Diasztereomersók kristályosítása szuperkritikus antiszolvens technológiával
A vegyipar egyre több területén szükségesek az optikailag aktív vegyületek. Ezért nagy jelentősége van azoknak a technológiáknak, amelyekkel gazdaságosan, nagy mennyiségben, környezetbarát módon lehet előállítani nagy enantiomer tisztaságú termékeket.
TDK munkám során különböző racém vegyületek reszolválását vizsgáltam szuperkritikus antiszolvens technológiával (SAS). A módszer elvi alkalmazhatóságát eddig az irodalomban is összesen két cikkben mutatták be 1-1 mintapéldán, részletes vizsgálatok közlése nélkül. Az kísérelti módszerem lényege: a racém elegy oldatához félekvivalens mennyiségben adtam a reszolváló szert, amely az egyik enantiomerrel diasztereomer sót képezhet. Az oldatot nyomás álló készülékbe mértem, feltölttem szén-dioxiddal, amely az antiszolvens. A szén-dioxid az oldatba diffundált, ezáltal az oldószer oldóképessége lecsökkent, az elreagált enantiomer diasztereomer só formájában kivált. A teljes kiválás érdekében egy órán át kevertettem, majd állandó nyomáson és hőmérsékleten szén-dioxidot áramoltattam át. Ezzel kimostam az elreagálatlan enantiomert és az oldószert. Nyomásmentesítés után a diasztereomer sót szilárd formában nyertem ki. Az enantiomer tisztaságot királis gázkromatográfiával határoztam meg.
A vizsgált reszolválási rendszerek közül a cisz-permetrinsav–2-(benzilamino)bután-1-ol (CPS–BAB), a transz-1,2-ciklohexándiol–l-borkősav(CHD-BS) és a cisz-krizantémsav–2-(benzilamino)bután-1-ol (CKS-BAB) rendszerek esetén metanolt alkalmazva nem tapasztaltam királis megkülönböztetést, a 150 bar nyomáson és 45 °C hőmérsékleten kikristályosodott diasztereomer sók gyakorlatilag racémak voltak. A cisz-permetrinsav–(R)-1-(feniletil)amin (CPS–FEA) és ibuprofén–(R)-1-(feniletil)amin rendszerek esetében kevés diasztereomer képződött, azonban enantiomerfelesleg értékeik elérték a 80–90%-ot.
A CPS-FEA rendszer esetén részletesen vizsgáltam a nyomás hatását 200 bar és 100 bar között 45 °C-on. Az eredmények alapján a nyomásnak igen jelentős hatása van az enantiomertisztaságra és a termelésre is. Az enantiomer tisztaság 96%-tól egészen 0%-ig változik, 130 bar és 120 bar között igen éles változás figyelhető meg.
A IBU-FEA rendszer esetén 200-150-100 bar nyomáson mérve kisebb mértékű eltérés figyelhető meg, a diaszteromer só enantiomertisztasága 80-90%.
TDK dolgozatomban bemutatom, hogy a szuperkritikus antiszolvens kristályosítás reszolválási rendszertől függően a körülmények megfelelő megválasztása esetén hatékony és szelektív enantiomerelválasztást tesz lehetővé.
