p Em 1912, Victor Grignard recebeu o Prêmio Nobel de Química por sua descoberta do que veio a ser conhecido como reagentes de Grignard. Desde então, esses compostos passaram a desempenhar um papel fundamental nas indústrias química e farmacêutica. Agora, em um desenvolvimento por pesquisadores Fraunhofer, um novo tipo de microrreator não apenas tornará as reações com esses reagentes mais rápidas e seguras, mas também produzirá um produto mais puro. O que mais, o novo microrreator é escalonável e pode ser operado de maneira flexível. p Muitos dos produtos farmacêuticos de hoje, fragrâncias e aromatizantes são produzidos por meio de reações com reagentes de Grignard. Descoberto há mais de 100 anos, esses compostos fornecem um dos meios mais eficazes de criar ligações químicas entre os átomos de carbono. Entre os 50 principais ingredientes farmacêuticos ativos, um em cada dez tem uma via de síntese que inclui uma ou mais reações de Grignard. Existe uma desvantagem, no entanto:dependendo do tipo de reação, pode levar algum tempo para que a reação comece corretamente - e, uma vez que isso acontece, a reação muito rapidamente gera muito calor, que então deve ser dissipado. Para restringir a geração de calor, o reagente só é adicionado ao reator de tanque agitado contínuo em porções limitadas. Esse, Contudo, aumenta o tempo de reação, durante o qual muitos subprodutos podem se formar. Deve, por exemplo, o produto desejado reage com o material de partida, isso pode resultar em contaminação, reduzindo assim a qualidade e / ou rendimento do produto.

p Controle de processo contínuo:mais rápido, mais seguro, limpador

p Pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Microengenharia e Microsistemas IMM em Mainz agora conseguiram eliminar esses problemas. "Substituímos o grande reator de tanque agitado contínuo por um reator de fluxo, "explica a Dra. Gabriele Menges-Flanagan, bolsista de pesquisa no Fraunhofer IMM. "Isso significa que podemos usar todo o poder da reação e ainda controlar a temperatura de maneira maravilhosa." Esse método tem várias vantagens. Enquanto no reator de tanque agitado contínuo, a reação demora muito; no reator de fluxo, todo o reagente é convertido em questão de minutos. Além disso, a pureza do produto é maior, e as quantidades produzidas podem ser ajustadas às necessidades. Em outras palavras, o processo não é apenas mais rápido e seguro, mas também oferece um produto mais limpo.

p Essas vantagens devem-se ao projeto do reator. Dentro do reator de fluxo, o reagente - geralmente um brometo ou cloreto orgânico - é bombeado através de uma camada de aparas de magnésio. Uma abundância de lascas de magnésio no reator garante que a reação aconteça de forma adequada e, em seguida, progrida de maneira controlada. Crucial aqui, também, é a geometria do reator, que apresenta um cilindro de duplo revestimento, resfriado na pele interna e externa por um fluxo contínuo de óleo. Isso garante que o calor da reação seja dissipado de forma rápida e eficiente, assim, não apenas aumentando a segurança, mas também inibindo a produção de subprodutos indesejáveis. O fato de o reagente e o produto fluírem através do reator com tempos de residência curtos também inibe as reações colaterais. Existem duas razões para isso:por um lado, o reagente é rapidamente convertido em produto; no outro, este produto flui continuamente através do reator, em vez de, Como no passado, nadando junto com o reagente em um reator de tanque agitado contínuo. Em outras palavras, há muito menos oportunidades para reações colaterais entre os dois. A abundância de magnésio no reator de fluxo também ajuda a prevenir reações colaterais. Isso ocorre porque o reagente tem mais probabilidade de reagir com as aparas de magnésio do que com o produto, que é rapidamente removido.

p Uma planta piloto escalável e flexível

p Os pesquisadores já construíram uma planta piloto, que pode converter até 20 litros de solução reagente por hora. Isso pode ser executado por curtos períodos ou continuamente, dependendo do volume de produto necessário. Caso sejam necessários volumes maiores de produto, outra opção é executar vários módulos de reator juntos. A planta piloto atual consiste em quatro desses módulos e marca um estágio intermediário importante no caminho para aumentar o rendimento e, em última análise, alcançar a produção em escala industrial. Pesquisadores da Fraunhofer já se uniram a parceiros da indústria para realizar estudos iniciais de viabilidade. "O feedback da indústria informou todo o processo de desenvolvimento, da escala de laboratório à planta piloto, "Menges-Flanagan confirma. Ela também diz que um projeto piloto com clientes da indústria em suas instalações é viável em cerca de um ano.

p Além de ser adequado para a formação de qualquer tipo concebível de reagente de Grignard, a planta também deve ser adequada, a longo prazo, para a síntese de compostos organometálicos de zinco. De fato, pesquisadores já realizaram tais reações em escala de laboratório. Usando o novo reator, deve ser possível, pela primeira vez, tornar essas reações escalonáveis ​​de maneira flexível.