Optimierung innovativer Syntheseans\u00e4tze im Forschungs- und EntwicklungsstadiumDas Konzept Nachhaltigkeit gewinnt zunehmend an Bedeutung bei der Bewertung chemischer Prozesse und Verfahren. Das h\u00f6chste Optimierungspotential hinsichtlich \u00f6kologischer Kriterien besteht hierbei im Entwicklungsstadium. Syntheseans\u00e4tze oder Reaktionstechniken, die umweltbelastend, energie- oder ressourcenaufwendig sind, k\u00f6nnen zu Beginn selektiert werden, so dass aufwendige ?End of Pipe? ? L\u00f6sungen vermieden werden. Die quantitative Bewertung \u00f6kologischer Nachhaltigkeit erfolgt typischerweise mit Hilfe von \u00d6kobilanzen, die einen objektiven ganzheitlichen Vergleich von Alternativen erm\u00f6glichen. Ihr Einsatz ist allerdings im F&E-Stadium, aufgrund der in dieser Phase vorhandenen Datenunsicherheiten bzw. ?l\u00fccken, \u00e4u\u00dferst zeitaufw\u00e4ndig oder sogar unm\u00f6glich.Am Institut f\u00fcr Technische Chemie und Umweltchemie (FSU Jena) wurde daher in Anlehnung an die Methode der \u00d6kobilanzierung eine forschungsbegleitende \u00f6kologische sowie \u00f6konomische Screeningmethode entwickelt und an der Syntheseoptimierung ionischer Fl\u00fcssigkeiten validiert. Ionische Fl\u00fcssigkeiten werden in der Literatur h\u00e4ufig mit dem Begriff der ?Green Chemistry? in Verbindung gebracht; dies beruht haupts\u00e4chlich auf ihren physikochemischen Eigenschaften, weniger auf deren Synthese. Ziel der Arbeiten an der FSU Jena ist die \u00f6kologische Optimierung ausgew\u00e4hlter ionischer Fl\u00fcssigkeiten. Deren Herstellung und Anwendung soll dem Leitgedanken der ?Green Chemistry? gerecht werden. Zudem werden Vergleiche des Einsatzes ionischer Fl\u00fcssigkeiten und organischer L\u00f6sungsmittel in bekannten Namensreaktionen vorgenommen, um die Anwendbarkeit ionischer Fl\u00fcssigkeiten als gr\u00fcnes ?Designer Solvent? zu pr\u00fcfen.Zu Beginn wurde 1-Hexyl-3-Methylimidazoliumtetrafluoroborat als repr\u00e4sentativer Vertreter gew\u00e4hlt und dessen Synthese analog zur Literatur durchgef\u00fchrt. Dabei wurden diverse Reaktionsparameter (Zeit, Temperatur, Eduktkonzentration, L\u00f6sungsmittelwahl) variiert und die Synthese unter \u00f6kologischen Gesichtspunkten bewertet. Die Alkylierung von N-Methylimidazol stellt hierbei im Vergleich zum Halogenidaustausch den zeitlich und energetisch aufw\u00e4ndigeren Part dar. Die ermittelten optimierten Synthesebedingungen wurden im Folgenden genutzt, um sie auf die Darstellung anderer IL-Systeme zu \u00fcbertragen.Des Weiteren wurde begonnen, die Effektivit\u00e4t der dargestellten ionischen Fl\u00fcssigkeit anhand eines Anwendungsbeispiels, der Diels-Alder-Reaktion, mit konventionellen L\u00f6sungsmitteln zu vergleichen.Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten stellt die Integration \u00f6kologischer Aspekte in die Lehre dar. Innerhalb des Projektes ?Einf\u00fchrung, Synthese und Optimierung f\u00fcr das Nachhaltige Organische Praktikum? (Zusammenarbeit mit Dr. Annegret Stark (Technische Chemie und Umweltchemie), Prof. Dr. Volker Woest (Chemiedidaktik) und Stephan Reich (Examenskandidat Chemiedidaktik) sollen verst\u00e4rkt Nachhaltigkeitskriterien in Praktika am Beispiel ionischer Fl\u00fcssigkeiten eingebunden werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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