Nachhaltige Synthese pharmazeutisch aktiver Amine und Amide
Dokumentinformationen
| Autor | Matthias Pieper |
| instructor | Prof. Dr. Harald Gröger |
| Schule | Universität Bielefeld |
| Fachrichtung | Naturwissenschaften |
| Veröffentlichungsjahr | 2019 |
| Ort | Bielefeld |
| Dokumenttyp | dissertation |
| Sprache | German |
| Seitenanzahl | 236 |
| Format | |
| Größe | 6.66 MB |
- Nachhaltige Synthese
- Pharmazeutisch aktive Verbindungen
- Organische Chemie
Zusammenfassung
I. Einleitung
Die Dissertation mit dem Titel Nachhaltige Synthese pharmazeutisch aktiver Amine und Amide befasst sich mit der Entwicklung umweltfreundlicher Synthesemethoden für chemisch aktive Verbindungen. Diese Arbeit ist von großer Bedeutung, da die pharmazeutische Industrie zunehmend unter Druck steht, nachhaltige Praktiken zu implementieren. Die Synthese von Amine und Amide ist ein zentraler Aspekt in der Arzneimittelentwicklung, da diese Verbindungen häufig als Bausteine für die Herstellung von Wirkstoffen dienen. Die Dissertation untersucht verschiedene Ansätze zur Synthese dieser Verbindungen, wobei der Fokus auf der Kombination von biokatalytischen und chemokatalytischen Methoden liegt. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Anwendung nachhaltiger Verfahren nicht nur die Effizienz der Synthese gesteigert, sondern auch die Umweltbelastung signifikant reduziert werden kann.
1.1 Hintergrund und Motivation
Die Motivation hinter dieser Dissertation liegt in der Notwendigkeit, die chemische Synthese nachhaltiger zu gestalten. Nachhaltige Chemie ist ein wachsendes Forschungsfeld, das darauf abzielt, chemische Prozesse zu optimieren, um Ressourcen zu schonen und Abfälle zu minimieren. Die Arbeit von Matthias Pieper zeigt, wie durch innovative Ansätze in der Synthese von pharmazeutisch aktiven Verbindungen nicht nur die Effizienz, sondern auch die Umweltverträglichkeit verbessert werden kann. Ein zentrales Anliegen ist die Reduzierung des Einsatzes schädlicher Chemikalien und die Entwicklung von Verfahren, die weniger Energie benötigen. Die Dissertation bietet wertvolle Einblicke in die Herausforderungen und Möglichkeiten, die mit der Implementierung nachhaltiger Praktiken in der chemischen Industrie verbunden sind.
II. Methodik
Die Methodik dieser Dissertation umfasst eine detaillierte Analyse der verwendeten Synthesemethoden. Die Kombination von bio- und chemokatalytischen Verfahren stellt einen innovativen Ansatz dar, der in der Arbeit ausführlich beschrieben wird. Die Verwendung von Enzymen als Katalysatoren ermöglicht eine selektive und milde Reaktion, die oft unter milderen Bedingungen abläuft als herkömmliche chemische Reaktionen. Dies führt nicht nur zu einer höheren Ausbeute, sondern auch zu einer geringeren Bildung von Nebenprodukten. Die Dissertation dokumentiert verschiedene Experimente, die durchgeführt wurden, um die Effizienz dieser Methoden zu testen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kombination von biokatalytischen und chemokatalytischen Ansätzen vielversprechende Ergebnisse liefert und die Synthese von Amine und Amide erheblich verbessert.
2.1 Experimentelle Ansätze
Die experimentellen Ansätze in dieser Dissertation sind vielfältig und umfassen sowohl Laborversuche als auch theoretische Analysen. Die Verwendung von NMR- und Massenspektrometrie zur Charakterisierung der Produkte ist ein wesentlicher Bestandteil der Methodik. Diese Techniken ermöglichen eine präzise Analyse der chemischen Struktur und Reinheit der synthetisierten Verbindungen. Die Dissertation hebt hervor, wie wichtig es ist, die Ergebnisse durch verschiedene analytische Methoden zu validieren, um die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Syntheseprozesse zu gewährleisten. Die Kombination dieser Methoden bietet eine umfassende Grundlage für die Bewertung der entwickelten Verfahren und deren praktischen Anwendungen in der pharmazeutischen Industrie.
III. Ergebnisse und Diskussion
Die Ergebnisse der Dissertation zeigen signifikante Fortschritte in der nachhaltigen Synthese pharmazeutisch aktiver Amine und Amide. Die Kombination von biokatalytischen und chemokatalytischen Methoden hat sich als besonders effektiv erwiesen. Die Arbeit dokumentiert mehrere Fallstudien, in denen diese Methoden erfolgreich angewendet wurden, um spezifische Verbindungen zu synthetisieren. Die Diskussion der Ergebnisse beleuchtet die Vorteile dieser Ansätze, einschließlich der Reduzierung von Abfall und Energieverbrauch. Die Dissertation argumentiert, dass die Implementierung solcher nachhaltiger Praktiken nicht nur ökologisch vorteilhaft ist, sondern auch ökonomische Vorteile für die Industrie mit sich bringt. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, nachhaltige Methoden in der chemischen Synthese weiter zu erforschen und zu entwickeln.
3.1 Praktische Anwendungen
Die praktischen Anwendungen der in dieser Dissertation entwickelten Methoden sind weitreichend. Die Synthese von pharmazeutisch aktiven Verbindungen ist ein zentraler Bestandteil der Arzneimittelentwicklung. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Anwendung nachhaltiger Synthesemethoden nicht nur die Effizienz der Produktion gesteigert, sondern auch die Umweltbelastung verringert werden kann. Dies ist besonders relevant in einer Zeit, in der die pharmazeutische Industrie zunehmend unter Druck steht, umweltfreundliche Praktiken zu implementieren. Die Dissertation bietet wertvolle Einblicke in die Möglichkeiten, die sich aus der Anwendung dieser Methoden ergeben, und ermutigt die Industrie, diese Ansätze zu übernehmen, um die Nachhaltigkeit in der chemischen Produktion zu fördern.
Dokumentreferenz
- Combination of bio- and chemocatalysis for the synthesis of the tamsulosin precursor 4-methoxyamphetamine (M. Pieper, H. Gröger)
- General Synthesis of Industrial Cephalosporine-Based Antibiotics through Amidation with Tosyl Chloride as a Coupling Reagent (M. Pieper, H. Schleich, H. Gröger)
- Isolation and characterization of side-products formed through Δ2-isomerization in the synthesis of cefpodoxime proxetil (M. Pieper, H. Schleich, H. Gröger)
- An Asymmetric Organocatalytic Aldol Reaction of a Hydrophobic Aldehyde in Aqueous Medium Running in Flow Mode (L. Schober, S. Ratnam, Y. Yamashita, N. Adebar, M. Pieper, A. Berkessel, V. Hessel, H. Gröger)
- Process Development for Synthesizing the Cephalosporin Antibiotic Cefotaxime in Batch and Flow Mode (M. Pieper, M. Kumpert, B. König, H. Schleich, T. Bayer, H. Gröger)