Ye, Shute

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Kurzzusammenfassung	  	  Die	   Erforschung	   neuer	   siloxanbasierter	   Zuckertenside	   ermöglicht	   den	   Ersatz	   der	   als	  umweltschädlich	   eingestuften	   Fluortenside	   für	   den	   Einsatz	   in	   wasserfilm-­‐bildenden	  Schaumlöschmitteln	  (AFFF-­‐Löschmitteln).	  Siloxantenside	  bieten	  in	  wässriger	  Lösung	  als	  einzige	   Vertreter	   unter	   den	   Tensidverbindungen	   ähnlich	   niedrige	  Oberflächenspannungen	   wie	   Fluortenside	   und	   sind	   somit	   in	   der	   Lage,	   auf	  niederenergetischen,	   festen	   Oberflächen	   wie	   Kunststoffen	   oder	   sogar	   auf	   flüssigen	  Substraten	  wie	  Kohlenwasserstoffen	  zu	  spreiten.	  	  In	   dieser	   Arbeit	   werden	   die	   verkürzten	   und	   optimierten	   Synthesen	   der	   für	   AFFF-­‐Löschmittel	   geeigneten	   Siloxantenside	   beschrieben,	   welche	   einen	   ökonomischen	   und	  synthetisch	   einfachen	   Zugang	   zu	   diesen	   Verbindungen	   ermöglichen.	   Darüber	   hinaus	  wurden	  neue	  Strukturderivate	  synthetisiert	  und	  ihre	  physikochemischen	  Eigenschaften	  charakterisiert.	   Durch	   die	   Etablierung	   eines	   einstufigen	   Syntheseprotokolls	   für	   ein	  Siloxanmaltosidderivat	   und	   einer	   Eintopfprozedur	   für	   ein	   Siloxanaminolactobionat	  konnten	  diese	  neuartigen	  Tenside	  in	  großer	  Menge	  kostengünstig	  und	  leicht	  zugänglich	  gemacht	   werden.	   In	   Zusammenarbeit	   mit	   dem	   Wehrwissenschaftlichen	   Institut	   für	  Schutztechnologien	   (WIS)	   konnte	   die	   Einsatzfähigkeit	   und	   Nutzbarkeit	   der	   neu	  identifizierten	   Tenside	   in	   Brandlöschversuchen	   als	   AFFF-­‐Löschmittel	   unter	   Beweis	  gestellt	  werden.	  	  Abstract	  	  The	  exploration	  of	  new	  siloxane-­‐based	  sugar	  surfactants	  enables	  the	  replacement	  of	  the	  environmentally	   harmful	   fluorinated	   surfactants	   for	   the	   application	   as	   aqueous	   film-­‐forming	  foam	  agents	  (AFFF	  –	  agents)	  for	  fire	  fighting.	  Among	  all	  classes	  of	  surfactants,	  siloxane	  surfactants	  have	  the	  abilities	  to	  lower	  the	  surface	  tension	  of	  aqueous	  solutions	  comparable	  to	  fluorinated	  surfactants	  and	  therefore	  are	  capable	  to	  perform	  surfactant-­‐enhanced	  spreading	  on	  hydrophobic	  surfaces	  like	  plastics	  and	  even	  on	  liquid	  substrates	  like	  hydrocarbon	  compounds.	  	  This	   thesis	   describes	   the	   shortened	   and	   optimized	   syntheses	   of	   siloxane	   surfactants	  particularly	  suitable	  as	  AFFF	  fire-­‐fighting	  agents.	  The	  established	  procedures	  allow	  for	  an	   economical	   and	   operationally	   easy	   access	   to	   these	   compounds.	   Furthermore,	   new	  structural	   derivatives	   were	   synthesized	   and	   their	   physicochemical	   properties	   were	  characterized.	   The	   establishment	   of	   a	   one-­‐step	   procedure	   for	   a	   siloxane-­‐maltoside	  surfactant	  and	  a	  one-­‐pot	  synthesis	  for	  a	  siloxane-­‐lactobionic	  amide	  compound	  provides	  the	  opportunity	  to	  access	  easily	  a	  large	  amount	  of	  these	  new	  surfactants.	  In	  cooperation	  with	  the	  Wehrwissenschaftliches	   Institut	   für	  Schutztechnologien	   	   (WIS)	   the	  abilities	  of	  the	  newly	  identified	  surfactants	  as	  AFFF	  fire-­‐fighting	  agents	  were	  proved	  in	  several	  fire-­‐extinguishing	  tests.	  	  

Synthese und Charakterisierung neuer Siloxantenside für den Einsatz in umweltfreundlichen, fluorfreien, wasserfilmbildenden Schaumlöschmitteln

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