Reatores de Síntese Química

Os reatores de síntese química inovadores, EasyMax e OptiMax, são plataformas fáceis de utilizar que controlam com exatidão e precisão os parâmetros de reação e executam receitas, permitindo assim que todo químico possa realizar reações reprodutíveis. Os procedimentos do experimento podem ser executados de forma independente, 24 horas por dia; todos os dados são automaticamente registrados e estão prontos para serem compartilhados e relatados instantaneamente. Os reatores químicos reinventam a forma de trabalhar dos cientistas, fazendo com que a habilidade deles gere mais informação por experimento e acelere a entrega de produtos determinantes. Os reatores de síntese química automatizados estão bem estabelecidos nas indústrias química e farmacêutica, e são essenciais para acelerar os ciclos de tempo de comercialização a custos mais baixos de P&D. 

Descubra moléculas inovadoras e explore novas etapas sintéticas usando uma variedade de designs de reator. Com uma ampla linha de aplicações, os reatores químicos automatizados não limitam sua criatividade e produtividade no laboratório de síntese química. O volume dos reatores varia de tubos de 8 ml a recipientes de 1 litro, os reatores de uma ou duas peças se adaptam a sua química e fluxo de trabalho.

Os reatores de síntese química operam em faixas de temperatura de -80 a 180 °C, por agitação magnética e mecânica, vácuo, ambiente para química de alta pressão. Todo químico pode desfrutar da solução de problemas químicos complexos usando os reatores de síntese química de balcão  .

EasyMax LowTemp expande o espaço de desenvolvimento para uma faixa de temperatura variável de -90 a 80 °C — para descoberta de novos caminhos sintéticos, otimização de processos e design de reações em condições de temperatura subambiente, incluindo reações organometálicas (especificamente metalação e litiação).

Ao contrário do equipamento tradicional com temperaturas distintas de 0 °C, -21 °C (cloreto de sódio em gelo) e -78 °C (acetona/gelo seco), o EasyMax LT controla com precisão as condições experimentais ao longo de uma ampla faixa de temperatura, mesmo de forma autônoma.

Tópicos-chave incluem:

• Alterações recentes no cenário de P&D
• Discussão interativa de desafios comuns relacionados à síntese nas indústrias Química e Farmacêutica, inclusive em sua empresa
• Ferramentas para apoiar a otimização de reações e digitalização de laboratório
• Exemplos de aplicações da indústria
• Exemplos de Retorno sobre Investimento (ROI)

Visualize uma eDemo ao Vivo de seu trabalho ou home office de acordo com sua programação.

Os sistemas de reatores de laboratório OptiMax são projetados para garantir processos seguros, robustos e escalonáveis. Pesquisadores podem caracterizar e otimizar reações químicas na escala de litros antes de seguir para a produção. Os reatores químicos OptiMax são aplicados para considerações de segurança "go/no-go" ao aumentar a escala através da identificação da entalpia, capacidade térmica, transferência de calor e massa sob condições semelhantes às do processo. Os reatores de síntese são amplamente aplicados ao projetar partículas por (re)cristalização com analisadores de tamanho das partículas.

Com base em nossas parcerias com os principais cientistas, compreendemos os desafios e as necessidades atuais e futuras. Os reatores químicos são projetados para minimizar os gargalos e maximizar a eficiência nos laboratórios químicos.

Mais do que nunca, os cientistas estão procurando automatizar procedimentos de síntese química manuais e monótonos. A automatização de condições de reações, controles de experimentos e coleta de dados aumenta a produtividade pessoal, enquanto garante operações seguras de dia e de noite. 

