This thesis deals with the carbonylation of olefins using carbon monoxide as a C1 building block. The first part of the thesis describes the use of palladium catalysts reactions in methoxy- and hydroxycarbonylation reactions. For methoxycarbonylations, metal triflates were investigated as alternative acidic co-catalysts. Based on this work an optimised reaction system was successfully transferred to the miniplant scale. Furthermore, for hydroxycarbonylation reactions, a halogen-free and generally applicable protocol for a wide range of acids was developed and optimised by means of statistical experimental design. Furthermore, ruthenium-catalysed carbonylations were investigated as a cost-effective alternative to palladium-based protocols. Ruthenium carbonyl complexes were successfully used for the hydroxycarbonylation of 1-octene using HFIP as solvent. In addition, a ruthenium-catalysed domino hydroformylation/reduction/esterification was developed for the direct conversion of olefins to the corresponding acetates.
Die vorliegende Doktorarbeit befasst sich mit der Carbonylierung von Olefinen unter Verwendung von Kohlenmonoxid als C1-Baustein. Der erste Teil der Arbeit befasst sich mit palladiumkatalysierten Umsetzungen in Methoxy- und Hydroxycarbonylierungsreaktionen. Für die Methoxycarbonylierung wurden als alternative saure Co-Katalysatoren Metalltriflate untersucht. Ein optimiertes System wurde anschließend erfolgreich in den Miniplantmaßstab übertragen. Darüber hinaus wurde für die Hydroxycarbonylierung ein halogenfreies und allgemeingültiges Protokoll für eine große Bandbreite an Säuren entwickelt und dieses mittels statistischer Versuchsplanung optimiert. Des Weiteren wurden rutheniumkatalysierte Carbonylierungen als kostengünstige Alternative zu palladiumbasierten Methoden untersucht. Rutheniumcarbonyl-Komplexe konnte unter Verwendung von HFIP als Lösungsmittel erfolgreich für die Hydroxycarbonylierung von 1-Octen eingesetzt werden. Außerdem wurde eine rutheniumkatalysierte Domino Hydroformylierung/ Reduktion/Veresterung zur direkten Umsetzung von Olefinen zu den entsprechenden Acetaten entwickelt.