Ganzzell-Biokatalyse in Gegenwart ionischer Flüssigkeiten

Holger Pfründer, Dissertation Technische Universität München, 2005

Die Ganzzell-Biokatalyse stellt eine effektive Methode zur Herstellung von Feinchemikalien dar. Die schlechte Wasserlöslichkeit der Edukte und Produkte sowie deren Toxizität gegenüber Biokatalysatoren verhindern allerdings oft eine ökonomische Prozessführung. In dieser Arbeit konnte am Beispiel asymmetrischer Ketonreduktionen gezeigt werden, dass die genannten Probleme durch den Einsatz ionischer Flüssigkeiten als Lösungsmittel umgangen werden können, da diese sowohl Ketone als auch Alkohole hervorragend lösen. Die bei Raumtemperatur flüssigen Salze haben darüber hinaus im Gegensatz zu herkömmlichen organischen Lösungsmitteln keine schädigenden Effekte auf die Mikroorganismen, so dass deren Verwendung als Eduktreservoir und in situ-Produktextraktionsmittel möglich ist. Auf diese Weise konnte zum Beispiel die Ausbeute und die Enantiomerenreinheit im Prozess zur Herstellung von (R)-1-(4-Chlorphenyl)ethanol von 46 % auf 93 % beziehungsweise von 98,1 % auf 99,7 % gesteigert werden.

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Publikationen

• Pfruender H, Jones R, Weuster-Botz D (2006): Water immiscible ionic liquids as solvents for whole cell biocatalysis. J Biotechnol 124: 182-190.
• Pfruender H, Amidjojo M, Hang F, Weuster-Botz D (2005): Production of Lactobacillus kefir cells for asymmetric synthesis of a 3,5-dihydroxycarboxylate. Appl Microbiol Biotechnol 67: 619-622.
• Pfründer H, Amidjojo M, Kragl U, Weuster-Botz D (2004): Effiziente Ganzzell-Biotransformation im zweiphasigen System ionische Flüssigkeit/Wasser. Angew Chem 116: 4629-4631.
• Pfruender H, Amidjojo M, Kragl U, Weuster-Botz D (2004): Efficient whole-cell biotransformation in a biphasic ionic liquid/water system. Angew Chem Int Ed 43: 4529-4531.