Je kan de publieke verdediging online volgen via https://livestream.kuleuven.be/?pin=571686

Aromatische en alifatische (di)amines zijn alomtegenwoordige industriële precursoren voor polymeren, actieve farmaceutische ingrediënten, kleurstoffen en agrochemicaliën; elk jaar geproduceerd in grote hoeveelheden. Echter, de chemische processen ter vorming van deze moleculen hebben een niet te verwaarlozen impact op het milieu. Klassieke procedures berusten bijna uitsluitend op de exploitatie van eindige fossiele grondstoffen. Bovendien vertonen sommige van deze processen significante gebreken. In de context van een meer ‘eco-bewuste’ samenleving wordt de verschuiving naar duurzame productie van brandstoffen, chemicaliën en energie in toenemende mate belangrijk. Dit proefschrift focust op de duurzame katalytische transformatie van twee veelbelovende groepen van moleculen, namelijk fenolen en isohexides, die verkregen kunnen worden uit hernieuwbare bronnen (bv. lignocellulose biomassa).

Eerst wordt de directe fenol aminatie in de vloeistoffase met ammoniak of amines naar anilines of cyclohexylamines besproken, gebruikmakend van heterogene katalysatoren gebaseerd op edelmetalen en zelfs niet-edelmetalen. De invloed van enkele belangrijke reactieparameters werd onderzocht, resulterend in matige tot hoge opbrengsten van de beoogde amine producten bij de geoptimaliseerde reactiecondities. Het reactiemechanisme wordt besproken, alsook enkele belangrijke eigenschappen van de katalysator. Daarna wordt de gemedieerde electro-oxidatie van isosorbide, een suiker-afgeleide, gepresenteerd. Het resulterende product kan omgezet worden via iminatie en reductie naar diamines voor de polymeerindustrie.

You can follow this public defense online: https://livestream.kuleuven.be/?pin=571686

Aromatic and aliphatic (di)amines are unambiguous industrial precursors for polymers, active pharmaceutical ingredients, dyes and agrochemicals; produced in enormous amounts each year. As a result, chemical processes towards these molecules have a non-negligible impact on the environment. Classic procedures rely almost solely on the exploitation of finite fossil feedstocks. Moreover, some of these processes display significant shortcomings. In the context of a progressively more eco-conscious society, the shift towards sustainable production of fuels, chemicals and energy becomes increasingly important. This doctoral manuscript focusses on the sustainable catalytic transformation of two promising groups of molecules, namely phenols and isohexides, which can be obtained from renewable sources such as lignocellulosic biomass.

First, the direct liquid-phase phenol amination with ammonia or amines towards anilines and cyclohexylamines is presented using heterogeneous catalysts based on supported noble and even non-noble metals. The influence of key parameters was elucidated which resulted in fair to high yields of the desired amine products at optimized reaction conditions. The reaction mechanism towards these products are discussed, and some important properties of the catalyst are examined. Lastly, the oxidation of isosorbide, a sugar-derived molecule, through mediated electrooxidation is presented. The resulting product can be transformed via imination and subsequent reduction into diamines for the polymer industry.