Description: Das Projekt "Entwicklung technischer Prozesse zur Durchführung enzymatischer Reaktionen in überkritischen Fluiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Der Enzymtechnik kommt im Bereich der Life Sciences zunehmende Bedeutung zu. Enzyme bilden zum einen die Grundlage umweltverträglicher industrieller Produkte und Prozesse und können zum anderen vielfältige chemische Reaktionen mit hoher Spezifität bewirken. Biokatalysatoren können ihre katalytische Aktivität in Abwesenheit von Wasser behalten. Feste Enzyme, die nahezu wasserfreien Lösungsmitteln ausgesetzt werden, weisen eine stark erhöhte Temperaturbeständigkeit und eine erstaunlich breite Substratspezifität auf. Überkritische Fluide (SCF) bieten sich alternativ zu organischen Lösungsmitteln als Reaktionsumgebung für enzymatische Umsetzungen an. Gegenüber wässrigen Systemen bieten überkritische Fluide wesentliche Vorteile bezüglich der Reaktionskinetik und der Abtrennung der Produkte. Insbesondere überkritisches Kohlendioxid (SC-CO2) zeichnet sich durch vorteilhafte Stoffeigenschaften aus. Seine physikalischen Eigenschaften (Lösungsvermögen, Viskosität, Grenzflächenspannung, Dichte etc.) variieren in weitem Umfang mit Druck und Temperatur. Es ist ungiftig, nicht brennbar und preiswert. Weitere Vorteile einer Anwendung von Enzymen in SCF sind die gute Löslichkeit hydrophober Reaktanden und die Produktanreicherung aus dem Reaktionsgemisch durch schrittweise Reduktion des Druckes in Verbindung mit der Kreislaufführung des Kohlendioxids. Enzymatische Reaktionen in überkritischen Fluiden sind im Labormaßstab bereits durchgeführt worden. In diesem Zusammenhang ist die enzymatische Veresterung die am häufigsten untersuchte Reaktion. Eine technische Umsetzung enzymatischer Reaktionen in überkritischen Fluiden steht derzeit noch aus. Dazu sind weitergehende Untersuchungen zu Phasengleichgewichten und zur Reaktionskinetik sowie die modellhafte Abbildung der zugrundeliegenden Verfahrensschritte nötig. Diese Arbeiten sollen im Rahmen des hier beantragten Projekts an einer Umesterung und einer enantioselektiven Herstellung eines Alkohols durchgeführt werden. Für die experimentellen Untersuchungen wurden eine Laboranlage für die Durchführung von Reaktionen bei Drücken bis zu 180 bar und eine Phasengleichgewichtsapparatur konzipiert und aufgebaut und in betrieb genommen. Erste Versuche zur Umesterung haben vielversprechende Ergebnisse hinsichtlich des Umsatzes ergeben.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Organisches Lösungsmittel ? Alkohol ? Katalysator ? Lösungsmittel ? Rheologie ? Überkritisches Fluid ? Überkritisches Kohlendioxid ? Brennbarkeit ? Enzym ? Katalyse ? Kohlendioxid ? Löslichkeit ? Organische Verbindung ? CO2-Minderung ? Energietechnik ? Temperaturbeständigkeit ? Umweltfreundliches Produkt ? Viskosität ? Laborversuch ? Modellierung ? Oberflächenspannung ? Auflösen ? Chemische Reaktion ? Produktdesign ? Reaktionskinetik ? Umweltverträglichkeit ? Versuchsanlage ? Alkoholherstellung ? Biokatalysator ? Enzymaktivität ? Überkritische-Fluide ?
Region: Bayern Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795° 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2002-05-01 - 2004-10-30
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