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Mikrofluidische Synthesen mit gelgebundenen Organokatalysatoren Alles im Fluss: Organokatalyse an Gelen

Ein Gastbeitrag von Prof. Dr. Dirk Kuckling, Institutsleiter, Professur für Organische und Makromolekulare Chemie, Universität Paderborn 6 min Lesedauer

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Die kontinuierliche Durchflusskatalyse unter Verwendung eines mikrofluidischen Reaktors mit gelgebundenen Organokatalysatoren ist ein attraktiver Ansatz in der organischen Synthese. Sie bietet interessante Vorteile u. a. bei der permanenten Herstellung eines katalysatorfreien Produkts und der einfachen Produktisolierung.

Abb. 1: So kennt man mikrofluidische Chips beispielsweise für Organ-on-a-Chip-Anwendungen. Dass mikrofluidische Systeme weit mehr können, – sogar organische Synthesen – zeigt dieser Beitrag. (Symbolbild)(Bild: © luchschenF - stock.adobe.com)
Abb. 1: So kennt man mikrofluidische Chips beispielsweise für Organ-on-a-Chip-Anwendungen. Dass mikrofluidische Systeme weit mehr können, – sogar organische Synthesen – zeigt dieser Beitrag. (Symbolbild)
(Bild: © luchschenF - stock.adobe.com)

Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser – das gilt auch für chemische Reaktionen. Zumindest wenn diese möglichst effizient ablaufen sollen, ist es meist unabdingbar, sämtliche Prozessparameter präzise zu kontrollieren. Mit der Durchflusschemie ist genau das möglich. Durchflussreaktoren sind daher ein nützliches Werkzeug, beispielsweise für die kontinuierliche Produktsynthese in der modernen Chemie und insbesondere in der organischen Synthese.

In der Vergangenheit waren Batch-Reaktoren ein­facher zu montieren als Durchflussreaktoren. Mit den heutigen technischen Möglichkeiten gibt es jedoch mehr kommerziell verfügbare Hardware, um Durchflussreaktorsysteme aufzubauen. Mikrofluidische Pumpen mit Mikroschrittmotoren ermöglichen Durchflussraten von weniger als 5 pl/min. In Kombination mit Imprinting-Methoden für Polydimethylsiloxan, 3D-Druck oder hochauflösenden Fräsern sind damit alle notwendigen Komponenten für den Bau von mikrofluidischen Reaktoren (MFRs) verfügbar.

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