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Neue bimetallische Komplexe für die Ringöffnungspolymerisation (ROP) zyklischer Ester sowie der CO2/Epoxid-Copolymerisation

Steiniger, Phillip

In dieser Arbeit wurden neue Ketoiminatkomplexe, unter Verwendung der Liganden L1-L3, synthetisiert. Diese Komplexe besitzen einen hemilabilen Seitenarmdonor (L1H) oder verzichten auf diesen (L2H) oder geben die Möglichkeit für zwei Metallzentren und zwei Seitenarmdonoren (L3H2). Diese Systeme enthalten verschiedene Metallatome (Zn, Al, Ti, Zr) an welche Alkyl-, Alkoxid-, Amid-, Halogenid- und Carboxylatsubstituenten gebunden sind. Neben Synthese und struktureller Charakterisierung wurde zudem die katalytische Anwendung dieser Verbindungen in der Ring-Öffnungspolymerisation (ROP) von Lactid, e-Caprolacton und CO2/Epoxid Copolymerisation untersucht. In der ROP von Lactid und e-Caprolacton wurden Reaktion wurden Reaktionskinetiken mittels 1H NMR Spektroskopie bei einem Verhältnis von 200:1, oder im Fall des hoch aktiven LC2/C3ZnO-2,6-Me2C6H3 bei einem Verhältnis von 600:1 untersucht. Die Ergebnisse der ROP zeigen, dass die L1Zinkphenoxyverbindungen die höchste Aktivität der in dieser Arbeit getesteten Verbindungen aufweist. Ein Vergleich der katalytischen Aktivität mit den Zinkverbindungen des Typs L3 zeigte, dass diese nahezu gleiche Aktivitäten zu denen des Systems L1 aufweisen. Es wurde gezeigt, dass die Ligandsysteme mit hemilabilen Seitenarmdonor höhere Umsätze in der ROP aufweisen, als das L2 Ligandsystem. Im Fall der L2Zinkkomplexe wurde ein Koordinations-Insertions-Mechanismus (CIM) mittels MALDI-TOF Massenspetrometrie nachgewiesen. Den Verbindungen mit Ligandtyp L3 konnten keine kooperativen Effekte nachgewiesen werden. L1M (M = Al, Ti, Zr) Verbindungen sowie aluminiumhaltige L3 Verbindungen zeigten keinerlei Aktivität in der ROP. L1Zinkamide und L2ZnR (R = L2, Et, O-2,6-Me2C6H3, Et(DMAP)) zeigten die höchsten Polymerisationsraten von e-CL und waren die ersten Ketoiminatzinkverbindungen an welchen Reaktionskinetiken bestimmt wurden. Im Fall der CO2/Epoxid Copolymerisation wurde ein Reakorsystem aufgebaut. Allerdings erwiesen sich die oben genannten Systeme nicht als geeignet für diese Art der Polymersiation.

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Zitierform:

Steiniger, Phillip: Neue bimetallische Komplexe für die Ringöffnungspolymerisation (ROP) zyklischer Ester sowie der CO2/Epoxid-Copolymerisation. 2018.

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