Wie man chemische Probleme mit mathematischen Methoden lösen kann – das Beispiel Enantiomeren-Trennung
Vortragende/r: Prof. Dr. Michael Mangold
Institution:Technische Hochschule Bingen
Datum:17. April 2020
Zeit:15:00 - 15:45 Uhr
Raum:HHT 0-215

Chemische Substanzen lassen sich häufig nicht von vornherein in der gewünschten Reinheit herstellen. Der eigentlichen Herstellung muss daher oft ein Aufreinigungsschritt folgen, der Verunreinigungen aus dem Produkt entfernt. Besonders wichtig ist das in der Arzneimittelherstellung, wo äußerst hohe Anforderungen an die Produktreinheit bestehen. Ein kniffliges Aufreinigungsproblem, mit dem wir uns in einem Forschungsprojekt beschäftigen, ist die Trennung sogenannter Enantiomere. Das sind Gemische aus Substanzen, die identische physikalische Eigenschaften haben, die im menschlichen Körper aber völlig unterschiedlich wirken. Zur Auftrennung löst man die zu trennenden Substanzen in einer Flüssigkeit. Dann gibt man der Flüssigkeit reine Kristalle der gewünschten Substanz zu. Unter geeigneten Bedingungen wachsen die Kristalle und entziehen der Flüssigkeit dabei die gewünschte Substanz. Am Ende ist die gewünschte Substanz komplett in die Kristalle gewandert, die unerwünschte Substanz bleibt in der Flüssigkeit zurück. Die Herausforderung ist nun, die „geeigneten Bedingungen“ zu finden, unter denen das wirklich funktioniert. Hört sich nach viel Rühren, Filtern und Köcheln an, finden Sie? Tatsächlich lösen wir das Problem auf rein rechnerischem Weg durch mathematische Modellierung und Computersimulationen. Wenn Sie wissen wollen, wie das geht, und eine erste Idee davon bekommen wollen, was Differentialgleichungen sind, sind Sie herzlich zu meinem Vortrag eingeladen.