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Rasante Reaktionen

C. Oliver Kappe, Chemiker an der Universität Graz, erhält den Forschungspreis des Landes Steiermark

C. Oliver Kappe, Universitätsprofessor für Chemie an der Universität Graz und Projektleiter am Kompetenzzentrum Research Center Pharmaceutical Engineering GmbH (RCPE), zählt international zu den führenden ForscherInnen auf dem Gebiet der Flow-Chemie, eines innovativen Synthese-Verfahrens zur Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe. Am 3. Dezember 2018 erhielt Kappe den Forschungspreis des Landes Steiermark für Forschungen zur Entwicklung eines neuartigen Flow-Reaktors, der von der Firma Anton Paar im 3D-Druck produziert wurde. Der Mikroreaktor aus Edelstahl ermöglicht die konkurrenzlos effiziente Synthese von Substanzen, die unter anderem in der Krebsforschung zum Einsatz kommen. Landesrätin Barbara Eibinger-Miedl überreichte die Auszeichnung in der Grazer Burg.

„C. Oliver Kappe betreibt nicht nur weltweit renommierte Grundlagenforschung, durch zahlreiche Kooperationen mit international tätigen Unternehmen finden die zukunftweisenden Erkenntnisse seines Teams auch konkrete Anwendung. Damit ist die Arbeit von Professor Kappe ein hervorragendes Beispiel dafür, wie Forschung der Wirtschaft neue Impulse gibt und letztendlich der gesamten Gesellschaft zugute kommt“, unterstreicht Rektorin Christa Neuper die bedeutenden Leistungen des Chemikers der Universität Graz, der einer der meistzitierten ForscherInnen in seinem Fachbereich ist.

Bei der Flow-Chemie werden die für eine Synthese benötigten Substanzen in einem kontinuierlichen Verfahren durch Reaktionskammern im Milliliterbereich gepumpt, in denen die einzelnen Prozesse nacheinander ablaufen. Extreme Temperatur- und Druckbedingungen können Reaktionen um ein Vielfaches beschleunigen. „Dadurch spart die Flow-Chemie im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren Zeit und Kosten und ist darüber hinaus oft umweltfreundlicher, weil zwischen den einzelnen Reaktionsschritten keine Abfallprodukte anfallen“, erklärt Kappe.

 

 

Zur Optimierung des Verfahrens braucht es maßgeschneiderte Mikroreaktoren. Der 3D-Druck bietet hier revolutionäre Möglichkeiten. Unter Federführung von C. Oliver Kappe haben Grazer ChemikerInnen mit ForscherInnen der TU Graz und des RCPE das Design eines neuartigen Flow-Reaktors entwickelt und getestet. Dabei demonstrierten sie gleichzeitig einen neuen Synthese-Weg im Flow-Verfahren: „Wir nutzten das Treibhausgas Fluoroform, ein schädliches Abfallprodukt bei der Teflon-Erzeugung, zur Herstellung von Eflornithin, eines wichtigen Arzneistoffs, der gegen die Schlafkrankheit zum Einsatz kommt.“ Die Firma Anton Paar druckte den Reaktor mittels Metall-Laser-Sintern aus Stahlpulver.

Für den Forschungspreis des Landes Steiermark eingereichte Publikation
Gutmann, B., Köckinger, M., Glotz, G., Ciaglia, T., Slama, E., Zadravec, M., Pfanner, S., Maier, M.C., Gruber-Wölfler, H., & Kappe, C. O. (2017). Design and 3D printing of a stainless steel reactor for continuous difluoromethylations using fluoroform. Reaction Chemistry & Engineering, 2(6), 919-927.

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