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Com base nos estudos de Brian Vanderplas e David Place, Pfizer |
Compreensão do perfil cinético e do mecanismo de formação de impurezas para estabelecer um ponto final para maximizar o rendimento e reduzir impurezas indesejadas.
A amostragem dessa reação de ativação C-H é particularmente difícil por ser sensível ao ar. A introdução de 5.000 ppm de oxigênio no espaço vazio do reator paralisa a reação e resulta em um aumento de 50% do tempo de reação. Amostras expostas ao ar durante o processo de amostragem, antes de as espécies reativas serem resfriadas, são alteradas e os dados associados refletem esta alteração. O objetivo desse experimento foi estudar o perfil cinético e o mecanismo de formação de impurezas e estabelecer um ponto final razoável para a reação de ativação C-H. Amostragem in situ automatizada com EasySampler foi aplicada para obter amostras representativas da reação sem introduzir ar no espaço vazio do reator ou a amostra antes de resfriar as espécies reativas. Além disso, a amostragem autônoma pelo EasySampler ofereceu a vantagem de realizar a amostragem da reação longa por um período de mais de 24 horas de modo a determinar o tempo e o mecanismo de formação de impurezas.
A reação de ativação C-H com um catalisador de paládio ocorreu na presença de acetato de potássio em um tanque de reação RC1. Utilizando o EasySampler, doze amostras foram obtidas ao longo de um período de 24 horas e analisadas pelo UPLC.
A partir de um único experimento, o perfil completo da reação foi obtido por meio da amostragem ao longo de um período de 24 horas. A conversão primária e os perfis de baixo nível de impureza fornecem informações sobre as interconectividades das impurezas observadas na reação e destacam especialmente a necessidade de um período de ciclo de reação mais restrito. O perfil da reação mostra que, quando o produto atinge uma conversão máxima em aproximadamente 7 a 8 horas, a impureza indesejada Des-CN se forma subitamente. Essa impureza não pode ser removida com facilidade no trabalho e nas etapas da reação subsequentes e deve ser evitada.
Com base nas informações sobre perfis de reação obtidas com o uso dos recursos de amostragem representativa automatizada do EasySampler, os pesquisadores puderam implantar rapidamente controles no processo para relacionar o tempo de reação com conversão primária e níveis de impureza para resfriar rapidamente a reação até os 20 °C, de modo a evitar a formação da impureza Des-CN e maximizar a qualidade do produto.
Aplicação do EasySampler em outras reações cuja amostragem é difícil:
- Reações sensíveis à umidade
- Reações em pressão elevada
- Reações em temperatura subambiente
- Reações heterogêneas
- Reações de múltiplas fases
- Reações tóxicas