Untersuchung von FIüssig-flüssig-Gleichgewichten mit einer Raman-Polarimetrie-Messtechnik und Erstellung eines enantiomerspezifischen gE -Modells

• Applicant: Professor Dr. Kai Leonhard
• Subject Area: Technical Thermodynamics
• Term: from 2008 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 63935791

Im Rahmen des Paketantrages PAK-281 wird ein zweistufiges Verfahren zur Trennung von chiralen, d. h. nicht spiegelsymmetrischen, Biomolekülen untersucht. Mit klassischen chemischen Verfahren synthetisiert, liegen solche Moleküle oft in einer racemischen Mischung vor, d. h. die beiden Enantiomere (Bild und Spiegelbild) liegen in gleichen Anteilen vor. Für den ersten Trennschritt, bei dem eine Pertraktion mit einer mechanisch gestützten Flüssigmembran verwendet wird, sind die Verteilungsgleichgewichte zwischen organischer (Membran) und wässriger Phase entscheidend. Zur Ermittlung der besten Stoffpaarung wird daher die potentielle Eignung für eine Vielzahl von Kandidaten mit Hilfe quantenmechanisch-basierten Modellen (COSMO-RS) geprüft. Für die aussichtsreichsten Kandidaten werden dann im Rahmen dieses Projekts präzise orts- und zeitaufgelöste Messungen der Einstellung von Phasengleichgewichten durchgeführt. Dabei kommen Raman-Spektroskopie zur Konzentrationsbestimmung und Polarimetrie zur Messung des Verhältnisses der beiden Enantiomere zum Einsatz. Auf Basis der so ermittelten Gleichgewichtsdaten soll ein gE-Modell mit enantiomerspezifischen Parametern erarbeitet werden, das auch die Möglichkeit bieten soll, auftretende Elektrolyte zu beschreiben. Zusätzlich wird angestrebt, die auftretenden Transportphänomene besser zu verstehen. Die in diesem Teilprojekt gewonnenen Gleichgewichtsdaten, sowie das gE-Modell werden den Projektpartnern für eine weitere Optimierung der Pertraktion und der Kristallisation sowie der Erstellung eines Prozesssimulationsmodells zur Verfügung gestellt.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr.-Ing. André Bardow; Professor Dr.-Ing. Hans-Jürgen Koß