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4 Hydrierungen
einige Anionen, sind organische Moleküle und können vielfältig variiert werden. Dadurch
lassen sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften ionischer Flüssigkeiten durch
geeignete Wahl der Ionen in einem weiten Bereich gezielt einstellen. Aus diesem Grund
werden sie auch als „designer solvents“, „green solvents“ oder „advanced fluids“
bezeichnet. [131,132]
Erstmals wurde die Stabilisierung von Nanopartikeln mittels Ionischer Flüssigkeiten im Jahre
2002 beschrieben, [133] wobei die ionischen Flüssigkeiten die sterische und die elektrostatische
Stabilisierung kombinieren. Ionische Flüssigkeiten mit hinreichend sperrigen Ionen
begünstigen somit eine elektrosterische Stabilisierung von Nanopartikeln. Die Größe der
Kationen und Anionen kann über die Substituenten eingestellt werden, so dass die
Stabilisierung, die Größe und die Löslichkeit der Nanopartikel regulierbar ist. So findet durch
die Anionen der IL eine elektrostatische Stabilisierung am Metall statt. Die Kationen bilden
daraufhin eine nächste Sphäre um die Anionen. Durch lange Alkylketten an diesen Kationen
findet dann zusätzlich eine sterische Stabilisierung statt. [134,135]
Vergleichbar mit der
Ligandenkontrolle bei homogenen Katalysatoren [114] lässt sich durch die geschickte Wahl der
IL die Reaktivität und die Selektivität von Nanopartikeln beeinflussen. [114,115,136]
Ruthenium-, Palladium- und Platin-Nanopartikel wurden bereits in vielen C-C-Kupplungen
und Hydrierungen als Katalysatoren eingesetzt. Die katalytische Wirkung variiert dabei und
hängt stark von den eingesetzten Übergangsmetallnanopartikeln ab. [137,138,139]
Ebenfalls
beeinflussen verschiedene stabilisierende ionische Flüssigkeiten die Selektivitäten
katalytischer Reaktionen an diesen Nanopartikeln. [140,141,142,143] Die Stabilisierung von Ru-
Nanopartikeln durch ionische Flüssigkeiten ist einfach möglich (Schema 4.6). In der
Hydrierung haben sich diese Ru@IL-Katalysatorsysteme bereits erfolgreich bewährt und
konnten sogar in verschiedenen anderen Katalyseprozessen ohne Verlust von Aktivität und
Selektivität rezyklisiert werden. [115]
Ru
+ m [IL]
60 bar H 2
Ru
60 °C, 2 h
Ru@IL
+ +
Schema 4.6: Darstellung von Ru@IL-NP aus Bis(2-methylallyl)(1,5-cyclooctadien)ruthenium(II) und der
jeweiligen IL.
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