Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Anorganische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Uwe Rosenthal



Diplom-Chemiker Stephan Peitz
(e-mail: stephan.peitz@uni-rostock.de )

Metallorganische Untersuchungen zur katalytischen Selektivoligomerisierung von Ethylen mit Chromkomplexen

This thesis deals with the development of a new mechanism for selective ethylene tetramerization to 1-octene. Furthermore experimental research on a new catalytic trimerization system for ethylene to 1-hexene is presented. It consists of the metal source chromium trichloride tristetrahydrofuran, a phosphaneaminophosphaneamine with secondary amine function and triethylaluminum as activator. Different ligands of the mentioned type were synthesized, characterized and tested in catalysis. Phenylrings at the phosphorus atoms and isopropyl groups at the nitrogen atoms proved to be most effective substituents. Additionally, ligand-activator complexes were isolated. There catalytic performance indicates the deprotonated ligand to be part of the active species. At higher temperatures deactivation of the catalytic system occurs. This is caused by rearranged and cleaved ligand-activator species. Besides chromium complexes of the ligands different chromium-activator-ligand complexes could be synthesized and characterized. They give hints on the active species in catalysis. Moreover first results on immobilization of the catalyst were obtained.

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung eines neuen Mechanismus zur selektiven Tetramerisierung von Ethylen zu 1-Octen, sowie die experimentelle Untersuchung eines neuartigen selektiven Trimerisierungssystems von Ethylen zu 1-Hexen. Es besteht aus dem Chromtrichlorid-Tristetrahydrofuran-Addukt als Metallquelle, einem Phoshanaminophosphanamin mit sekundärer Aminfunktion als Liganden und Triethylaluminium als Aktivator in Toluol. Es wurden verschiedene Liganden der angegebenen Grundstruktur synthetisiert, charakterisiert und in der Katalyse getestet. Dabei erwiesen sich Phenylringe an den Phosphoratomen und Isopropylgruppen an den Stickstoffatomen als effektivste Substituenten. Weiterhin wurden Ligand-Aktivator-Komplexe isoliert und katalytisch getestet, die darauf hinweisen, dass die deprotonierte Form des Liganden ein Bestandteil der aktiven Spezies ist. Bei höheren Temperaturen erfolgt eine Deaktivierung des katalytischen Systems. Diese kann auf Umlagerung und Spaltung des Liganden in Gegenwart von Aluminiumalkylen zurückgeführt werden. Neben Chromkomplexen der Liganden wurden auch Chrom-Aktivator-Ligand-Verbindungen synthetisiert und charakterisiert. Diese lassen Rückschlüsse auf die Art der aktiven Spezies in der Katalyse zu. Ferner sind erfolgreich erste Ergebnisse zur Immobilisierung des Katalysators erhalten worden.