Kinetik- und Stofftransportanalysen von biokatalytischen Oxygenierungen und Decarboxylierungen in tiefen eutektischen Lösungsmitteln (Kinetik und Stofftransport der Biokatalyse in DESs)

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Selin Kara
• Fachliche Zuordnung: Bioverfahrenstechnik ; Technische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 528814716

Lösungsmittel fungieren nicht nur als Reaktionsraum, sondern auch als reaktive Medien, die synergistische Effekte (z. B. Aktivierung/Deaktivierung des Katalysators) ausüben und somit die biokatalytische Leistung (Makro- und Mikrokinetik), die Substratspezifität und sogar die Selektivität erheblich beeinflussen. Tief eutektische Lösungsmittel werden zu einem neuen Favoriten für die Biokatalyse aufgrund ihrer einzigartigen Vorzüge, insbesondere der hohen Abstimmbarkeit, die für bestimmte Umstände angepasst werden kann. Das Ziel von SP3 ist es, effiziente biokatalytische Reaktionen rational zu entwerfen und zu etablieren, wobei der Schwerpunkt auf Oxyfunktionalisierungen und Decarboxylierungen in maßgeschneiderten "anwendungsspezifischen" DESs liegt. Die Wechselwirkungen zwischen Lösungsmittel und Enzym werden durch die Aufklärung der Korrelation zwischen lösungsmittelbezogenen Eigenschaften und enzymbezogenen Parametern aufgezeigt. Darüber hinaus werden verschiedene Enzymklassen, die O2-abhängige Cyclohexanon-Monooxygenase, die H2O2-abhängige unspezifische Peroxygenase und die Phenolsäure-Decarboxylase herangezogen, um zunächst Erkenntnisse aus unseren systematischen Analysen zu gewinnen, dann das Design von biokatalytischen Reaktionen mit DESs zu verallgemeinern und schließlich eine übertragbare Methodik zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5730: Maßgeschneiderte Deep Eutectic Solvents für die Biokatalyse – ein ganzheitlicher Ansatz von molekularen Wechselwirkungen zu Prozessparametern – (DESMOL2PRO)
• Mitverantwortlich(e): Ningning Zhang, Ph.D.