Neu­es, umwelt­freund­li­che­res Lösungsmittel

Merck, ein Wis­sen­schafts- und Tech­no­lo­gie­un­ter­neh­men, hat Cyre­ne ein­ge­führt – ein nach­hal­ti­ges dipo­lar-apro­ti­sches Lösungs­mit­tel, das in zwei Schrit­ten aus erneu­er­ba­rer Zel­lu­lo­se her­ge­stellt wird. Die­se Alter­na­ti­ve auf bio­lo­gi­scher Basis wur­de ent­wi­ckelt, da Lösungs­mit­tel immer stren­ge­re behörd­li­che Anfor­de­run­gen im Hin­blick auf Arbeits- und Umwelt­schutz erfül­len müs­sen. Das neue Pro­dukt ist auf den wach­sen­den Bedarf an umwelt­freund­li­che­ren Alter­na­ti­ven zu Dime­thyl­form­amid (DMF) und N‑Me­thyl-2-pyr­ro­l­i­don (NMP) ausgerichtet.

„Mit einem star­ken Fokus auf die grü­ne Che­mie ist Merck bestrebt, den Wis­sen­schaft­lern von heu­te inno­va­ti­ve Lösun­gen zu bie­ten, mit denen sie die vor uns lie­gen­den Umwelt­pro­ble­me lösen kön­nen. Als öko­lo­gi­sche Alter­na­ti­ve kön­nen unse­re Kun­den mit dem Lösungs­mit­tel Cyre­ne die Pro­zess­si­cher­heit ver­bes­sern und Umwelt­aus­wir­kun­gen von For­schung und Pro­duk­ti­on redu­zie­ren – ohne Abstri­che bei der Leistung.“
Klaus Bisch­off, head of Rese­arch Solu­ti­ons Life Sci­ence bei Merck

Das Life-Sci­ence-Geschäft von Merck wen­det die „12 Prin­zi­pi­en der grü­nen Che­mie“ an, die 1991 von den Vor­den­kern Paul T. Ana­stas und John C. War­ner als Rah­men­werk fest­ge­legt wurden.
Für DMF und NMP gel­ten zuneh­men­de behörd­li­che Ein­schrän­kun­gen. Bei­de sind gemäß der REACH-Ver­ord­nung der Euro­päi­schen Uni­on als beson­ders besorg­nis­er­re­gen­de Stof­fe ein­ge­stuft. Der Euro­päi­schen Uni­on zufol­ge hat die Euro­päi­sche Kom­mis­si­on kürz­lich NMP in die Lis­te von Stof­fen (REACH-Anhang XVII) auf­ge­nom­men, für die gewis­se Beschrän­kun­gen gel­ten – wodurch die Nach­fra­ge nach Alter­na­ti­ven wächst. Zudem sind ab Mai 2020 Ver­brau­cher­pro­duk­te mit einem Gehalt von mehr als 0,3 Pro­zent NMP in der Euro­päi­schen Uni­on ver­bo­ten. Ers­te Stu­di­en und Tests zei­gen, dass Cyre­ne im Ver­gleich zu DMF und NMP eine nach­hal­ti­ge­re und siche­re­re Opti­on bietet.
Cyre­ne wur­de im Rah­men einer Part­ner­schaft zwi­schen dem Green Che­mi­stry Cent­re of Excel­lence (GCCE) der Uni­ver­si­tät York und der Cir­ca Group ent­wi­ckelt. Das GCCE der Uni­ver­si­tät York nutz­te sein Fach­wis­sen in grü­ner Che­mie, um mög­li­che Anwen­dun­gen für Cyre­ne zu entwickeln.
„Cyre­ne erwies sich in der Tat als leis­tungs­fä­hi­ger als das Lösungs­mit­tel, das wir aktu­ell für die Gra­phen­her­stel­lung nut­zen. Damit ist es eine nach­hal­ti­ge und effek­ti­ve­re Opti­on als her­kömm­li­che Lösungs­mit­tel“, sag­te James Clark, Pro­fes­sor der Uni­ver­si­tät York und Direk­tor des GCCE.
Gemein­sam mit der For­schungs­grup­pe von Pro­fes­sor All­an Wat­son an der Uni­ver­si­tät Stra­th­cly­de unter­such­te Merck wei­te­re Ein­satz­mög­lich­kei­ten für Cyre­ne in mil­den und robus­ten Sono­ga­s­hira-Kreuz­kupp­lun­gen, einer in der Arz­nei­mit­tel­che­mie häu­fig ver­wen­de­ten Reaktion.
„Wir woll­ten unbe­dingt eine siche­re Alter­na­ti­ve ohne Qua­li­täts­ein­bu­ßen fin­den“, sag­te All­an Wat­son, Dozent am Lehr­stuhl für homo­ge­ne Kata­ly­se an der Uni­ver­si­tät St. Andrews. „Unse­re For­schung ergab, dass Cyre­ne ähn­li­che phy­si­ka­li­sche Eigen­schaf­ten wie DMF und ande­re dipo­lar-apro­ti­sche Lösungs­mit­tel auf­weist und Arz­nei­mit­tel­che­mi­kern gleich­zei­tig eine nach­hal­ti­ge­re che­mi­sche Syn­the­se ermöglicht.“
Cyre­ne konn­te zudem DMF in Amid-Kupp­lun­gen erset­zen, einer grund­le­gen­den Reak­ti­on in der Arz­nei­mit­tel­for­schung. Cyre­ne bie­tet eine siche­re und öklo­gi­sche Alter­na­ti­ve mit bes­se­rer Leis­tung und wur­de dafür im Rah­men der Euro­pean Bio-Based Inno­va­ti­on Awards als „Bio-based Che­mi­cal Inno­va­ti­on of 2017‟ ausgezeichnet.