Ibuprofén diasztereomer sóképzésen alapuló rezolválása n-propanolból szuperkritikus szén-dioxid kicsapószerrel
A királis termékek iránti igény a vegyipar több területén folyamatosan nő. Ennélfogva nagy jelentőséggel bírnak azok a technológiák, amelyekkel gazdaságosan, kis környezetterheléssel és nagy mennyiségben lehet előállítani enantiomertiszta vegyületeket, ilyen technológia az általam is alkalmazott szuperkritikus antiszolvens rezolválás. Munkám során racém ibuprofén modellvegyület rezolválását vizsgáltam (R)-1-feniletán-1-aminnal (FEA) szuperkritikus szén-dioxidban.
A módszer lényege: az iburofén (IBU) szerves oldatához félmólekvivalens mennyiségű rezolválószert adva, az egyik enantiomer diasztereomer sót képez. A kiindulási oldatot -adott nyomáson és hőmérsékleten - egy autoklávban szuperkritikus szén-dioxiddal érintkeztetve, kevertetés mellett a diasztereomer só kiválik. Ennek oka, hogy a szén-dioxid lecsökkenti a szerves oldószer oldóképességét, így a só kristályos formában kicsapódik. Tiszta szén-dioxid átáramoltatásával állandó nyomáson a kiindulási szerves oldószer és az elreagálatlan enantiomer eltávolítható, majd a reaktor nyomásmentesítése után a diasztereomer só szilárd formában kinyerhető. Az oldószerek oldóképessége jellemezhető általánosságban a Hansen-féle oldhatósági paraméterrel. Ez különböző rendszerek összehasonlítása esetén megkönnyítheti az összehasonlítást, azonban ezt antiszolvens kristályosítások esetében csak elvétve alkalmazták eddig.
Állandó nyomáson és hőmérsékleten (150 bar és 45°C) vizsgáltam a racém IBU rezolválását FEA-val, a szerves oldószer (n-propanol) mennyiségét változtatva. Ez utóbbi hatását vizsgáltam a raffinátum só termelésére és a diasztereomer tisztaságára. A szén-dioxid–szerves oldószer mólarányt 8,03-tól 30,9-ig változtatva, a termelés 14% és 81% szélsőértékek közt nőtt. A só diasztereomer tisztasága 16,8% és 69,5% között alakult, a tartomány nagyobb részében azonban 50-65% közti értékeket vett fel. Korábbi mérések eredményeivel is (metanol, etanol esetén) összehasonlítottam a kísérleti munkámat, valamint ezen alkoholok elegyeivel is végeztem méréseket. Megvizsgáltam továbbá a hőmérséklet és nyomás hatását is egy kísérleti terv segítségével a 100-150-200 bar nyomás, illetve a 35-40-45°C hőmérséklet tartományban. Modellt illesztettem a mérési pontjaimra, amely leírja a szelektivitás (ami tulajdonképpen a raffinátum só diasztereomer tisztaság és termelés szorzata) nyomás, hőmérséklet és Hansen-paraméter függését az általam vizsgált tartományban. Az enantiomer tisztaságot kapilláris elektroforézissel határozták meg számomra, a kristályszerkezetet és habitust röntgendiffrakcióval és elektronmikroszkópiával vizsgáltam.
