5179 – Flow Chemistry

Mikrostrukturierter Strömungsreaktoren ermöglichen eine schnelle Vermischung und kontrollierbare Bedingungen bezüglich Temperatur und Reaktionszeit. Dadurch lassen sich auch Synthesen mit hochreaktiven Intermediaten selektiv durchführen. Klassische Synthesen können mit diesen Apparaten in kürzerer Zeit durchgeführt werden. Oft ermöglichen die kontrollierten Bedingungen in diesen Apparaten aber auch völlig neue Synthesewege. Die Vorlesung beleuchtet die Möglichkeit der Verwendung mikrostrukturierter Apparate für die Präparative Chemie im chemischen Laboratorium Mikrostrukturierter Strömungsreaktoren ermöglichen eine schnelle Vermischung und kontrollierbare Bedingungen bezüglich Temperatur und Reaktionszeit. Dadurch lassen sich auch Synthesen mit hochreaktiven Intermediaten selektiv durchführen. Klassische Synthesen können mit diesen Apparaten in kürzerer Zeit durchgeführt werden. Oft ermöglichen die kontrollierten Bedingungen in diesen Apparaten aber auch völlig neue Synthesewege. Die Vorlesung beleuchtet die Möglichkeit der Verwendung mikrostrukturierter Apparate für die Präparative Chemie im chemischen Laboratorium. I Einführung Was steht hinter Begriffen wie Flow Chemistry, Flash Chemistry oder neue Prozessfenster? II Einblicke in ingenieurwissenschaftliche Aspekte von Strömungsreaktoren Ideal- und Realreaktoren; Strömungsregime; mehrphasige Systeme; Werkstoffe und Benetzbarkeit III Physikochemische Grundlagen Stoff- und Wärmetransport; Mikro- und Makrokinetik und charakteristische Zeitkonstanten konsekutiver Transport- und Reaktionsschritte IV Flow Chemistry als Alternative im Chemischen Laboratorium Vergleich von „Kolben- und Flow Chemistry“; maßgeschneiderte, modulare und kommerziell erhältliche Systeme; Grenzen der Flow Chemistry V Anwendungsbeispiele Einen Großteil der Vorlesung wird dazu verwendet, die zuvor diskutierten Grundlagen an konkreten Beispielen zu verdeutlichen. Es ist geplant zu besprechen: Vilsmeier-Haak, eine metallorganische Reaktion, Artemisinin, Aza-Michael, Claisenumlagerung, Ritterreaktion, Fluorierung von Aromaten, Fällung von Polymernanopartikel durch Lösungsmittelverdrängung, Pristan, Swernoxidation, Bromierung von 1,3,5-Trimethoxybenzol. Die Auswahl der Beispiele kann auf Wunsch auch geändert werden.