• Síntese Química
• Design de Experimentos (DoE)
• Química Organometálica
• Perfil de Impureza
• Desenvolvimento de Processo Químico e Aumento de Escala
• Segurança do Processo Químico
• Síntese Paralela
• Cristalização e Recristalização
• Reações de Hidrogenação
• Inativação Viral em Bioprocessamento
• Síntese de Oligonucleotídeos

Com base em parcerias com os principais cientistas, compreendemos os desafios e as necessidades atuais e futuras que são enfrentados pela indústria. Os reatores de síntese química são projetados para minimizar os gargalos e maximizar a eficiência do laboratório químico. Uma forma de superar essas limitações é usar Estudos de Design de Experimentos (DoE) com base em dados experimentais de alta qualidade. Empregue Design de Experimentos (DoE) para acelerar o tempo de produção e otimizar os parâmetros de processo e reação, tais como rendimento e pureza. Explore combinações únicas de configurações (temperatura, pH, dosagem, agitação, etc.) sobre o resultado de variáveis dependentes.  .

Soluções que possibilitem uma cultura de segurança devem atender às necessidades de cada cientista, minimizar todos os riscos a fim de garantir máxima segurança pessoal, permitir o desenvolvimento de condições de processo que correspondam à operação em grande escala e avaliar perigos para prever os riscos de um processo.

Desenvolvemos o EasyMax, um reator químico que garante a segurança pessoal no laboratório controlando a reação de forma segura, automática e programada com exposição limitada a produtos químicos.

Elimine o risco de exposição e projete processos inerentemente seguros.

Todo cientista precisa obter informações para responder a questões críticas ao inovar moléculas, otimizar rotas de reação e criar processos robustos e seguros. Os reatores de síntese química se integram perfeitamente a sondas in situ, incluindo EasySampler, ReactIR e analisadores de tamanho da partícula. O fluxo consolidado de dados de parâmetros de reação junto com as informações sobre cinética, mecanismos de reação, perfis de impureza e atributos de partículas fornece respostas críticas ao desenvolver processos de laboratório para planta. A solução integrada permite que cientistas entreguem produtos transformadores de forma mais rápida e mais rentável.

"O EasyMax é o primeiro sistema de reator controlado em um laboratório de química orgânica totalmente aceito pelos químicos e já supera o tradicional balão de fundo redondo. O EasyMax ajuda a obter mais experimentos bem-sucedidos concluídos e a desenvolver processos melhorados."
– Luc Moens, Pesquisador Bolsista, Processos Químicos e P&D, Johnson & Johnson Bélgica

"A configuração do touchpad e do recipiente do EasyMax é fácil e moderna. Eu posso planejar reações antecipadamente para que eu possa me concentrar em minha química ao invés de trabalhar em questões de equipamentos…"
- Dr. Gerry Budz, Desenvolvimento Químico, Novartis Pharma, EUA

"Distribuímos unidades EasyMax para usuários individuais e estabelecemos estações de trabalho EasyMax no balcão e elas são usadas tanto no desenvolvimento inicial quanto no estágio tardio."
– Dr. Marty Guinn, Desenvolvimento de Produtos Químicos, Pfizer Pharma, EUA
 

"O sistema EasyMax é simples, confiável e faz o trabalho pesado em nosso laboratório. Nossa satisfação com este produto vai além do equipamento em si…"
— Dr. Anthony M. DiJulio, Novartis Pharma, EUA

Segue uma seleção de publicações sobre reatores de síntese química.

Peplow, M. – "Automation for the people: Training a new generation of chemists in data-driven synthesis", C&EN, 27 de outubro de 2019, Vol. 97, Edição 42

Yang., et al. "Evaluation of Potential Safety Hazards Associated with the Suzuki−Miyaura Cross-Coupling of Aryl Bromides with Vinylboron Species." Org. Process Res. Dev. 2018, 22, 351-359

Buetti-Weekly, Michele T., et al. "Development of a safe and scalable process for the preparation of allyl glyoxalate". Organic Process Research & Development 22.1, 2018: 82-90.

Thomas, et al. "Scalable and Selective Preparation of 3, 3′, 5, 5′-Tetramethyl-2, 2′-biphenol." Organic Process Research & Development 21.1, 2017: 79-84.

