Katalytische Oxidationsreaktionen in hochgradig oxidationsstabilen ionischen Flüssigkeiten

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2015-03-23
Issue Year
2015
Authors
Hildebrandt-Stärk, Kerstin
Editor
Abstract

This thesis was targeted on the investigation of catalytic oxidation reactions of organic substrates in oxygen stable ionic liquids. The applicability of novel ionic liquids, containing a [FAP]- anion, as reaction media for different oxidation reactions has been studied. The products of the investigated oxidation reactions represent relevant raw materials for the polymer, dye, cosmetic and food industry. Furthermore, the optimization of a method for the valorization of the renewable raw material lignin should be enabled by using an ionic liquid as reaction medium.

In the first part of this work the higher oxygen solubility of the novel ionic liquid [BMPL][FAP] in comparison to [BMPL][NTf2] has been demonstrated. For [BMPL][FAP] a lower Henry’s law constant than for [BMPL][NTf2] was determined. The viscosity of [BMPL][FAP] is much higher than the viscosity of [BMPL][NTf2]. Due to the higher viscosity of [BMPL][FAP], the oxygen has a lower diffusion coefficient into this ionic liquid. Consequently the absorption of oxygen proceeds slower in [BMPL][FAP]. [195]

The advantages of [BMPL][FAP] as a reaction medium for oxidation reactions compared to commonly used [PF6]- ionic liquids could be shown in the next part. By means of the selective oxidation of benzylic alcohol to benzaldehyde a higher activity of the catalytic system acetamido-TEMPO/DMAP/Cu(ClO4)2 in [BMPL][FAP] has been determined in comparison to different [PF6]- based ionic liquids. After a reaction time of 18 minutes complete conversion of benzylic alcohol to benzaldehyde was detected in [BMPL][FAP]. In the investigated ionic liquids [B-4-MPy][PF6] und [B-3-MPy][PF6] complete conversion was reached after 65 respectively 70 minutes. Furthermore the pressure dependence of the reaction was tested in [BMPL][FAP] by lowering the initial pressure from 10 bar down to 5 bar. The variation of the initial pressure has no influence on the reaction time. But the pressure drop is a bit steeper at the higher initial pressure. This means that the reaction shows a slightly higher reaction rate at a higher initial pressure. The amount of dissolved oxygen in the ionic liquid should be higher at an initial oxygen pressure of 10 bar. The reaction seems to depend on the available concentration of oxygen in the ionic liquid. This observation could be interpreted by studying the catalytic cycle of the reaction. The oxygen is necessary for the regeneration of the TEMPO radical from the protonated TEMPO species. Hence a part of the alcohol is able to react to the aldehyde in the absence of oxygen. But the reaction is disrupted if only the protonated TEMPO species is available. Thus, for the process of the reaction only a low oxygen concentration is required. A further increase in oxygen concentration leads only to a slight acceleration of the reaction. However, the oxygen concentration has to be high enough to ensure total conversion of the substrate. This could be demonstrated by using synthetic air instead of oxygen as oxidant. The reaction sequence with synthetic air showed that the minimal required oxygen concentration for the complete conversion of the substrate cannot be reached with synthetic air. Even at a pressure of 25 bar synthetic air, which corresponds to an oxygen partial pressure of 5 bar, the reaction proceeds much slower with synthetic air (100 minutes) than with pure oxygen (18 minutes). A reason for this observation may be the additional dissolution of nitrogen in the ionic liquid, which leads to a slower uptake of oxygen.

In the following the catalytic active Cu(ClO4)2 was replaced by a Cu[FAP]2 x 5 CH3CN complex. A faster reaction progress was observed by using the system acetamido-TEMPO/DMAP/Cu[FAP]2 x 5 CH3CN as catalyst. Thus Cu[FAP]2 x 5 CH3CN offers a higher catalytic activity than Cu(ClO4)2. On the one hand, a higher solubility of Cu[FAP]2 x 5 CH3CN in the [FAP]- based ionic liquid seemed to be reasonable for this behaviour. On the other hand, it was supposed that the more voluminous [FAP]- anion facilitates the generation of the Cu[DMAP] species.

