Briechle, Sebastian Dirk
[Author]
;
Liese, Andreas
[Other];
Smirnova, Irina
[Other]Technische Universität Hamburg-Harburg Institute of Technical Biocatalysis
Stereoselective synthesis of cyanohydrins
- [Elektronische Ressource]
University thesis:
Hamburg-Harburg, Techn. Univ., Institut für Technische Biokatalyse, Diss., 2012
Footnote:
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Zsfassung in engl. und dt. Sprache
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Description:
A two step reaction sequence has been studied to synthesis stereoselectivly cyanohydrins starting with simple, commercially available building blocks. The first step was a Diels-Alder reaction catalysed by a Salen-metal catalyst covalently bound to a dendrimer. In the second step hydrogen cyanide was added stereoselectivly and enzymatically to the aldehyde formed in the first reaction. The reaction was catalysed by a hydroxynitrile lyase. The immobilisation of the enzyme as well as the application in non conventional reaction media were investigated. Both reaction kinetics were studied in batch reactions and in continuously operated membrane reactors. Mathematical models could be found describing the kinetics of the reactions. One focus of the study was the application of data driven calibration methods in combination with progress curve analysis to optimise kinetic models and multivariant calibration models simultaneously.
Eine zweistufige, chemoenzymatische Route zur Synthese enantiomerenreiner Cyanhydrine wurde untersucht. In der ersten Stufe wurde eine funktionalisierte, chirale Cyclohexenyl-Struktur in einer Diels-Alder Reaktion gebildet. Diese Reaktion wurde katalysiert durch einen Salen-Übergangsmetall-Katalysator, welcher kovalent an ein Dendrimer gebunden war. Die stereoselektive Addition von Blausäure an das Aldehyd aus der ersten Stufe wurde im zweiten Schritt enzymatisch katalysiert durch eine Hydroxynitril Lyase. Die Immobilisation des Enzyms auf Träger und die Prozessführung in nicht konventionellen Reaktionsmedien wurde evaluiert. Die Kinetik beider Reaktionsschritte wurde untersucht, sowohl in Batchreaktionen als auch in kontinuierlich betriebenen Membranreaktoren und mathematische Modelle konnten gefunden werden, welche die Kinetiken beschreiben. In einem Teil der Arbeit wurden datengetriebenen Kalibrationsmethoden kombiniert mit Verlaufskurvenanalysen genutzt, um effizient kinetische Modelle als auch multivariante Kalibrationsmodelle simultan zu bestimmen.