Universität zu Köln

Untersuchungen zur Reaktivität imidazoliumbasierter ionischer Flüssigkeiten

Bankmann, Dennis (2007) Untersuchungen zur Reaktivität imidazoliumbasierter ionischer Flüssigkeiten. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnten Beiträge zur Entwicklung neuer hydroxyfunktionalisierter ionischer Flüssigkeiten, zur Verbesserung der Synthesewege bekannter Verbindungen und zur Isotopenmarkierung imidazoliumbasierter ILs geleistet werden. Für die einzelnen Schritte -- Aufbau des Grundgerüsts, zweifache Alkylierung und Anionenmetathese -- der Synthese der ionischen Flüssigkeiten wurden Verfahren erarbeitet oder optimiert, welche für ein breites Substanzspektrum genutzt werden konnten. Die Acidität sowohl unfunktionalisierter als auch hydroxyfunktionalisierter Imidazoliumsalze bzw. ionischer Flüssigkeiten wurde durch H/D-Austauschexperimente untersucht. Anhand der Ergebnisse konnten Verfahren zur Synthese selektiv oder vollständig deuterierter ionischer Flüssigkeiten entwickelt werden. Bei Untersuchungen zur Deprotonierung hydroxyfunktionalisierter Imidazoliumsalze bzw. ionischer Flüssigkeiten konnte die von Imidazo[5,1-b]benzothiazol-2-ium- und 3H-Indoliumsalzen bekannte Zyklisierungsreaktion zu ungeladenen trizyklischen Verbindungen nicht beobachtet werden. Die dargstellten Verbindungen eignen sich somit nicht als ladungsschaltbare ionische Flüssigkeiten. Durch die Evaluierung und Nutzung NMR-spektroskopischer Methoden in unverdünnten ionischen Flüssigkeiten konnten die gefundenen Reaktivitäten genauer untersucht und bestätigt werden. Dazu konnten eindimensionale H-1, D-2, C-13, O-17 und F-19-Spektroskopie, NOE-Experimente sowie zweidimensionale Korrelationsspektroskopie und diffusionseditierte H-1 und F-19-Spektroskopie eingesetzt werden.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    In this work, new hydroxy functionalized ionic liquids, optimized synthetic routes to unfunctionalized ionic liquids and methods for isotopic exchange on imidazolium ionic liquids are described. For each of the steps of the syntheses -- assembly of the core structure, twofold alkylation and anion metathesis -- methods have been developed which could be applied to a range of substances. Investigations on the acidity of unfunctionalized as well as hydroxyfunctionalized imidazolium salts and ionic liquids were performed by means of H/D-exchange experiments. Based on the results, methods for the synthesis of selectively or completely deuterated ionic liquids were developed. Deprotonation experiments on the synthesized hydroxyfunctionalized salts did not yield the uncharged tricyclic structures known for imidazo[5,1-b]benzothiazol-2-ium- and 3H-indolium salts. Therefore, these salts do not lend themselves to applications as charge switchable solvents. High resolution NMR spectroscopic methods were evaluated and applied to undiluted ionic liquids to further investigate and support the results obtained regarding IL reactivities. Onedimensional H-1, D-2, C-13, O-17 and F-19-spectrocsopy as well as NOE and correlations experiments and diffusion ordered H-1 and F-19 spectroscopy could be applied successfully.English
    Creators:
    CreatorsEmail
    Bankmann, Denniskontakt@dbankmann.info
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-20784
    Subjects: Chemistry and allied sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    Ionische Flüssigkeiten , NMR , Imidazolium , Isotopenaustausch , AciditätGerman
    Ionic liquids , NMR , imidazolium , isotopic exchange , acidityEnglish
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Institut für Organische Chemie
    Language: German
    Date: 2007
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 27 June 2007
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 26 Jul 2007 11:51:40
    Referee
    NameAcademic Title
    Giernoth, RalfPriv.-Doz. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/2078

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