The sustainability of catalytic processes strongly depends on the recyclability of the catalytic system. For this purpose the recyclability of Cu(ClO4)2 and Cu[FAP]2 x 5 CH3CN was proven over three cycles. After extractive separation of the reaction products by using n-pentane, the catalytic system and the ionic liquid were utilized again in the next run. The decrease in catalytic activity and the increase in reaction time was higher with Cu[FAP]2 x 5 CH3CN than with Cu(ClO4)2. A reason for this might be the slightly higher solubility of Cu[FAP]2 x 5 CH3CN in the extracting solvent n-pentane. According to these results, a first conclusion could be drawn. The utilization of [FAP]- based ionic liquids can increase the efficiency of oxidation reactions. The positive influence of the ionic liquid on the reaction progress seems not to depend exclusively on their higher oxygen solubility.

The next part of this work contained a comparison of the ionic liquid [BMPL][FAP] as a reaction media in contrast to other ionic liquids and common solvents like acetic acid and acetonitrile. The oxidation of alkyl aromatics and cyclic hydrocarbons served as model reactions for these studies. For the oxidation of these substrates the application of the catalytic system Cu(ClO4)2/NHPI is described in literature. The addition of Mn(OAC)2 supports the production of dicarboxylic acids. Some fundamental advantages of the investigated ionic liquids could be highlighted in contrast to the commonly used solvents. First of all, in the case of using ionic liquids the required amount of reaction medium in ratio to the substrate is much lower. Moreover the ionic liquids showed a higher thermal stability and a higher stability against oxidation. According to Yoshino et al., the oxidation of alkyl aromatics with the catalytic system Cu(ClO4)2/NHPI already takes place at room temperature. [103] In other publications the same reactions are described in acetonitrile at 100°C. Furthermore it is shown that an additional activation of the catalytic system can be reached above 100°C.[154] In the case of para-xylene and cyclohexane the common reaction temperature is 100°C. For the experiments described in this work, a reaction temperature of 80°C for the oxidation of alkyl aromatics and of 95°C for the oxidation of cyclohexanone turned out to be optimal. The conversions that could be reached for these reactions in ionic liquids were generally higher than the literature results in acetic acid and acetonitrile. Primarily the influence of the different catalyst components and their concentration on the reaction was investigated on the basis of toluene oxidation. A catalyst concentration of 1 mol% Co(OAc)2 and 15 mol% NHS proved to be ideal. The conversion could be further increased and the appearance of an induction period could be avoided by rising the temperature from 70°C up to 80°C. The more soluble NHS showed a higher activity compared to NHPI. In the oxidation of toluene and cyclohexane a significant faster reaction progress could be observed in the ionic liquid [BMPL][FAP] compared to [EMIM][OTf], [BMPL][OTf] and [BMPL][NTf2]. In the case of p-xylene oxidation the reactivity was higher in the hydrophilic ionic liquids [BMPL][OTf] and [EMIM][OTf] than in the hydrophobic ionic liquids [BMPL][NTf2] and [BMPL][FAP]. Summing up all experiments, it becomes obvious that the ionic liquid [BMPL][FAP] exhibits another reaction behaviour than the other three tested ionic liquids. Specific properties of the reaction in [BMPL][FAP] are the following:

  • a remarkable fast reaction until complete conversion of the substrate
  • higher yield of intermediate products like benzaldehyde and p-toluic acid than in other ionic liquids
  • lower yield of the desired acids.

On the basis of the reaction progress of the toluene oxidation, the single steps of the reaction were studied. The fast progress in the beginning of the reaction was led back to the quick reduction of the benzylic hydroperoxide to benzaldehyde. This gives rise to a rapid reduction of the cobalt(II) species to the initial cobalt(II) complex. Probably this enables an optimal and efficient flow of the catalytic cycle. The rapid decrease of the reaction rate could be explained by fast flow of the cycle and the generation of benzaldehyde. Therefor only a low concentration of the cobalt(II) salt is available to keep up the oxidation to benzaldehyde. The oxidation of benzaldehyde to benzoic acid also takes place in the absence of any metal complex, but it happens very slowly. From this it can be concluded that the oxidation of the hydroperoxide and the reduction of the cobalt(II) species proceed much faster in [BMPL][FAP] than in the other ionic liquids. This indicates an influence of the ionic liquid [BMPL][FAP] on the reaction progress of the investigated oxidation reactions. The comparison with [BMPL][NTf2] makes obvious that the reason for this influence cannot be found in the high oxygen solubility of [BMPL][FAP]. Another argument might be the high hydrophobicity of [BMPL][FAP]. In this strongly hydrophobic ionic liquid the dissociation of the water, occurring by the reaction of the peroxide to the aldehyde, might be promoted. Additionally the literature[201] provides indications that the absence of water increases the activity and selectivity of the oxidation of toluene to benzoic acid. This would be another explanation for the low yield of benzoic acid using [BMPL][FAP] as reaction medium.