Charles D. Papageorgiou et al. "Development and Scale-up of an Efficient Miyaura Borylation Process Using Tetrahydroxydiboron" Organic Process Research & Development 22.1, 2017, 65-74

Kinetics of a C-H Activation Reaction, Sampling Air-Sensitive Reactions, Nota de aplicação METTLER TOLEDO com base nos estudos de Brian Vanderplas e David Place, Pfizer

Hwang R., Noack R. M. − International Journal of Experimental Design and Process Optimization, 2011, Vol.2, No.1, p. 58–65

Guidance for Industry, Q8 (R2) Pharmaceutical Development, U.S. Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration, novembro de 2009, Revisão 2

Mills J. E. – Chemical Process Research, ACS Symposium Series, 2003, Chapter 6, p. 87–109 

Owen et al. − Organic Process Research & Development, 2001, 5, p. 308–323

Pesquisadores podem escolher entre as diferentes versões dos sistemas EasyMax ou atualizar reatores de síntese existentes para agregar  controle expandido e gerenciamento de dados inteligentes. Faça o download de um guia para ajudar a escolher o modelo EasyMax correto para o seu laboratório.

O que é um Reator de Síntese Química?
Reatores de síntese química são recipientes em que ocorrem reações químicas. Os parâmetros de reação, tais como temperatura, dosagem, agitação e amostragem, estão configurados para realizar uma reação de síntese. A exatidão e a precisão de tais parâmetros de reação têm uma função importante na seletividade, conversão e reprodutibilidade da reação química.

Quais são os tipos de Reatores de Síntese Química?
Para grupos de P&D, há três tipos de reatores químicos: reatores de batelada, reatores tanque-agitado contínuo e reatores de fluxo em pistão. Os reatores de batelada são reatores de tanque agitado onde a reação química ocorre em um espaço confinado ao longo de um período de tempo. Os reatores contínuos de tanques agitados, ou reatores de semibatelada, têm reagentes continuamente adicionados e (sub)produtos são removidos. Os reatores de fluxo são geralmente reatores tubulares, onde a conversão das reações químicas é influenciada pelo tempo de permanência.

Quais são os desafios com o equipamento tradicional de reator químico?
A preparação de equipamentos manuais de laboratório é incômoda, lenta e não segura. As configurações tradicionais são mal controladas com resultados não consistentes e não reprodutíveis em toda a faixa de parâmetro de reação limitadora, tais como T, p, pH e amostragem. As lacunas de informação limitam o entendimento, pois os dados não são registrados e a documentação é perdida
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Reatores Químicos e Automação
Os Reatores de Síntese Química Automatizados são projetados para início rápido, manuseio fácil, controle preciso, segurança intrínseca e análises e relatórios integrados. Eles iniciam a receita a partir da tela inicial pré-configurada usando a tela touchscreen. Não são necessários banhos de gelo ou óleo, apesar de existir uma variedade de volumes e linhas de aplicação. Eles controlam todos os parâmetros de reação de forma precisa em tempo integral para assegurar melhor qualidade dos dados e conjuntos de dados completos. O resfriamento ativo permite um rápido controle de temperatura e evita produtos secundários inesperados Exporte seus dados para garantir a rastreabilidade dos resultados, visualização e consistência.

Reatores de Síntese Química para Design de Experimentos (DoE)
Em análise moderna de múltiplos parâmetros (por exemplo, em Design de Experimentos), o controle preciso e reprodutível do parâmetro é essencial para obter resultados precisos. No DoE, a qualidade dos dados estatísticos resultantes descrevendo respostas tais como rendimento e pureza do produto depende muito da capacidade da ferramenta de síntese para controlar os parâmetros de reação precisamente dentro de tolerâncias rigorosas. Demonstra-se que as ferramentas manuais geralmente falham com o controle preciso dos parâmetros.

Estação de Trabalho de Síntese Pessoal como Reator Químico
Uma estação de trabalho de síntese pessoal inclui um conjunto de reatores de batelada equipados com controle de temperatura, princípio, amostragem e dosagem. Esta configuração permite controlar as mudanças de temperatura de forma precisa durante o período de reação, enquanto rampas de dosagem, pontos de amostragem e mudanças de velocidade do agitador podem ser facilmente programadas. Os dados da reação são capturados automaticamente à medida que o experimento prossegue, permitindo ao cientista executá-los sem supervisão e focar em outras atividades.