ForscherInnen der Uni Graz minimieren das Sicherheitsrisiko beim Einsatz von Bromcyan in der chemischen Synthese. Bromcyan ist ein sehr gefährlicher Stoff, extrem giftig, sehr ätzend und bei der kleinsten Verunreinigung auch explosiv. Trotzdem kann die chemische Industrie auf dieses Reagens nicht verzichten.
Bromcyan findet zum Beispiel bei der Herstellung eines neuen Alzheimer-Medikaments Anwendung. Besondere Herausforderungen stellen Transport und Lagerung dar, da sie mit großem Aufwand und hohen Kosten verbunden sind. Univ.-Prof. Dr. Oliver Kappe, Chemiker an der Karl-Franzens-Universität Graz, hat nun mit seinem Team eine Lösung für dieses Problem gefunden. Den ForscherInnen ist es erstmals gelungen, die Erzeugung und Verwendung von Bromcyan in einem einzigen kontinuierlichen Verfahren durchzuführen. Am Ende bleibt von der gefährlichen Substanz nichts mehr übrig. Die Methode ermöglicht es, Bromcyan bei Bedarf überall dort zu produzieren, wo es benötigt wird. Diese Entwicklung haben die ChemikerInnen zum Patent angemeldet. Publiziert wurde sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Angewandte Chemie.
Risikominimierung bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung
In kontinuierlichen Verfahren – englisch „Flow Chemistry“ – werden die für eine Synthese benötigten Substanzen durch Reaktionskammern im Mikroliterbereich gepumpt, in denen die einzelnen Prozesse nacheinander ablaufen. „Da in jeder Kammer immer nur eine geringe Menge einer Verbindung vorhanden ist und das Gemisch nicht wie beim herkömmlichen Batch-Verfahren nach jedem Schritt entnommen und für den nächsten aufbereitet werden muss, minimiert sich die Gefahr“, erklärt Kappe. Gleichzeitig können extreme Temperatur- und Druckbedingungen dafür sorgen, dass die Reaktionen um ein Vielfaches schneller ablaufen.
Synthese und Verwendung in geschlossenem Verfahren
Bromcyan ist eine Verbindung aus Brom und Zyankali. „Da auch der Umgang mit Brom ein hohes Sicherheitsrisiko darstellt – Brom verdampft bereits bei Raumtemperatur und die Gase sind sehr giftig –, stellen wir auch dieses Element in Flow her“, berichtet der Chemiker. „Dazu braucht man Bromid und Bromat, zwei harmlose, anorganische Salze des Broms.“ In der Flow-Chemie sind alle Schritte, von der Synthese des Broms bis zur Weiterverwendung des Bromcyans, in einem Durchfluss möglich.
Die aktuelle Publikation ist die erste aus dem COMET K-Projekt CC FLOW (Center for Continuous Flow Synthesis and Processing) unter der Leitung von Oliver Kappe. COMET (Competence Centers for Excellent Technologies) ist eine Initiative der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG. CC FLOW ist am K1-Kompetenzzentrum RCPE (Research Center Pharmaceutical Engineering) angesiedelt.
Publikation:
Integration of Bromine and Cyanogen Bromide Generators for the Continuous-Flow Synthesis of Cyclic Guanidines
G. Glotz, R. Lebel, D. Dallinger, C. O. Kappe
Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, DOI:10.1002/anie.201708533
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201708533/full
Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Oliver Kappe
Institut für Chemie der Karl-Franzens-Universität Graz
Tel.: 0316/380-5352
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Web: http://goflow.at
Über die RCPE GmbH
Das COMET K1-Kompetenzzentrum RCPE betreibt Spitzenforschung im Bereich der pharmazeutischen Prozess- und Produktoptimierung. Ziel ist, dass neue Medikamente schnell und sicher dort ankommen, wo sie am meisten gebraucht werden: bei den PatientInnen. An der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Industrie begleitet das RCPE seine Partner bei jedem Schritt des Herstellungsprozesses – entwickelt werden neue Darreichungsformen für Medikamente sowie die zugehörigen Produktionsprozesse und deren Überwachungsmethoden. Innovative Lösungen sollen den Wettbewerbsvorteil und wirtschaftlichen Erfolg der Partner des RCPE auch in Zukunft sichern.
Das RCPE befindet sich im Eigentum der TU Graz (65 %), der Karl-Franzens-Universität Graz (20 %) und der Joanneum Research GmbH (15 %). Das Kompetenzzentrum wird im Rahmen von COMET – Competence Centers for Excellent Technologies durch BMVIT, BMWFW und Land Steiermark gefördert. Das Programm COMET wird durch die FFG abgewickelt.
Weitere Informationen unter http://www.rcpe.at
Quelle: Unviersität Graz
