Organic reactions of alcohols under hydrothermal conditions

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	25 November 2013
Referee:	Prof. Dr. Werner Kunz
Date of exam:	24 November 2011
Institutions:	Chemistry and Pharmacy > Institut für Physikalische und Theoretische Chemie > Chair of Chemistry VI - Physical Chemistry (Solution Chemistry) > Prof. Dr. Werner Kunz
Keywords:	hydrothermal syntheses, Friedel-Crafts, oligomerization, benzyl alcohol, ionselective separation, hydrothermale Synthese, Oligomerisierung, Benzylalkohol, ionenselektive Trennung
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Partially
Item ID:	23463

Abstract (English)

This thesis aims to study and to apply reactions of alcohols under hydrothermal conditions. Studies on 1-phenyl-ethanediol show an aldolisation, followed by an intramolecular Friedel-Crafts type reaction and an aromatisation. Finally, it ends up by as 2-phenyl-naphthalene. Ethylene glycol reacts on itself with a strong dependence on the temperature and the solvent. The conversion of ...

Abstract (English)

This thesis aims to study and to apply reactions of alcohols under hydrothermal conditions.
Studies on 1-phenyl-ethanediol show an aldolisation, followed by an intramolecular Friedel-Crafts type reaction and an aromatisation. Finally, it ends up by as 2-phenyl-naphthalene.
Ethylene glycol reacts on itself with a strong dependence on the temperature and the solvent. The conversion of 1,2-propanediol showed similar dependences and obtained even the aromatic compound mesitylene and especially the amount of products proves dependence on the temperature and the duration of the reaction. The main compounds can be used as solvents, as biofuel and for syntheses, whereas the byproducts might be biocarburants after hydrogenation.
The Friedel-Crafts type reaction is transferred to an intermolecular one. Naphthalene and phenol are studied in more detail. 0.05mol/L HCl are enough in order to benzylate an aromatic compound at 180°C. HCl can be replaced by acetic acid or formic acid, but even concentrations of 1.0mol/L do not achieve results as good as 0.05mol/L HCl. The recycling of the aqueous phase of these reactions is advantageous. Additionally, benzyl alcohol alkylates benzyl alcohol and thus it can polymerize. Higher temperatures lead to longer polymers. This polymerization can be used in the domain of nuclear fuel recycling in order to separate platinum group metals out of a model solution.

Translation of the abstract (German)

Ziel dieser Doktorarbeit ist, Reaktionen von Alkoholen unter hydrothermalen Bedingungen zu untersuchen und anzuwenden. Untersuchungen zeigen, dass 1-Phenyl-ethandiol nach einer Aldolreaktion eine intramolekulare Friedel-Crafts-ähnliche Reaktion und eine Aromatisierung durchläuft, sodass 2-Phenyl-naphthalin entsteht. Ethylenglykol reagiert mit sich selbst und zeigt starke Temperatur- und ...

Translation of the abstract (German)

Ziel dieser Doktorarbeit ist, Reaktionen von Alkoholen unter hydrothermalen Bedingungen zu untersuchen und anzuwenden.
Untersuchungen zeigen, dass 1-Phenyl-ethandiol nach einer Aldolreaktion eine intramolekulare Friedel-Crafts-ähnliche Reaktion und eine Aromatisierung durchläuft, sodass 2-Phenyl-naphthalin entsteht.
Ethylenglykol reagiert mit sich selbst und zeigt starke Temperatur- und Lösungsmittelabhängigkeiten. Die Umsetzung von 1,2-Propandiol zeigt ähnliche Abhängigkeiten und führte unter Anderem zum aromatischen Mesitylen. Hierbei sind insbesondere die Mengen der einzelnen Produkte von den Reaktionsbedingungen abhängig. Die entstehenden Hauptprodukte können als Lösungsmittel oder als Edukt für Feinchemikalien genutzt werden. Weitere Produkte könnten insbesondere nach einer Hydrierung als Treibstoff Verwendung finden.
Die Friedel-Crafts-ähnliche Reaktion konnte auf intermolekulare Reaktionen übertragen werden. Phenol und Naphthalin können bei 180°C in 0.05mol/L HCl hydrothermal benzyliert werden. Ameisen- und Essigsäure können die Salzsäure erstzen, jedoch sind deutlich höhere Konzentrationen (>1.0mol/L statt 0.05mol/L) erforderlich. Die Wiederverwendung der wässrigen Phase ist vorteilhaft. Zudem greift Benzylalcohol Benzylalkohol an und ziegt somit Oligomerisierung. Diese Reaktion kann in für die Wiederaufbereitung radioaktiver Abfälle genutzt werden und trennt Platingruppenmetalle ab.

Details

Preview

Export bibliographical data

Abstract (English)

Abstract (English)

Translation of the abstract (German)

Translation of the abstract (German)

Download Statistics

Downloads

More literature (via CORE)

University Library