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Projekt
Trennung von Gemischen chiraler anästhetischer Gase durch modifizierte poröse Gläser
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Andreas Seidel-Morgenstern
Fachliche Zuordnung
Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
Technische Chemie
Technische Chemie
Förderung
Förderung von 2011 bis 2016
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 206088065
Die Trennung racemischer Gemische der als anästhetische Gase eingesetzten Flurane ist von großem Interesse, da die einzelnen Enantiomeren nicht verfügbar und ihre spezifischen Wirkmechanismen nicht ausreichend bekannt sind.In der ersten Projektphase gelang es, Glaskugeln unterschiedlicher Poren- und Partikelgrößen zu synthetisieren, auf deren Oberfläche für die Enantiomerentrennung geeignete cyclodextrin-basierte Selektoren zu immobilisieren sowie erste Trennerfolge zu erzielen.In der zweiten, noch laufenden Projektphase wurde die Trägermaterialsynthese weiter verbessert. Es gelang, Glaskugeln mit pseudomorph antransformierter Porenstruktur zu synthetisieren und deren Oberfläche bereits in der Synthese zu funktionalisieren. Die porösen Glaskugeln konnten reproduzierbar und in größeren Mengen hergestellt und chromatographischen Untersuchungen zur Verfügung gestellt werden. Das Einbringen des enantioselektiven Selektors konnte im Vergleich zum zunächst eingesetzten Weg verbessert werden, was zu noch besseren Trennergebnissen führte. Eine Charakterisierung der modifizierten Partikel zur Bewertung der Geschwindigkeit des Stofftransports erfolgte mittels IR Micro-Imaging. Adsorptionskapazitäten und Trennselektivitäten wurde durch Auswertung chromatographischer Überladungsversuche ermittelt. Ein vereinfachtes mathematisches Modell zur Beschreibung und Optimierung der mit den Partikeln gefüllten Trennsäulen wurde entwickelt und zur Abschätzung von Produktivitäten bei Einsatz größerer Säulendurchmesser genutzt.In der dritten Projektphase soll die präparative Gewinnung signifikanter Mengen an reinen Enantiomere im Vordergrund stehen. Dazu sollen größere Trennsäulen und ein erweiterter Versuchsstand eingesetzt werden. Die abgetrennten Enantiomeren sollen zunächst in einem nachgeschalteten Adsorber aufgefangen und anschließend von dort desorbiert und auskondensiert werden. Weiterhin geplant ist eine Prüfung des vorliegenden mathematischen Modells durch Vergleich mit experimentellen Ergebnissen für größere Säulen in einem weiten Parameterbereich. Vermutlich erforderliche Modellerweiterungen sollten unter Berücksichtigung der dann vorliegenden Transportkoeffizienten erfolgen. Außerdem sollen in der dritten Förderperiode noch orientierende Versuche in kleineren Säulen mit neuartigen größeren Partikeln sowie mit Core-Shell-Partikeln durchgeführt werden. Diese neuen Träger können u.U. für einen eventuellen späteren Einsatz in einem noch größeren Maßstab Vorteile aufweisen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
