Anwendungen und Verhalten ionischer Flüssigkeiten in der UmweltDiese Studie beschäftigt sich mit dem Umweltverhalten von ionischen Flüssigkeiten. Ein Kernpunkt der ?Green Chemistry? ist die Erforschung und Anwendung sogenannter ionischer Flüssigkeiten. Sie sollen aufgrund ihrer Eigenschaften, wie ihrem extrem geringen Dampfdruck, ihres Lösungs- und Phasenverhaltens sowie weiterer Möglichkeiten zum Recycling, herkömmliche leicht flüchtige organische Lösungsmittel ablösen. Der Anstieg des allgemeinen Interesses an dieser Verbindungsklasse während der vergangenen neun Jahre lässt sich hervorragend an den jährlich steigenden Publikationszahlen verfolgen. Diese beschäftigen sich unter anderem mit deren Verwendung in organischer Synthese, in Trenn- und Extraktionsprozessen, in der Biokatalyse sowie der Chemokatalyse. Im Mittelpunkt unseres Interesses steht die Erforschung des Einflusses ionischer Flüssigkeiten bei deren Eintrag auf die Umwelt. Ein umfangreiches Wissen über das Verhalten der Verbindungsklasse nach Eintrag ist wichtige Voraussetzung für die beginnende großtechnische Anwendung. Das Promotionsvorhaben gliedert sich in zwei Teile, wobei der Schwerpunkt auf Arbeiten zum Verhalten von Ionischen Flüssigkeiten in der Umwelt liegt. Dies umfasst Untersuchungen zum Transport und zur Verteilung von ionischen Flüssigkeiten in den Ökosystemen Boden und Wasser, zur Toxizität gegenüber Mikroorganismen sowie zum abiotischen und Biotischen Abbau. Dies soll zunächst für bereits etablierte ionische Flüssigkeiten geschehen, die für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden und kommerziell verfügbar sind.Während des ersten Forschungsjahres lagen die Hauptsschwerpunkte auf: 1) Die Untersuchung des Einflusses der ILs auf natürlich auftretende Mikroben im Boden und Abwasser und.2) Die Isolierung und das Screening der Bakterien. Dabei werden die IL’s als einzige Energiequelle benutzt. Das zweite Forschungsjahr wurde der Einschätzung des potentiellen Umweltrisikos von ionischen Flüssigkeiten gewidmet. Der Fokus lag hierbei hauptsächlich auf der Untersuchung der biologischen Abbaubarkeit von ionischen Flüssigkeiten und auf der Einschätzung ihres Effektes auf häufig auftretende Abwasser- und Bodenmikroben. Die getesteten ionischen Flüssigkeiten zeigten nur in höheren Konzentrationen einen antimikrobiellen Effekt (über 5000ppm). Der Effekt von einer ganzen Reihe von auf [EMIM] basierenden ionischen Flüssigkeiten auf Bodenmikroben, Abwassermikroben wurde untersucht, indem die Wachstumskurven betrachtet wurden. Jede ionische Flüssigkeit wurde mit einer Konzentration zwischen 1000-10000 ppm aufgenommen.Wir haben die vollständige biologische Abbaubarkeit von [BMIM]BF4, [BMPy]BF4, [EMIM]OTos, [EMIM]EtSO4, and ECOENG2122P unter Benutzung des ?Closed bottle test? untersucht. Die Komponenten, die einen höheren biologischen Abbaubarkeitsgrad als 60% aufwiesen, wurden als leicht biologisch abbaubar klassifiziert. Die biologische Abbaubarkeit der Referenzsubstanz SDS nach dem Verstreichen von fünf Tagen beläuft sich auf mehr als 60%. Die Abbaubarkeit von ILs sind sogar weniger als 60% nach 28 Tagen. Somit sind die nicht leicht biologisch abbaubar. Neben Forschung im Labor haben wir auch ?in silico? Forschung betrieben. Wegen der theoretischen Menge von über einer Million ionischen Flüssigkeiten wird die Entwicklung eines QSAR (Quantitative Struktur ? Aktivität Beziehungsmodelle) Modells notwendig, um eine schnelle und genaue Vorhersage der Toxizität und des Umweltverhaltens ionischer Flüssigkeiten zu ermöglichen. Die QSAR Methode ermöglicht eine vielversprechende ?tierlose? Alternative zur experimentellen Bestimmung der Toxizität. Die QSAR Modellierung basiert auf dem Prinzip, daß molekulare Eigenschaften wie Lipophilität, Form, elektronische Eigenschaften, die biologische Aktivität des Moleküls modulieren. Die QSAR Methode basiert auf der Annahme, dass die Toxizität eines Moleküls von seiner molekularen Struktur bestimmt wird. Und diese Struktur wird dargestellt mit Hilfe einer numerischen Beschreibung (molecular descriptors).