水素化の終点の検出

5バールの圧力下での水素化反応の自動サンプリングは、望ましくない副生成物の形成メカニズムの研究を可能にすることにより、生成物の品質を改善しました。

水素化反応は、高レベルの望ましくない副生成物や不純物をもたらす過剰水素化を排除するため、連続的にモニタリングする必要があります。Novartis社でのこの水素化反応では、重大な副生成物の形成メカニズムの理解が求められました。研究には、どの反応段階やパラメータが副生成物の形成を引き起こすかを確認することも含まれました。目標は、重大な副生成物を0.12質量パーセント未満に抑えながら、高品質の生成物を生成するためのプロセスを開発することでした。

従来のサンプリング技術を使った水素化反応のサンプリングは、時間のかかる多段階のプロセスで、間違いが起こりやすく、再現性が低いものです。反応は通常数時間かかり、手動サンプリングでは8～16時間のデータが失われます。また、手動サンプリングプロセスは反応の進行を妨害し、その結果、速度反応論に影響を及ぼします。このため、優れたプロセス決定に必要な情報を得るために、何度も実験を繰り返す必要があります。

EasySamplerの自動サンプリング機能は、このようなサンプリングの課題を克服します。予想される反応の終点の前後に、この二段階の水素化反応を、10分ごとにサンプリングするように順番がプログラムされました。すべてのサンプルはHPLCによって分析されました。

示された反応のプロフィールによると、出発物質が枯渇し始めるとすぐに重大なdesalkoxy-3副生成物の形成が開始されることがわかります。10時間19分での副生成物の増加により、副生成物の形成が水素との反応によって誘発されることが確認されます。desalkoxy-3の形成を抑制するため、リアクタが窒素で加圧されました。これらの結果と、EasySamplerの自動サンプリング機能を使用したその後の実験に基づいて、Novartis社は、反応の水素の摂取に基づいた反応の停止基準を定義することができました。この停止基準を使用して、反応が完了し、低レベルの許容できる量の副生成物しか形成されていない、適切な瞬間に水素化を終了させることができます。

EasySamplerを使用した自動の無人サンプリングを導入することで、Novartis社はこの水素化反応の代表的サンプルの採取に初めて成功しました。高品質のサンプルから正確な反応情報を提供する品質の良いデータが生成され、生成物の量と質を最大限に高めるプロセスを開発するために必要な、反応に対する理解が改善されます。