This work represented the novel ionic liquid [BMPL][FAP] as adequate reaction medium for different industrial relevant oxidation reactions. The ionic liquid [BMPL][FAP] showed some advantages in comparison to common reaction media like acetic acid and acetonitrile. The investigated oxidation reactions generally showed high reaction rates and higher conversions than in acetic acid and acetonitrile could be reached in [BMPL][FAP]. Moreover a lower ratio of reaction medium to substrate was necessary in the case of [BMPL][FAP] compared to common solvents. Because of its high oxygen solubility, [BMPL][FAP] can replace common ionic liquids containing fluorinated anions like [PF6]-, [OTf]- and [NTF2]-.

The applicability of [EMIM][OTf] as a reaction medium for the oxidation of lignin could be demonstrated in the optimization experiments. The comparison of [EMIM][OTf] with other ionic liquids that possess a similar solubility of lignin or a structural affinity showed the significant advantages of [EMIM][OTf]. The highest conversion of lignin and the highest product selectivity could only be reached by using [EMIM][OTf]. Furthermore the pure substance 2,6-dimethoxy-1,4-benzoquinone could be isolated in a yield of 11,5 wt% from the complex product mixture. There are no methods for the depolymerization of lignin described in literature that could yield such a high amount of an isolated pure substance.

Abstract

Diese Arbeit hatte die Untersuchung katalytischer Oxidationsreaktionen von organischen Substraten in oxidationsstabilen ionischen Flüssigkeiten zum Ziel. Es sollten die Eignung der von der Firma Merck entwickelten neuartigen ionischen Flüssigkeiten mit [FAP]--Anion als Reaktionsmedium für verschiedene Oxidationsreaktionen gezeigt werden. Dies sollte anhand von industrierelevanten Oxidationsreaktionen, deren Produkte wichtige Rohstoffe für die Polymer-, Farbstoff-, Parfüm- und Lebensmittelindustrie darstellen, erfolgen. Darüber hinaus sollte eine Methode zur Wertschöpfung aus dem nachwachsenden Rohstoff Lignin ebenfalls unter Verwendung einer ionischen Flüssigkeit als Reaktionsmedium optimiert werden.

Zunächst wurde gezeigt, dass die neu entwickelte ionische Flüssigkeit [BMPL][FAP] ein ähnlich hohes Vermögen besitzt, Sauerstoff zu lösen, wie die ionische Flüssigkeit [BMPL][NTf2]. Für [BMPL][FAP] konnte eine niedrigere Henry-Konstante als für [BMPL][NTf2] ermittelt werden. Da [BMPL][FAP] eine wesentlich höhere Viskosität und damit der Sauerstoff einen geringeren Diffusionskoeffizienten in diese ionische Flüssigkeit hinein besitzt als in [BMPL][NTf2], verläuft die Absorption des Sauerstoffes in [BMPL][FAP] langsamer.[195]

