Mikrofluidische Organische Synthese

Anstatt Organokatalysatoren an der Oberfläche massiver Partikel zu immobilisieren, werden diese innerhalb eines quellbaren Polymernetzwerkes gebunden. Im Gegensatz zu den bisherigen Ansätzen eröffnet die Immobilisierung in einem Gel die Zugänglichkeit des katalytisch aktiven Zentrums innerhalb einer dreidimensionalen Struktur, was sich sowohl positiv auf die Reaktivität als auch auf die Selektivität auswirkt. Folglich bietet die Kombination eines Mikro-Plug-Flow-Reaktors mit innerhalb von in gequollenen Polymernetzwerken immobilisierten Organokatalysatoren ein enormes Potential der Optimierung von organischen Reaktionen aufgrund der Effektivitätserhöhung des Katalysator¬zugangs. Die Kombination von Polymernetzwerken mit der Organokatalyse eröffnet weiterhin die Möglichkeit, diverse organische Reaktionen von hohem präparativem Nutzen (wie z. B. Aldolreaktionen, Knoevenagel-Reaktionen und Reduktive Dimerisierungen) im kontinuierlichen Betrieb zugänglich zu machen. Dies schafft überdies eine interessante Perspektive für den Screening-Prozess von Substanzbibliotheken. Letztendlich lassen sich die Herstellungsmethoden für Gele sehr gut mit den Notwendigkeiten für den Aufbau eines mikrofluidischen Reaktors vereinen.

Ausgewählte Publikationen:

Continuous flow synthesis of azoxybenzenes by reductive dimerization of nitrosobenzenes with gel-bound catalysts
C. J. Schmiegel, P. Berg, F. Obst, R. Schoch, D. Appelhans, D. Kuckling,
Eur. J. Org. Chem. 2021, accepted.

Novel application of polymer networks carrying tertiary amines as catalyst inside microflow reactors used for Knoevenagel-reactions
P. Berg, F. Obst, D. Simon, A. Richter, D. Appelhans, D. Kuckling,
Eur. J. Org. Chem. 2020, 5765–5774.