Optimierung innovativer Syntheseansätze im Forschungs- und EntwicklungsstadiumDas Konzept Nachhaltigkeit gewinnt zunehmend an Bedeutung bei der Bewertung chemischer Prozesse und Verfahren. Das höchste Optimierungspotential hinsichtlich ökologischer Kriterien besteht hierbei im Entwicklungsstadium. Syntheseansätze oder Reaktionstechniken, die umweltbelastend, energie- oder ressourcenaufwendig sind, können zu Beginn selektiert werden, so dass aufwendige ?End of Pipe? ? Lösungen vermieden werden. Die quantitative Bewertung ökologischer Nachhaltigkeit erfolgt typischerweise mit Hilfe von Ökobilanzen, die einen objektiven ganzheitlichen Vergleich von Alternativen ermöglichen. Ihr Einsatz ist allerdings im F&E-Stadium, aufgrund der in dieser Phase vorhandenen Datenunsicherheiten bzw. ?lücken, äußerst zeitaufwändig oder sogar unmöglich.Am Institut für Technische Chemie und Umweltchemie (FSU Jena) wurde daher in Anlehnung an die Methode der Ökobilanzierung eine forschungsbegleitende ökologische sowie ökonomische Screeningmethode entwickelt und an der Syntheseoptimierung ionischer Flüssigkeiten validiert. Ionische Flüssigkeiten werden in der Literatur häufig mit dem Begriff der ?Green Chemistry? in Verbindung gebracht; dies beruht hauptsächlich auf ihren physikochemischen Eigenschaften, weniger auf deren Synthese. Ziel der Arbeiten an der FSU Jena ist die ökologische Optimierung ausgewählter ionischer Flüssigkeiten. Deren Herstellung und Anwendung soll dem Leitgedanken der ?Green Chemistry? gerecht werden. Zudem werden Vergleiche des Einsatzes ionischer Flüssigkeiten und organischer Lösungsmittel in bekannten Namensreaktionen vorgenommen, um die Anwendbarkeit ionischer Flüssigkeiten als grünes ?Designer Solvent? zu prüfen.Zu Beginn wurde 1-Hexyl-3-Methylimidazoliumtetrafluoroborat als repräsentativer Vertreter gewählt und dessen Synthese analog zur Literatur durchgeführt. Dabei wurden diverse Reaktionsparameter (Zeit, Temperatur, Eduktkonzentration, Lösungsmittelwahl) variiert und die Synthese unter ökologischen Gesichtspunkten bewertet. Die Alkylierung von N-Methylimidazol stellt hierbei im Vergleich zum Halogenidaustausch den zeitlich und energetisch aufwändigeren Part dar. Die ermittelten optimierten Synthesebedingungen wurden im Folgenden genutzt, um sie auf die Darstellung anderer IL-Systeme zu übertragen.Des Weiteren wurde begonnen, die Effektivität der dargestellten ionischen Flüssigkeit anhand eines Anwendungsbeispiels, der Diels-Alder-Reaktion, mit konventionellen Lösungsmitteln zu vergleichen.Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten stellt die Integration ökologischer Aspekte in die Lehre dar. Innerhalb des Projektes ?Einführung, Synthese und Optimierung für das Nachhaltige Organische Praktikum? (Zusammenarbeit mit Dr. Annegret Stark (Technische Chemie und Umweltchemie), Prof. Dr. Volker Woest (Chemiedidaktik) und Stephan Reich (Examenskandidat Chemiedidaktik) sollen verstärkt Nachhaltigkeitskriterien in Praktika am Beispiel ionischer Flüssigkeiten eingebunden werden.