In Oxidationsreaktionen konnten die Vorteile der ionischen Flüssigkeit [BMPL][FAP] gegenüber den üblicherweise für Oxidationsreaktionen eingesetzten [PF6]--basierten ionischen Flüssigkeiten gezeigt werden. Anhand der selektiven Oxidation von Benzylalkohol zu Benzaldehyd konnte eine höhere Aktivität des Katalysatorsystems Acetamido-TEMPO/DMAP/Cu(ClO4)2 in der ionischen Flüssigkeit [BMPL][FAP] im Vergleich zu den drei untersuchten [PF6]--basierten ionischen Flüssigkeiten belegt werden. In der ionischen Flüssigkeit [BMPL][FAP] verlief die untersuchte Reaktion deutlich schneller als in den [PF6]--basierten ionischen Flüssigkeiten. Der Vollumsatz zu Benzaldehyd wurde in [BMPL][FAP] bereits nach 18 Minuten Reaktionszeit erreicht. In den ionischen Flüssigkeiten [B-4-MPy][PF6] und [B-3-MPy][PF6] betrug die Reaktionszeit bis zum Vollumsatz zu Benzaldehyd 65 bzw. 70 Minuten. Des Weiteren wurde die Druckabhängigkeit der Reaktion in [BMPL][FAP] untersucht. Die Reaktionszeit verlängert sich durch die Senkung des Anfangsdruckes von 10 bar auf 5 bar kaum. In beiden Fällen war die Reaktion nach 18 Minuten beendet. Jedoch verläuft die Druckabnahme bei 10 bar deutlich steiler als bei 5 bar. Somit weist die Reaktion eine etwas höhere Reaktionsgeschwindigkeit bei höherem Druck auf. Da die gelöste Menge an Sauerstoff in [BMPL][FAP] bei 10 bar höher sein sollte als bei 5 bar, scheint die Reaktion in geringen Maße von der zur Verfügung stehenden Sauerstoffkonzentration abzuhängen. Diese Beobachtung konnte durch Betrachtung des Katalysezyklus der Reaktion erklärt werden. Da der Sauerstoff ausschließlich zur Regeneration des TEMPO-Radikals aus der protonierten TEMPO-Spezies benötigt wird, kann ein Teil des Alkohols auch ohne Sauerstoff zum Aldehyd reagieren. Liegt jedoch nur noch die protonierte TEMPO-Spezies vor, kommt die Reaktion zum Erliegen. Für den Ablauf der Reaktion ist daher nur eine geringe Konzentration an Sauerstoff nötig. Eine weitere Erhöhung der Sauerstoffkonzentration beschleunigt die Reaktion nur geringfügig. Jedoch muss insgesamt genug Sauerstoff vorhanden sein, um die vollständige Umsetzung des Substrates zu gewährleisten. Anhand der Durchführung der Reaktion mit synthetischer Luft anstelle von Sauerstoff konnte dies noch einmal verdeutlicht werden. Bei den Versuchen mit synthetischer Luft schien diese minimal nötige Sauerstoffkonzentration auch bei einem Druck von 25 bar nicht vollständig erreicht zu werden. Trotz des gleichen Sauerstoffpartialdruckes von 5 bar wie bei den Versuchen mit reinem Sauerstoff verläuft die Reaktion mit synthetischer Luft langsamer (100 min anstatt 18 min). Ein Grund hierfür könnte die zusätzliche Lösung von Stickstoff in der ionischen Flüssigkeit sein, welche die Aufnahme von Sauerstoff verlangsamt.

Darüber hinaus konnte das katalytisch aktive Cu(ClO4)2 durch den Komplex Cu[FAP]2 x 5 CH3CN ersetzt werden, was wiederum zu einem schnelleren Reaktionsverlauf führte. Somit konnte bewiesen werden, dass Cu[FAP]2 x 5 CH3CN eine höhere katalytische Aktivität aufweist als Cu(ClO4)2. Als Grund hierfür wurde einerseits die bessere Löslichkeit von Cu[FAP]2 x 5 CH3CN in der [FAP]--basierten ionischen Flüssigkeit angenommen. Andererseits wurde vermutet, dass das im Vergleich zum Perchloratanion voluminösere [FAP]--Anion die Bildung der Cu[DMAP]2-Spezies erleichtert. Da die Nachhaltigkeit katalytischer Prozesse stark von der Rezyklierbarkeit des katalytischen Systems abhängt, wurden darüber hinaus Rezyklierungsversuche mit Cu(ClO4)2 und Cu[FAP]2 x 5 CH3CN durchgeführt. Dazu wurden das katalytische System und die ionische Flüssigkeit, nach extraktiver Abtrennung der Reaktionsprodukte, wiederverwendet. Die katalytische Aktivität nahm bei beiden Katalysatoren im Verlauf von 3 Zyklen ab. Die Abschwächung der katalytischen Aktivität und Zunahme der Reaktionsdauer fiel jedoch mit Cu[FAP]2 x 5 CH3CN wesentlich stärker aus als mit Cu(ClO4)2. Als Erklärung für die stärkere Deaktivierung von Cu[FAP]2 x 5 CH3CN im Vergleich zu Cu(ClO4)2 wurde die höhere Löslichkeit von Cu[FAP]2 x 5 CH3CN im Extraktionsmittel n-Pentan angenommen. Ein deutliches Anzeichen hierfür war die leichte Grünfärbung der n-Pentan-Phase, die im Falle von Cu[FAP]2 x 5 CH3CN stärker ausfiel als bei Verwendung von Cu(ClO4)2. Durch diese Ergebnisse konnte bereits gezeigt werden, dass die [FAP]--basierten ionischen Flüssigkeiten gegenüber den [PF6]--basierten ionischen Flüssigkeiten deutliche Vorteile in der Effizienz von Oxidationsreaktionen aufweisen. Da die untersuchte Reaktion nur gering von der Sauerstofflöslichkeit abhängig zu sein scheint, muss die ionische Flüssigkeit einen anderen positiven Effekt auf den Reaktionsablauf aufweisen.

