Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Organische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Matthias Beller



M. Sc. Johannes Steinbauer
(e-mail: johannes.steinbauer@catalysis.de )

Entwicklung neuartiger Katalysatorsysteme zur Synthese zyklischer Carbonate aus Epoxiden und CO2

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der katalytischen Reaktion von CO2 mit Epoxiden zu den entsprechenden zyklischen Carbonaten. Dieser Prozess wurde bereits in den industriellen Maßstab überführt und hat in den letzten beiden Dekaden vor allem in der akademischen Forschung enorm an Bedeutung gewonnen. Insgesamt wurden in dieser Arbeit sieben verschiedene Katalysatorsysteme für die Synthese zyklischer Carbonate beschrieben. Vier dieser Systeme basieren auf Phosphoniumsalzorganokatalysatoren und drei Systeme basieren auf Calciumsalzen als Katalysatoren. Für alle in dieser Arbeit beschriebenen Katalysatorsysteme wurden die Reaktionsbedingungen für die Synthese zyklischer Carbonate systematisch optimiert und anschließend ein breites Spektrum an zyklischen Carbonaten in hervorragenden Ausbeuten synthetisiert und isoliert.

This thesis deals with the catalytic conversion of CO2 with epoxides to the corresponding cyclic carbonates. This process is already run on an industrial scale and has gained increasing attention in academic research in the last two decades. All in all in this seven different catalyst system for the synthesis of cyclic carbonates were described. Four of these systems are based on phosphonium salts as organocatalysts and three catalyst systems are based on calcium salt catalysts. For all the catalyst systems described in this thesis the reaction conditions for the synthesis of cyclic carbonates have been systematically optimized and a broad variety of cyclic carbonates were synthesized and isolated in excellent yields.