Prozessentwicklung zur Hydroxynitrillysase-katalysierten Synthese von Cyanohydrinen

Wiss. Kontakte und Kooperationen: Institut für Organische Chemie, TU Graz, A; Institut für Organische Chemie, Freie Universität Berlin

Cyanohydrine können durch die Addition von Hydrocyanid an Aldehyde oder Ketone produziert werden. Diese Cyanohydrine werden zu Synthese vieler unterschiedlicher Komponenten benötig, die in der Pharma-, Lebensmittel- und Agrochemischen Industrie zum Einsatz kommen. Die Herausforderung bei der Produktion liegt in der Chiralität der Cyanohydrine. Es muss sichergestellt werden, dass jeweils nur ein Enantiomer während der Synthese gebildet wird. Der gezielte Einsatz von dem Enzym Hydroxynitrillysase als Biokatalysator ermöglicht es selektiv ein Enantiomer zu synthetisieren. Ziel dieses Projektes ist es nun einen Prozess zur Produktion der Cyanohydrine zu entwickeln. Die Problematik bei der Prozessentwicklung besteht darin, dass eine nichtkalatysierte, spontane Nebenreaktion den Enantiomerenüberschuß mindert. Ziel ist es daher die Nebenreaktion so gut wie möglich zu unterdrücken. Besonderer Augenmerk bei der Prozessentwicklung liegt daher auf dem Einsatz unkonventioneller Reaktionsmedien, wie z.B. reine organische Lösungsmittel. In diesem Zusammenhang werden speziellen Techniken zur Immobilisation des Biokatalysators untersucht; hier im besonderen die Verminderung von Stofftransportlimitierungen, wie sie bei herkömmlichen Immobilisationstechniken auftreten können. Zur Prozessauslegen werden die kinetischen und thermodynamischen Parameter bestimmt, um dann in einer Prozesssimulation den Prozess zu dimensionieren.

Stichwörter

• Biokatalyse and Biotransformation
• Biokatalyse in nichtkonventionellen Medi
• Enzymtechnologie
• Immobilisation von Enzymen
• Modellierung
• Prozeßführung