Anhand der Oxidation von Alkylaromaten und zyklischen Kohlenwasserstoffen sollte die ionische Flüssigkeit [BMPL][FAP] weiterhin mit anderen ionischen Flüssigkeiten, aber auch mit herkömmlichen Reaktionsmedien wie Essigsäure und Acetonitril verglichen werden. Für die Oxidation dieser Substrate hat sich in der Literatur bereits das katalytische System Co(OAc)2/NHPI bewährt. Für die Herstellung von Dicarbonsäuren ist zusätzlich die Zugabe von Mn(OAc)2 förderlich. Als grundsätzliche Vorteile der getesteten ionischen Flüssigkeiten gegenüber herkömmlichen Reaktionsmedien haben sich die folgenden Aspekte herausgestellt: Die benötigte Menge an Reaktionsmedium im Verhältnis zum Substrat war bei den ionischen Flüssigkeiten wesentlich geringer als bei Essigsäure und Acetonitril. Die ionischen Flüssigkeiten waren sowohl thermisch stabil als auch oxidationsstabil. Laut Yoshino et al. ist die Oxidation von einfach alkylierten Aromaten mit Co(OAc)2 und NHPI in den Reaktionsmedien Essigsäure und Acetonitril schon bei Raumtemperatur möglich.[103] In anderen literaturbekannten Arbeiten werden die gleichen Reaktionen in Acetonitril jedoch bei 100°C durchgeführt und zeigen auch erst ab dieser Temperatur eine zusätzliche Aktivierung des Katalysatorsystems.[154] Über die Oxidation von para-Xylol und Cyclohexan bei Raumtemperatur gibt es hingegen keine Berichte, die übliche Reaktionstemperatur beträgt hier meist 100°C. Für die Versuche in den ionischen Flüssigkeiten hat sich bei der Alkylaromatenoxidation eine Reaktionstemperatur von 80°C, bei der Cyclohexanoxidation eine Temperatur von 95°C als optimal herausgestellt. Die Umsätze waren in den ionischen Flüssigkeiten in der Regel höher als die in der Literatur beschriebenen Ergebnisse in Essigsäure und Acetonitril. Zuerst wurden anhand der Toluoloxidation der Einfluss der verschiedenen Katalysatorkomponenten und deren Konzentrationen auf die Reaktion untersucht. Als optimal stellte sich eine Konzentration von 1,0 mol% Co(OAc)2 und 15 mol% NHS heraus. Darüber hinaus konnte durch eine Erhöhung der Reaktionstemperatur von 70°C auf 80°C der Umsatz weiter gesteigert und eine Induktionsphase der Reaktion vermieden werden. Das leichter lösliche NHS zeigte im Vergleich zu NHPI eine höhere Aktivität. Bei der Oxidation von Toluol und Cyclohexan konnte in der ionischen Flüssigkeit [BMPL][FAP] ein deutlich schnellerer Reaktionsverlauf als in [EMIM][OTf], [BMPL][OTf] und [BMPL][NTf2] beobachtet werden. Bei der p-Xyloloxidation zeigte sich in den hydrophilen ionischen Flüssigkeiten [EMIM][OTf] und [BMPL][OTf] dagegen eine höhere Reaktivität als in den hydrophoben ionischen Flüssigkeiten [BMPL][FAP] und [BMPL][NTf2]. Bei einer zusammenfassenden Betrachtung aller Versuche ist aufgefallen, dass in der ionischen Flüssigkeit [BMPL][FAP] ein anderes Reaktionsverhalten als in den drei anderen untersuchten ionischen Flüssigkeiten zu beobachten war. Besondere Merkmale der Reaktion in [BMPL][FAP] sind:

  • Äußerst schnelle Reaktion bis zum annähernden Endumsatz
  • Höhere Ausbeute an Zwischenprodukten (Benzaldehyd, p-Toluolsäure) im Vergleich zu den anderen ionischen Flüssigkeiten
  • Geringere Ausbeute an den gewünschten Säuren

