Reaktoren für die chemische Synthese

Automatisierung für jeden Chemiker

Chemische Reaktoren revolutionieren die Arbeitsweise von Chemikern, indem aus jedem Experiment mehr Informationen gewonnen werden und lebensverändernde Produkte schneller bereitstehen. Die automatischen Reaktoren für die chemische Synthese haben sich in der Chemie- und Pharmaindustrie etabliert und beschleunigen die Markteinführungszeit bei niedrigeren Kosten für Forschung und Entwicklung.

Die innovativen Reaktoren für die chemische Synthese EasyMax und OptiMax sind benutzerfreundliche Plattformen zur genauen und präzisen Kontrolle von Reaktionsparametern und Ausführung von Rezepturen. Das ermöglicht höchste Reproduzierbarkeit von Reaktionen. Die Experimente können unbeaufsichtigt und rund um die Uhr durchgeführt werden. Sämtliche Daten werden automatisch aufgezeichnet und können sofort mit anderen geteilt werden.

Automatische Reaktoren für die chemische Synthese

Chemische Synthesereaktoren mit integrierten Automatisierungstools

EasyMax 102

Basic-, Advanced- und LowTemp-Modelle

Die ideale Workstation für Parallelsynthesen als Ersatz für Rundkolben im Labor. Mehr Informationen

EasyMax 402

Basic- und Advanced-Modelle

Automatisierte Parallelsynthese-Workstation mit grösseren Reaktionsgefässen. Mehr Informationen

OptiMax 1001

Sicherheitsanwendungen im Pilotmassstab

Vereinfachen Sie die organische Chemie und vermeiden Sie den gefährlichen Umgang mit Öl- und Eisbädern. Mehr Informationen

Automatisierung von chemischen Reaktoren

Wiederholbare Chemie rund um die Uhr

Dank unserer Partnerschaften mit führenden Wissenschaftlern kennen wir die Herausforderungen im Chemielabor. Unsere chemischen Reaktoren minimieren Engpässe und maximieren die Effizienz.

Wissenschaftler suchen mehr denn je nach Möglichkeiten zur Automatisierung von aufwendigen, manuellen chemischen Syntheseverfahren. Durch die Automatisierung von Reaktionsbedingungen, Experimentkontrolle und Datenerfassung wird die Mitarbeiterproduktivität gesteigert, während die Sicherheit der Prozesse rund um die Uhr sichergestellt ist.

Reaktionen unterhalb der Umgebungstemperatur

EasyMax Reaktoren für die chemische Synthese in LowTemp-Reaktormodellen (LT) erweitern den Temperaturbereich auf bis zu -90 °C. Auf diese Weise können Sie sowohl Reaktionen wiemetallorganische MetallierungenundLithiierungsreaktionenentwickeln, als auch Prozesse unter Umgebungsbedingungen optimieren und so den Weg für die Entdeckung neuer Synthesewege ebnen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Geräten mit diskreten Temperaturen bei 0 °C, -21 °C (Natriumchlorid in Eis) und -78 °C (Aceton/Trockeneis) regeln unsere Niedertemperatur-Reaktoren die Experimentbedingungen präzise in einem grossen Temperaturbereich auch ohne Beaufsichtigung.

Passende Synthesereaktoren für Ihre Chemie

Entdecken Sie bahnbrechende Moleküle und neuartige Syntheseschritte. Dank ihres breiten Anwendungsbereichs setzen die automatischen chemischen Reaktoren Ihrer Kreativität und Produktivität in chemischen Syntheselaboren keine Grenzen. Das Reaktorvolumen kann zwischen 8 mL und 1 L liegen. Je nach Chemie und Arbeitsablauf sind einteilige und zweiteilige Reaktoren erhältlich.

Chemische Synthesereaktoren arbeiten bei Temperaturen von -90 °C bis 180 °C und bieten Overhead- und Magnetrührer sowie Vakuum-, Umgebungs- und Hochdruckchemie, sodass komplexe chemische Probleme einfach und angenehm gelöst werden können.

