de - Beste verfügbare Techniken (BVT) - Umweltbundesamt

Kapitel 4
4.1.4.7 Reaktionen in ionischen Flüssigkeiten
Beschreibung
Reaktionen können in ionischen Flüssigkeiten (IL) durchgeführt werden. Diese sind mit organischen
Lösemitteln nicht mischbar und haben keinen messbaren Dampfdruck. Deshalb sind die
VOC-Werte deutlich verringert. Das Biphasic Acid Scavenging Using Ionic Liquids (BASIL,
„Biphasic Acid Scavenging“-Verfahren unter Nutzung von ionischen Flüssigkeiten) wird bereits
im industriellen Maßstab eingesetzt. Die Vorteile sind: Keine Freisetzung von gasförmigem
HCl, verbesserter Wärmetransport, einfache flüssig/flüssig-Trennung, höhere Selektivität, Einsatz
in bestehenden Anlagen möglich, einfaches Recycling der IL (98 %) durch einfache
Behandlung mit Natronlauge.
Was sind ionische Flüssigkeiten (IL)?
Ionische Flüssigkeiten sind organische Salze mit Schmelzpunkten unter 100 °C, häufig sogar
unter Raumtemperatur. In jüngster Zeit werden sie mehr und mehr als Substitut für die traditionellen
in chemischen Reaktionen eingesetzten organischen Lösemittel eingesetzt. Die gebräuchlichsten
IL sind Imidazolium- und Pyrdinium-Derivate. Aber auch Phosphonium- oder
Tetralkylammoniumverbindungen können zu diesem Zweck eingesetzt werden. Zuletzt wurden
umweltfreundliche halogenfreie ionische Flüssigkeiten eingeführt.
Erzielte Umweltvorteile
• Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit, sowohl höhere Selektivitäten als auch höhere
Ausbeuten, beide führen zu geringeren Mengen an Abfallströmen
• Substitution von VOCs.
Medienübergreifende Effekte
Wahrscheinlich keine.
Betriebsdaten
Vom Einzelfall abhängig.
Anwendbarkeit
*036L* setzt eine ionische Flüssigkeit bei der Herstellung von Alkoxyphenylphosphinen ein.
Dies ist der erste kommerzielle Einsatz dieser vielseitigen Stoffe in einem organischen Prozess.
Die Herstellung wird in einem Maßstab von mehreren Tonnen in einem Chargenreaktor bei erhöhten
Temperaturen durchgeführt. Die ionische Flüssigkeit separiert sich während des Prozesses
als klare Flüssigphase vom Reinprodukt und wird recycelt [65, Freemantle, 2003].
Mögliche Anwendungen sind [66, Riedel, 2004]:
• als Lösemittel für synthetische und katalytische Zwecke, zum Beispiel Diels-Alder-
Cycloadditionen, Friedel-Craft-Acylierung und -Alkylierung, Hydrierung und Oxidationen
sowie Heck-Reaktionen
• als zweiphasiges System in Kombination mit einem organischen Lösemittel oder Wasser
bei Extraktions- und Trennverfahren
• zur Katalysatorimmobilisation, ohne dass es notwendig wäre, eine spezielle Funktionalisierung
für das einfache Recycling homogener Katalysatoren durchzuführen
• als Elektrolyte in der Elektrochemie.
108 Dezember 2005 OFC_BREF