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3 Metathese
3.3.3 Ergebnisse der Metathese an heterogenen Katalysatoren
Metathese von Monoterpenen an heterogenen Wolframkatalysatoren
Zuerst wurden die Wolframkatalysatoren getestet, da diese, wie bereits erwähnt,
unempfindlicher gegen Verunreinigungen sind. Um die Metatheseaktivität der hergestellten
heterogenen Katalysatoren zu überprüfen, wurden diese zunächst in der Metathese von
1-Hexen zu 5-Decen getestet. Dazu wurde der Katalysator mit CDCl 3 aufgeschlämmt und
mittels einer Spritze 1-Hexen zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde dann 2 h bei RT
gerührt. In diesen Testreaktionen stellte sich heraus, dass fast alle Trägermaterialien in
Kombination mit einem Wolframsalz das 1-Hexen umsetzen, lediglich das Katalysatorsystem
WO 3 /SiO 2 erwies sich interessanterweise unter den gewählten Reaktionsbedingungen als
unreaktiv. 1 H-NMR-spektroskopischen Untersuchungen zufolge wurde in diesem Fall das
Substrat bei den Temperaturen der Testreaktionen nicht umgesetzt und vollständig zurück
erhalten. Mögliche Ursache für dieses Verhalten könnte in einer zu geringen Temperatur
liegen, denn erst bei Temperaturen um 400 °C sind diese Katalysatoren am reaktivsten. [62]
Alle anderen Katalysatoren führten zu einem Produktgemisch aus Penten, Hexen, Hepten,
Octen, Nonen, Decen und Undecen. Zusätzlich zu dieser homologen Reihe konnten außerdem
jeweils isomere Verbindungen identifiziert werden. Anhand der GC-MS-Auswertung lässt
sich jedoch nicht sagen, an welcher Position sich die Doppelbindung befindet. Lediglich über
das 1 H-NMR- Spektrum kann festgestellt werden, dass es sich bei den Doppelbindungen u.a.
um terminale Bindungen handelt. Aufgrund der Flüchtigkeit des Substrats und einiger
Produkte lassen sich keine exakten Aussagen über die Produktzusammensetzung machen,
Nonen und Decen bilden mit ca. 50 % jedoch die Hauptprodukte.
Nach Bestätigung der Metatheseaktivität der hergestellten Katalysatoren wurden diese in der
Metathese der Monoterpene Myrcen als offenkettiges Substrat und Limonen als
monozyklisches Substrat untersucht. Die Katalysatoren wurden in einem Verhältnis von
3 mol-% Wolfram bezogen auf das Substrat eingesetzt. Mit den Katalysatoren WO 3 /TiO 2 ,
WO 3 /V 2 O 5 sowie WO 3 /SiO 2 wurden die Terpensubstrate nicht umgesetzt und gingen
unverändert aus der Reaktion hervor. Der Katalysator WO 3 /Al 2 O 3 war nur bedingt in der
Lage, das acyclische Monoterpen Myrcen umzusetzen, denn es entstanden nur wenig Dimere
(16 %) und Oligomere (7 %). Vom Substrat wurden 47 % zurückerhalten und 30 % des
Substrates wurden isomerisiert. Das monozyklische Terpen Limonen konnte gar nicht
umgesetzt werden. Ferner wurde ein Katalysator mit einem Mischoxidträger in der Metathese
getestet. Dazu wurde WO 3 /Al 2 O 3 -SiO 2 (13 %) sowohl für die Reaktion von 1-Hexen, als auch
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