-
Natural sciences
- Sustainable chemistry not elsewhere classified
Ondanks de prevalentie van fluoreringsreacties van organische verbindingen in de farmaceutische industrie, stuiten deze reacties nog steeds op verschillende problemen, zoals lage selectiviteit, opbrengst, hoge eisen aan de veiligheid van het operationele proces en lage duurzaamheid. Introductie van fluor in geneesmiddelmoleculen verhoogt de lipofiliciteit van het geneesmiddel, verbetert de stabiliteit en farmacokinetische eigenschappen. Aldus is de fluoreringschemie van groot belang in een farmaceutische industrie. Dit project richt zich op fluorering en trifluormethylering van gefunctionaliseerde piperidines, organische verbindingen met verschillende biologische en therapeutische eigenschappen. We stellen een baanbrekende interdisciplinaire aanpak voor om de fluoreringsreacties duurzamer en veiliger te maken en om de reactieopbrengst te verhogen, door de elektrochemische fluoreringsreactie over te brengen naar een flow-microreactor. Voordeel van elektrochemische reacties is dat de bijproducten worden geminimaliseerd omdat er geen chemische reagentia nodig zijn. De belangrijkste voordelen van microreactoren zijn uitstekende warmte- en massaoverdrachtseigenschappen en een hoge oppervlakte-volumeverhouding. De nauwkeurige regeling van het temperatuurprofiel in de reactor en de verblijftijd verhoogt de procesveiligheid en leidt tot een hoge reactieselectiviteit. Er zal een elektrochemische flow microreactor ontwikkeld en geoptimaliseerd worden voor fluoreringsreacties van piperidines. Samenwerking van organisch chemici en chemisch ingenieurs is van het grootste belang om te slagen in dit interdisciplinaire project dat organische chemie, stromingstechnologie en microreactortechnologie met elkaar verbindt. Voorgestelde innovatie zal een nieuwe specifieke toepassing van een elektrochemische microreactor laten zien. Dit is een belangrijke stap in de elektrificatie van de chemische en farmaceutische industrie die leidt tot een algehele hogere duurzaamheid van de chemische productie. Door bovenvermelde problemen met fluoreringsreacties in de batch op te lossen, zullen we bovendien aantonen dat microreactoren een waardevolle plaats innemen in de chemische industrie.