Anhand des Reaktionsablaufes in [BMPL][FAP] wurde versucht, die einzelnen Schritte der Reaktion anhand der Touoloxidation nachzuvollziehen. Der schnelle Reaktionsablauf am Anfang der Reaktion wurde auf eine schnelle Reaktion des Benzylhydroperoxids zu Benzaldehyd und eine damit einhergehende schnelle Reduktion der Kobalt(III)-Spezies zum Kobalt(II)-Ausgangskomplex zurückgeführt. Dies ermöglicht vermutlich einen optimalen, raschen Ablauf des Katalysezyklus. Die plötzliche deutliche Verlangsamung der Reaktion war durch den schnellen Ablauf des Zyklus und der Oxidation zum Benzaldehyd zu erklären, wodurch für die Weiteroxidation zur Benzoesäure nur eine geringe Konzentration des Kobalt(II)-Salzes zur Verfügung steht. Die Oxidation von Benzaldehyd zu Benzoesäure verläuft zwar auch ohne Vorhandensein eines katalytischen Metallkomplexes, jedoch geschieht dies wesentlich langsamer. Daraus lässt sich schließen, dass der Schritt der Hydroperoxidoxidation und die Reduktion der Kobalt(III)-Spezies in der ionischen Flüssigkeit [BMPL][FAP] wesentlicher schneller abläuft als in den anderen untersuchten ionischen Flüssigkeiten. Dies deutet daraufhin, dass der Ablauf der untersuchten Oxidationsreaktionen durch die ionische Flüssigkeit [BMPL][FAP] beeinflusst wird. Der Vergleich mit der ionischen Flüssigkeit [BMPL][NTf2] zeigt, dass dieses Verhalten nicht auf die hohe Sauerstofflöslichkeit in [BMPL][FAP] zurückzuführen ist. Ein möglicher Grund ist auch in der hohen Hydrophobizität der ionischen Flüssigkeit [BMPL][FAP] zu finden. In der stark hydrophoben ionischen Flüssigkeit könnte die Abspaltung des bei der Reaktion vom Peroxid zum Aldehyd entstehenden Wassers begünstigt sein. Andererseits gibt es in der Literatur[201] Hinweise darauf, dass die Anwesenheit von Wasser die Aktivität und Selektivität der Toluoloxidation zu Benzoesäure erhöht. Dies würde eine weitere Erklärung für die geringere Ausbeute an Benzoesäure in [BMPL][FAP] liefern.

In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die neuartige ionische Flüssigkeit [BMPL][FAP] ein geeignetes Reaktionsmedium für verschiedene industriell relevante Oxidationsreaktionen darstellt. Dabei besitzt die ionische Flüssigkeit einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Reaktionsmedien wie Essigsäure und Acetonitril. Die untersuchten Oxidationsreaktionen wiesen in [BMPL][FAP] allgemein hohe Reaktionsgeschwindigkeiten und höhere Umsätze als in Essigsäure und Acetonitril auf. Darüber hinaus konnte die ionische Flüssigkeit im Vergleich zu Essigsäure und Acetonitril in einem geringeren Reaktionsmedium/Substrat-Verhältnis eingesetzt werden. Aufgrund ihrer hohen Sauerstofflöslichkeit kann [BMPL][FAP] darüber hinaus als Ersatz für herkömmliche ionische Flüssigkeiten mit fluorierten Anionen wie [PF6]-, [OTf]- und [NTF2]- dienen.

Durch die Versuche zur Optimierung der Ligninoxidation konnte die Eignung der ionischen Flüssigkeit [EMIM][OTf] für diesen Prozess bestätigt werden. Der Vergleich von [EMIM][OTf] mit anderen ionischen Flüssigkeiten, die entweder eine ähnlich hohe Ligninlöslichkeit oder eine starke strukturelle Ähnlichkeit aufwiesen, konnte zeigen, dass es in keiner anderen ionischen Flüssigkeit möglich war annähernd die gleichen Ergebnisse bezüglich des Ligninumsatzes und der Produktselektivität zu erzielen. Von der Reinsubstanz 2,6-Dimethoxy-1,4-benzochinon konnte aus dem komplexen Produktgemisch 11,5 Gew% (bezogen auf die eingesetzte Ligninmenge) isoliert werden. Es sind in der Literatur keine Methoden zur Spaltung von Lignin bekannt, mit denen eine ähnlich hohe Ausbeute einer isolierten Reinsubstanz erzielt wurde.

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