Gewährleistung sicherer, robuster und skalierbarer Prozesse

Die OptiMax Laborreaktorsysteme sind auf sichere, robuste und skalierbare Prozesse ausgelegt. Forscher können chemische Reaktionen in der Grössenordnung von wenigen Litern charakterisieren und optimieren, bevor die Massenproduktion anläuft. Die chemischen Reaktoren des Typs OptiMax werden für Bestanden/Nicht bestanden-Sicherheitsparameter beim Scale-up angewendet. Hierfür werden Enthalpie, Wärmekapazität sowie Wärme- und Massentransfer unter prozessähnlichen Bedingungen gemessen. Die Synthesereaktoren kommen häufig bei der Herstellung von Partikeln durch (Re-)Kristallisation mit Partikelgrössenanalysatoren zum Einsatz.

Aufrechterhaltung einer Sicherheitskultur mit chemischen Reaktoren

Lösungen, die eine Sicherheitskultur fördern, müssen die Anforderungen jedes Wissenschaftlers erfüllen, zur Gewährleistung der grösstmöglichen Sicherheit sämtliche Risiken minimieren, die Entwicklung von Prozessbedingungen für gross angelegte Prozesse ermöglichen und die Gefahren zur Prognose des Prozessrisikos bewerten.

Wir haben den EasyMax entwickelt, einen chemischen Reaktor, der die Sicherheit im Labor durch die sichere und automatische Steuerung von vorprogrammierten Reaktionen maximiert und so die Exposition gegenüber Chemikalien begrenzt oder vermeidet.

Reduzieren Sie das Expositionsrisiko und entwickeln Sie inhärent sichere Prozesse.

Erfahrungsberichte zu Reaktoren für die chemische Synthese

Luc Moens, Chemical Process und Forschung und Entwicklung

Johnson & Johnson, Belgien

„Dank EasyMax können wir mehr Experimente erfolgreich durchführen und bessere Prozesse entwickeln.“

Dr. Gerry Budz, Chemical Development

Novartis Pharma, USA

„Das EasyMax Touchpad und die Behältereinrichtung sind einfach und auf dem neuesten Stand der Technik. Ich kann Reaktionen im Voraus planen, sodass ich mich auf meine Reaktion konzentrieren kann, anstatt an Geräteproblemen zu arbeiten…“

Dr. Marty Guinn, Chemical Development

Pfizer Pharma, USA

„Wir haben EasyMax Einheiten an einzelne Benutzer verteilt und feste EasyMax Workstations eingerichtet. Sie werden sowohl in der frühen als auch in der späten Entwicklungsphase eingesetzt.“

Dr. Anthony M. DiJulio

Novartis Pharma, USA

„Das EasyMax-System ist einfach, zuverlässig und extrem produktiv. Der Nutzen geht weit über das eigentliche Produkt hinaus.“

Verständnis ist die Grundlage für Innovation

Zur Beantwortung wichtiger Fragen bei der Entwicklung neuer Moleküle, Optimierung von Reaktionsverläufen sowie Ausarbeitung robuster und sicherer Prozesse ist jeder Wissenschaftler auf verlässliche Informationen angewiesen. Die chemischen Synthesereaktoren von METTLER TOLEDO lassen sich nahtlos in In-situ-Sonden integrieren, einschliesslich des automatisierten Probenahmesystems EasySampler, ReactIR FTIR-Spektrometern und Partikelgrössenanalysatoren.Der konsolidierte Datenfluss von Reaktionsparametern in Kombination mit den Informationen zu Kinetik, Reaktionsmechanismen, Verunreinigungsprofilen und Partikelattributen liefert wichtige Antworten bei der Anpassung von Laborprozessen für die Produktionsanlage. Dank der integrierten Lösung können Wissenschaftler bahnbrechende Produkte schneller und kostengünstiger auf den Markt bringen.

