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4 Hydrierungen
Abbildung 4.24 gibt Auskunft über den Einfluss der Anionen auf die Reaktivität der
Katalysatorsysteme bei Reaktionsbedingungen von 50 bar Wasserstoffdruck und einer
Temperatur von 50 °C. Ihr kann folgende Reaktivitätsreihe entnommen werden:
[BF4] >[PF6] >[BTA] >[OTf ] >[OAc]
Auffällig ist hierbei, dass das [BF4]-Anion bei einer erhöhten Temperatur die reaktivsten
Nanopartikel bildet, wohingegen es bei niedriger Temperatur in dieser Vergleichsreihe ein
weniger reaktives Katalysatorsystem bildet. Vermutlich überlagern sich auch hier, wie bereits
bei den [OAc]-Anionen erwähnt, die Aktivität und die Stabilität. Um dies näher zu ergründen
werden im nächsten Kapitel die zeitlichen Verläufe der Hydrierungen an den verschiedenen
Ru@IL-NP untersucht.
Zeitlicher Verlauf der Myrcenhydrierung in Abhängigkeit vom Katalysator
Um die Hydrierungsprozesse an den Nanopartikeln genauer zu untersuchen, wurden Umsatz-
Zeit-Kurven der einzelnen Reaktionen aufgenommen. Je NP-Art wurde Myrcen sowohl bei
25 °C als auch bei 50 °C hydriert, der H 2 -Druck betrug dabei in beiden Fällen 50 bar. Für die
zeitliche Untersuchung der Myrcenhydrierung wurden diese milden Parameter gewählt, damit
eine Agglomeration der Nanopartikel möglichst lange hinausgezögert wird. In Abbildung
4.25, Abbildung 4.26 und Abbildung 4.27 sind exemplarisch die Umsatz-Zeit-Kurven für die
Hydrierung von Myrcen an Ru@[BMIM][PF6], Ru@[BMIM][BF4] und Ru@[DMIM][BTA]
bei 50 bar H 2 und 50 °C gezeigt. Die Reaktionszeit betrug zwischen 22-23 Stunden. Alle
weiteren Umsatz-Zeit-Kurven befinden sich im Anhang.
Die Umsatz-Zeit-Kurve der Myrcenhydrierung an Ru@[BMIM][PF6] (Abbildung 4.25) zeigt,
dass -Myrcen sehr schnell vollständig verbraucht ist. Das Monoen 10 stellt das
Hauptprodukt dar. Bereits nach 3 Stunden liegt es in maximaler Ausbeute von 54 % vor.
Anschließend sinkt die Konzentration des Monoens nur noch langsam, während die
Konzentration an 12 langsam zunimmt. Die anfänglich gebildeten Diene hingegen werden
genau wie die Monoen-Isomere (11) von Anfang an mit einer ähnlichen Geschwindigkeit
hydriert. Nach 6 Stunden ändert sich ihre Konzentration jedoch trotz konstantem H 2 -Druck
kaum noch. Die beiden in Konjugation stehenden terminalen Doppelbindungen werden
demzufolge ungefähr gleich schnell hydriert, wohingegen die dreifach substituierte
Doppelbindung langsamer hydriert wird.
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