KAIST-Flussreaktor mit Licht liefert über 1 g Wirkstoffgerüst pro Tag aus Furanen

Die Gruppe von Professor Yoonsu Park am Chemie-Department des koreanischen KAIST wandelt Furane, günstige Fünfring-Verbindungen, in einem dünnen, blau beleuchteten Schlauch in N-Methylpyrrole um, ein häufiges Strukturelement in Arzneimitteln. In einem achtstündigen Dauerlauf lieferte das System 383 mg Produkt, nach Angaben der Autoren mehr als 1 g pro Tag. Das geht aus der am 7. August online erschienenen Arbeit in JACS Au der American Chemical Society hervor.

Das KAIST stellte die Arbeit am 18. Oktober als unbeaufsichtigte Syntheseplattform für die Wirkstoffforschung vor, berichtete das koreanische Fachmedium Robot Newspaper. Auf der KAIST-Nachrichtenseite war die Mitteilung bei Redaktionsschluss noch nicht abrufbar; die Angaben zur Robotik stützen sich daher auf diesen Bericht und sind vom KAIST nicht bestätigt.

Ein Schritt statt zwei

Üblicherweise wird erst das Pyrrol hergestellt und dann am Stickstoff methyliert, mit giftigen Reagenzien wie Methyliodid und starken Basen, so die Autoren. Der KAIST-Weg tauscht per Photokatalysator das Sauerstoffatom im Furanring direkt gegen einen methylierten Stickstoff. Der Katalysator der ersten Generation scheiterte mit Methylamin; die neu entworfenen PC2 und PC3 hoben die Ausbeute bei zwei schwierigen Substraten von 35 und 42 Prozent auf 81 und 75 Prozent.

Warum der Schlauch zählt

Im Durchfluss lief die Reaktion bei Raumtemperatur mit einer Verweilzeit unter drei Stunden, fast eine Größenordnung schneller als zuvor im Batch, bei 85 Prozent isolierter Ausbeute. Der Reaktor ist ein quelloffenes 3D-Druck-Design: 1,8 m Schlauch, 0,75 mm Innendurchmesser, 0,795 ml Volumen, Licht bei 456 nm, mehr als zwei parallele Linien.