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5 Zusammenfassung und Ausblick
5 Zusammenfassung und Ausblick
In dieser Arbeit wurde die katalytische Metathese und Hydrierung der Monoterpene Limonen,
-Myrcen und Terpinolen untersucht. Dabei lassen sich folgende Resultate herausarbeiten:
Eine selektive Metathese von monozyklischen und azyklischen Monoterpenen konnte mit den
bisher bekannten homogenen und heterogenen Katalysatoren nicht erreicht werden. Weder die
industriell genutzten heterogenen noch die reaktiveren homogenen Grubbs- und Schrock-
Katalysatoren waren in der Lage, eine gezielte Metathese der Monoterpene zu Verbindungen
mit höherer C-Zahl zu katalysieren. Lediglich die Ringschlussmetathese von -Myrcen kann
an einem Grubbs II- bzw. Hoveyda-Grubbs-II-Katalysator mit Ausbeuten von 75 % erreicht
werden. Die Kreuzmetathese von 1-Hexen mit -Myrcen ist mit den bisher bekannten
Metathesekatalysatoren nicht möglich. Das Resultat dieser Versuche zeigt allerdings
nebeneinander ablaufende Meathesereaktionen. Zum einen die Homometathesen von 1-Hexen
zu 5-Decen und verschiedenen Isomeren und zum anderen die intramolekulare
Ringschlussmetathese von -Myrcen zu 3-Methylencyclopent-1-en und 2-Methylprop-1-en.
Die Hydrierung der Monoterpene ist hingegen sehr effizient und ermöglicht den Zugang
sowohl zu verzweigten Aliphaten als auch zu interessanten Olefinen. Entscheidend ist hierfür
die Kontrolle der Aktivität, Selektivität und Stabilität der Katalysatorsysteme für die
konsekutiven Reaktionsnetzwerke. Hierzu konnten in der vorliegenden Arbeit vielfältige
Erkenntnisse gewonnen werden. So lässt sich Limonen an heterogenen Katalysatoren
innerhalb weniger Stunden vollständig hydrieren. An Pd/C lassen sich bereits nach 2 Stunden
die vollständig hydrierten Produkte erhalten. Das teilweise hydrierte Produkt p-Menth-1-en
kann in Ausbeuten von über 80 % an Ru/Al 2 O 3 erhalten werden. Am schnellsten läuft die
Hydrierung an Pd/C und Rh/C ab, dagegen sind die heterogenen Ru-Katalysatoren zwar
langsamer, aber an ihnen findet keine Isomerisierung und/oder Transferhydrierung statt.
Erfolgreich konnten in dieser Arbeit auch verschiedene Übergangsmetallnanopartikel
synthetisiert und mit unterschiedlichen Stabilisatoren stabilisiert werden. So ist es möglich
Ru-Nanopartikel sowohl mit Polyethylenglykol, als auch mit einer Vielzahl an Ionischen
Flüssigkeiten auf Imidazoliumbasis zu stabilisieren. Ihre durchschnittliche Partikelgröße liegt
dann zwischen 2 bis 3 nm. Diese Katalysatoren wurden hier erstmals auf ihr Potential in der
selektiven Hydrierung von Terpenen untersucht.
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