Projektbeschreibung

Im Rahmen dieses Projekts der Innovationscommunity VIVET soll ein integrierter Ansatz für die Entwicklung einer energie- und ressourcenschonenden chemischen Synthese etabliert werden. Ziel des Projekts ist es, Methodiken und Technologien für eine evidenzbasierte und modellgestützte chemische Prozessentwicklung bereitzustellen. Die entwickelten Methodologien sollen anhand zweier Modellsysteme – der Synthese von Benzimidazolen und Naphthohydrochinonen – erprobt werden, um eine umweltfreundliche Herstellungsroute zu ermöglichen. Entscheidend für einen effizienten und nachhaltigen Betrieb dieser Synthesen sind umfassende Kenntnisse der zugrunde liegenden chemisch-physikalischen Prozesse und deren zuverlässige Beschreibung durch mathematische Modelle. Hierfür wurde am LRF ein Differential-Kreislaufreaktor entwickelt, der es ermöglicht, unter sehr wohl definierten Bedingungen (thermisch, chemisch, fluiddynamisch) reaktionskinetische Untersuchungen durchzuführen.

Projektpartner

Das Projekt EnaChem wird in enger Zusammenarbeit mit der TH Mannheim durchgeführt. Während am LRF die Reduktion des Synthesewegs untersucht wird, behandelt die TH Mannheim die dazugehörige Oxidation.

Die Industriepartner in der VIVET Innovationscommunity sind vielzählig und über verschiedene Bereiche verteilt. Neben Partnern aus der chemischen und pharmazeutischen Industrie, etwa BASF, Merck und Roche, sind ebenfalls Unternehmen aus der Mess- und Regeltechnik, namentlich IPS oder HiTec Zang, Teil der Community. Weitere Unternehmen und Verbände, wie die IHK Rhein-Neckar oder das Netzwerk Smart Industries, komplettieren den Verbund.

Zentrale Elemente des Projekts

• Konzeption und Aufbau einer universell einsetzbaren Screening-Apparatur für Hydrierungsreaktionen
• Systematisches Screening von Katalysatoren und Lösemitteln
• Entwicklung und Kalibrierung einer quantitativen Analysemethodik
• Durchführung reaktionskinetischer Versuche in einem Differential-Kreislaufreaktor
• Untersuchung verschiedener Hydrierungssynthesen
• Erstellung eines kinetischen Modells
• Modellbasiertes Scale-Up der Reaktion
• Transfer und Kommunikation mit den beteiligten Industriepartnern