19.12.2023 I Unter Verwendung von verunreinigtem CO₂ aus Autoabgasen entsteht ein kostengünstiger Syntheseweg für γ-Lactame. γ-Lactam ist eine organisch-chemische Verbindung, die einen hemmenden Neurotransmitter darstellt. Damit wird das häufig produzierte CO2 einer sinnvollen Nutzung zugeführt.

Mit diesem CO₂ können wertvolle Chemikalien und Arzneimittel verbunden werden. Die Ergebnisse entstammen der Forschung von Prof. Dr. Shoubhik (Universität Bayreuth) und seinem Team. „Nature Communications“ hat die Auswertungen vorgestellt.

Synthese von Chemikalien und Arzneimitteln

In dem wissenschaftlichen Paper „Straightforward synthesis of functionalized γ-Lactams using impure CO ₂stream as the carbon source“ wird eine neue Methode zur Verwendung von CO₂ bei der Synthese von Chemikalien und Arzneimitteln erörtert.

„Traditionelle Ansätze haben sich auf die Verwendung von reinem CO₂-Gas konzentriert, aber wir schlagen eine neuartige Idee vor, die unreine CO₂-Ströme verwendet, wie z.B. solche aus Industrie- oder Autoabgasen“, erklärt Prof. Dr. Shoubhik Das. „Die Hauptmotivation hinter diesem Ansatz ist die Reduzierung der Luftverschmutzung, die durch die Anreicherung von CO₂ verursacht wird, sowie der Kosten und des Energieaufwands, die mit der Reinigung von CO₂ verbunden sind.“

In der Arbeit wird eine spezifische Anwendung dieser Methode zur Herstellung von γ-Lactamen vorgestellt, die wesentliche Bestandteile verschiedener Naturstoffe und Arzneimittel sind.

„Wir wollen die Synthese von γ-Lactamen aus leicht verfügbaren Materialien wie Aminen und Alkenen rationalisieren und dabei unreines CO₂ als Kohlenstoffquelle nutzen“, sagt Prof. Das.

Die Bedeutung dieser Forschung liegt in ihrem Potenzial: Einfach und nachhaltig wertvolle Verbindungen aus Abgasen wie CO₂ herstellen. Die Autoren betonen die ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile ihres Ansatzes.

Kosteneffizient und umweltfreundlich

Mit diesem neuen Ansatz wird eine nachhaltige Strategie aufgelegt. Ziel: Die Erderwärmung und Luftverschmutzung durch CO₂ zu verringern. Dabei erhoffen sich die Bayreuther Wissenschaftler*innen drei Effekte:

Die Auswirkungen auf die Umwelt: Durch die Verwendung unreiner CO₂-Ströme bietet das Verfahren eine umweltfreundlichere Möglichkeit zur Nutzung von Abgasen. Somit tragen sie zu den Bemühungen um eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen bei.

Kosteneffizienz: Die mit der Reinigung von CO₂ verbundenen Kosten minimieren und die Synthese wichtiger Chemikalien und Arzneimittel langfristig kostengünstiger planen.

Pharmazeutische Entwicklung: y-Lactamen ist ein wesentlicher Bestandteil von Arzneimitteln. Die spezifische Anwendung dieser Methode zur Herstellung von γ-Lactamen ebnet einen einfacheren und nachhaltigeren Weg der Arzneimittelsynthese. Dies hat nachgelagerte Auswirkungen auf die pharmazeutische Industrie und führt zu leichter zugänglichen und erschwinglichen Arzneimitteln.

Dadurch profitieren die chemische Industrie und die Umweltwissenschaften sowie die Arzneimittelforschung.

„Es ist eine Methode, die unreine CO₂-Ströme nutzt und einen Durchbruch bei der Synthese wertvoller Chemikalien und Pharmazeutika ermöglicht“, betont Prof. Das.