Dokument 1.pdf - RWTH Aachen University

4 Hydrierungen
100%
80%
Anteil / [%]
60%
40%
20%
0%
[EMIM]
[BF4]
[EMIM]
[BTA]
[BMIM]
[BF4]
[BMIM]
[BTA]
[DMIM]
[BF4]
[DMIM]
[BTA]
Abbildung 4.12: Umsatz von Limonen mit verschiedenen Ru@IL nach 18 h bei 100 bar H 2 und 100 °C
Vergleich des Hydrierpotentials der heterogenen Katalysatoren für Limonen. ( trans-p-
Menthan (3a); cis-p-Menthan (3b); p-Menth-1-en (2a); Limonen (1); Andere).
.
Es ist deutlich zu erkennen, das Ru@IL-NP mit [DMIM]-Kationen am reaktivsten sind. Sie
führen zu einer vollständigen Hydrierung des Limonens nach 18 Stunden. In Anwesenheit des
[BF4]-Anions enthält die Reaktionsmischung nach 18 Stunden noch 2 % des Intermediats 2a.
Anders dagegen verhält sich ein Katalysatorsystem mit [BMIM]-Kationen. Zwar ist der
Umsatz unabhängig vom Anion, allerdings befindet sich nach 18 Stunden noch ca. 60 % des
Intermediats p-Menth-1-en (2a) im Produktgemisch. Das Limonen wurde vollständig
umgesetzt, und die vollständig hydrierten Produkte 3a und 3b sind nahezu im Verhältnis 1:1
entstanden. Das [EMIM]-Kation weist die größte Abhängigkeit vom Anion auf. Während das
[BTA]-Anion zum kompletten Umsatz des Limonens führt, und bereits ca. 60 % an cis- und
trans-p-Menthan entstanden sind, verbleiben nach 18 h immer noch knapp 45 % des
Limonens beim [BF4]-Anion. Dafür befindet sich beim [BF4]-Anion fast ausschließlich das
Intermediat p-Menth-1-en (2a) mit einem Anteil von ca. 50 % in der Reaktionsmischung.
Im Verlauf der Reaktionen lassen sich auch Veränderungen am Katalysator beobachten. So
sind bei den Reaktionsbedingungen von 100 °C und 100 bar Wasserstoff die Nanopartikel
bereits teilweise agglomeriert, was sich an mit bloßem Auge sichtbaren schwarzen
Metallpartikeln feststellen lässt. Diese Agglomeration bietet eine mögliche Erklärung für die
erhebliche Abweichung der Produktzusammensetzung des [EMIM][BF4].
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