FAQ zu Reaktoren für die chemische Synthese

Was ist ein Reaktor für die chemische Synthese?

Reaktoren für die chemische Synthese sind Behälter, in denen eine chemische Synthesereaktion abläuft. Die Reaktionsparameter wie Temperatur, Dosierung, Rühren und Probenahme werden für die Durchführung einer Synthesereaktion eingestellt. Die Genauigkeit und Präzision solcher Reaktionsparameter spielen eine wichtige Rolle für die Selektivität, Umwandlung und Reproduzierbarkeit der chemischen Reaktion.

Welche Typen von Reaktoren für die chemische Synthese gibt es?

Es gibt drei Arten von chemischen Reaktoren:

Chargenreaktoren
Kontinuierlicher Rührkesselreaktoren (CSTR)
Pfropfenstrom-Reaktoren (PFR)

Chargenbasierte Reaktoren sind Rührtankreaktoren, bei denen die chemische Reaktion in einem begrenzten Raum und für einen bestimmten Zeitraum abläuft.

In Reaktoren mit kontinuierlicher Rührung (auch halb-chargenbasierte Reaktoren genannt) werden Reaktionsmittel kontinuierlich hinzugefügt und Nebenprodukte entfernt.

Pfropfenstrom-Reaktoren sind in der Regel Rohrreaktoren, bei denen die Umwandlung chemischer Reaktionen durch die Verweilzeit beeinflusst wird.

Welche Schwierigkeiten treten bei herkömmlichen chemischen Synthesereaktoren auf?

Die Vorbereitung manueller Laborgeräte ist in der Regel umständlich und langsam und birgt ein Risiko für den Wissenschaftler. Herkömmliche Setups sind auch in Bezug auf die Begrenzung des Reaktionsparameterbereichs, einschliesslich T, p, pH und Probenahme, schlecht kontrollierbar, was inkonsistente und nicht reproduzierbare Ergebnisse riskiert. Informationslücken schränken das Verständnis ein, wenn die Daten nicht aufgezeichnet werden oder die Dokumentation verloren geht.

Wie kann ich meinen Laborreaktor automatisieren?

Automatische Reaktoren für die chemische Synthese von METTLER TOLEDO sind auf einen schnellen Start, einfache Handhabung, präzise Kontrolle, Eigensicherheit sowie integrierte Analyse und Berichterstattung ausgelegt. Sie starten die Rezeptur über einen vorkonfigurierten Startbildschirm auf einem Touchscreen. Trotz einer Vielzahl an Volumina und Anwendungsbereichen sind keine Eis- oder Ölbäder erforderlich. Die präzise Überwachung aller Reaktionsparameter rund um die Uhr gewährleistet eine bessere Datenqualität und vollständige Datensätze, während die aktive Kühlung eine schnelle Temperaturregelung ermöglicht und unerwartete Nebenprodukte vermeidet. Der einfache Datenexport gewährleistet eine einfache Visualisierung und Rückverfolgbarkeit der Ergebnisse.

Darüber hinaus kann das RX-10 Reaktorsteuersystem an Ihren vorhandenen ummantelten Laborreaktor angeschlossen werden, um umständliche Aufgaben zu automatisieren, wenn keine vollständige Workstation benötigt wird. Für nahtlose Arbeitsabläufe verwendet dieses Reaktorsteuersystem dieselbe Touchscreen-Oberfläche wie die kompletten Workstations.

Unterstützen chemische Synthesereaktoren von METTLER TOLEDO das Design of Experiment (DoE)?

Da unsere chemischen Synthesereaktoren darauf ausgelegt sind, Engpässe zu minimieren und die Effizienz des chemischen Labors zu maximieren, ermöglichen unsere Modelle auf einfache Weise Design of Experiment (DoE) -Studien, um qualitativ hochwertige Experimentdaten zu erhalten. Mit Reaktoren von METTLER TOLEDO können Sie Reaktions- und Prozessparameter optimieren und untersuchen, wie sich verschiedene Kombinationen von Einstellungen wie Temperatur, pH-Wert, Dosierung und Rühren auf die Ergebnisse auswirken.

