Chemische Synthese

Mikroreaktor ­­– gedruckt nach Maß

Im internationalen Forschungsprojekt CC Flow wurde ein Mikroreaktor aus Metall „gedruckt“, der die chemische Synthese vereinfacht. Das Projekt ist der Auftakt zum Mikroreaktor nach Maß.

Günter Köle und Stefan Pfanner vor dem EOS-Metall-3D-Drucker.

Aktive pharmazeutische Ingredienzien (API) werden entweder mit Mikroorganismen in Reaktionskesseln mit tausenden Litern Inhalt fermentiert oder mit chemischen Synthesen hergestellt. Um die aufwändigen Produktionsverfahren zu beschleunigen und sicherer zu machen, etwa zum Vermeiden der latenten Explosionsgefahr in der organischen Synthesechemie, denkt man immer öfter an kontinuierliche Prozesse in kleinen Reaktoren mit kleinen Volumina und großen Durchsätzen. Im Forschungsprojekt namens CC Flow, an dem auch Pharmagrößen wie Janssen, Patheon, Astra Zeneca oder Lonza beteiligt sind, haben die Spezialisten von Anton Paar nun einen solchen Minireaktor per Laser-Sinter-Verfahren, landläufig spricht man von Metall-3D-Druck, hergestellt.

Der Mikroreaktor aus rostfreiem Stahl (316L-Pulver) ist nur 164 x 93 mm groß und etwa 3 cm dick. Er besteht aus einem schlangenförmigen Kühlkörper, um den die Reaktorkanäle mit 0,8 mm Innendurchmesser und einer Gesamtlänge von 4 m  gewickelt sind. Es gibt vier Einlässe, zwei definierte Reaktionszonen und einen Auslass. Dieser spezielle Reaktortyp ist genau für eine chemische Reaktion optimiert: Die Umsetzung von Fluoroform, einem Treibhausgas und Abfallprodukt bei der Teflon-Produktion, zu einem neuen Baustein für die chemische Synthese. Als Rohstoffe kommen neben Fluoroform noch n-Butyllithium, Diphenylacetonitril und Methanol zum Einsatz.

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Das Ziel bei Anton Paar ist nun, Mikroreaktoren nach Maß auch für andere Anwendungen zu entwickeln und zu drucken.

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