchsapparaturen erfordert. Zum anderen handelt es sich hierbei um eine aufwändige
und zeitintensive Methode, da das Aliquat 336® durch die CO2-Extraktion „aufgeschäumt“ wird und
die Extraktion nur sehr vorsichtig und über einen Zeitraum von mehreren Stunden durchgeführt
werden kann.