Was ist der Unterschied zwischen Basic- und Advanced-Modellen?

EasyMax Advanced bietet mehr Funktionen als sein Basic-Pendant. Die personengebundene Synthese-Workstation in Advanced-Ausführung bietet eine umfassendere Plattform für das Informationsmanagement, einschliesslich grafischer Trends und Tasksequenzen auf dem Touchscreen sowie einer vollständigen Datenerfassung/Experimentdokumentation. Sie können auch folgende Funktionen problemlos integrieren und hinzufügen:

iC Data Center™ Software, um Daten auszutauschen und institutionelles Wissen aufzubauen
iControl™ Software für Planung, erweiterte Steuerung und Datenauswertung
Wärmeflusskalorimetrie für die Überwachung der Prozesssicherheit zur Identifizierung, Eliminierung und Korrektur nicht skalierbarer Reaktionsbedingungen

Alle Basic- und Advanced-Modelle anzeigen:

Kann ich meinen Reaktor an Zubehör von Drittanbietern anschliessen?

Ja. Erweitern Sie Ihren Reaktor für die automatisierte Steuerung und Datenerfassung von Geräten von Drittanbietern, einschliesslich Sensoren und Dosier-/Probenahmelösungen, mit der separat erhältlichen Easy Control Box (ECB).

ECB bietet Dosierkontrollfunktionen und lässt sich problemlos im Handel erhältlicher Pumpen und Waagen anschliessen, um eine automatisierte, vorprogrammierte gravimetrische oder volumetrische Dosierung zu ermöglichen. Das Zubehör verfügt über eine Plug-and-Measure-Funktion mit Sensoren mit SmartConnect Technologie. Kontrollelemente werden automatisch erkannt, wodurch die Reaktorkonfiguration einfach und unkompliziert wird.

Erfahren Sie mehr über die Easy Control Box (ECB).

Literatur zu Synthesereaktionen

Automatische Reaktoren für die chemische Synthese in Fachzeitschriften

Nachstehend finden Sie eine Auswahl von Veröffentlichungen zu Reaktoren für die chemische Synthese.

Peplow, M. – "Automation for the people: Training a new generation of chemists in data-driven synthesis", C&EN, October 27, 2019, Vol. 97, Issue 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, METTLER TOLEDO Application Note based on studies by Brian Vanderplas and David Place, Pfizer
Hwang R., Noack R. M. − International Journal of Experimental Design and Process Optimisation, 2011, Vol.2, No.1, pp. 58−65
Guidance for Industry, Q8 (R2) Pharmaceutical Development, U.S. Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration, November 2009, Revision 2
Mills J. E. – Chemical Process Research, ACS Symposium Series, 2003, Chapter 6, 87–109
Owen et al. − Organic Process Research & Development, 2001, 5, pp. 308−323

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Was ist ein Reaktor für die chemische Synthese?

Welche Typen von Reaktoren für die chemische Synthese gibt es?

Welche Schwierigkeiten treten bei herkömmlichen chemischen Synthesereaktoren auf?

Wie kann ich meinen Laborreaktor automatisieren?

Unterstützen chemische Synthesereaktoren von METTLER TOLEDO das Design of Experiment (DoE)?

Statistische Versuchsplanung

Was ist der Unterschied zwischen Basic- und Advanced-Modellen?

Kann ich meinen Reaktor an Zubehör von Drittanbietern anschliessen?

Literatur zu Synthesereaktionen

Journey to the New Normal

The Modern Synthesis Lab

Safe, Unattended Dosing in Chemical Development & Scale-up

Viral Inactivation in Bioprocess Development

Sustain a Culture of Safety

Guide to Chemical Process Safety

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