Kontinuierliche Durchflussverfahren: ein Werkzeug für die sichere Synthese von pharmazeutischen Wirkstoffen

Abstract

In den letzten Jahren haben Durchflussreaktoren mit Kanalabmessungen im Mikrometer‐ oder Millimeterbereich weitverbreitete Anwendung in der organischen Synthese gefunden. Diese Reaktoren sind durch ihre außergewöhnlich schnellen Wärme‐ und Stoffübertragung gekennzeichnet. Außer bei den schnellsten Reaktionen kann in mikrostrukturierten Bauelementen dieses Typs eine fast augenblickliche Vermischung der Reaktanten erreicht werden. Ebenso lassen sich Probleme wie Wärmestau, Überhitzungszonen (Hot‐Spots) und thermisches Durchgehen vermeiden. Aufgrund der kleinen Reaktorvolumina ist die Prozesssicherheit erheblich verbessert, selbst wenn harsche Reaktionsbedingungen angewendet werden. Somit bietet die Mikroreaktortechnologie eine einzigartige Möglichkeit, ultraschnelle exotherme Reaktionen durchzuführen, und erlaubt die Realisierung von Reaktionen, die über sehr instabile oder sogar explosive Zwischenprodukte ablaufen. Dieser Aufsatz behandelt aktuelle Literaturbeispiele für die organische Synthese unter kontinuierlichem Durchfluss, in denen eine gefährliche Chemie oder extreme Prozessfenster angewendet wurden, wobei der Schwerpunkt vor allem auf Anwendungen liegt, die für die Herstellung von Pharmazeutika von Bedeutung sind.

Efficient Catalytic Microreactors with Atomic‐Layer‐Deposited Platinum Nanoparticles on Oxide Support

“…Demand for sustainable operation requires efficient use of noble-metalc atalysts and waste minimization. [5,6] Development of flow chemistry and stable catalysts woulde nablem icroreactors to be operated continuously.T he production could be scaled-up by numberingu pt he microreactors insteado fs caling up the batch volumes, whiche nableso ptimization of process parameters already at the laboratory scale. [1,2] Smalld imensions have been shown to resulti nt he enhanced properties, which might promote better catalytic activity.…”

Application of Tubular Meso- and Micro-reactors in Organic Synthesis and Photochemistry – Go With the Flow!

“…14 Takav pristup ima obećavajuće prognoze za rješavanje aktualnih i vrlo osjetljivih društvenih problema: nedostatak lijekova (slika 5), dostupnost u udaljenim područjima, spori razvoj novih i slaba ulaganja u lijekove za rijetke bolesti te previsoki troškovi proizvodnje za zemlje u razvoju. [15][16][17][18][19][20] Mogućnost kontinuirane proizvodnje lančanim procesima od sinteze aktivnog sastojka do konačnog lijeka omogućuje pouzdaniji i učinkovitiji proizvodni proces s boljom ponovljivosti. Fleksibilnost procesa koji se provode u protočnim sustavima omogućava proizvodnju lijekova s obzirom na potražnju.…”

Sampling and Analysis in Flow: The Keys to Smarter, More Controllable, and Sustainable Fine‐Chemical Manufacturing

“…Thea bility to manufacture high-potency molecules in as afer,m ore-controlled environment, often in previously unachievable purity,i sw hy this synthetic format has been embraced by pharmaceutical manufacturers,a nd deemed by the United States Food and Drug Administration (USFDA) as an emerging technology that will lead pharmaceutical modernization in the future. [1][2][3][4][5] Thed ynamic nature of CM, which comprises av ariety of moving mechanical components,f orces manufacturers to thoroughly understand process dynamics as af unction of various feed attributes (purity of raw materials,m aterial flow properties,e tc. ), transformation conditions (mass-and energy-transfer behaviors,l aminar versus turbulent flow,e tc.…”