Analisi delle reazioni in situ ReactIR
Per comprendere la cinetica, i meccanismi e i pathway delle reazioni e ottimizzarne le variabili
Gli spettrometri ReactIR™ FTIR consentono agli scienziati di misurare i trend e i profili delle reazioni in situ e in tempo reale, fornendo informazioni molto specifiche sulla cinetica, sul meccanismo, sui pathway della reazione e sull'effetto che le relative variabili hanno sulle prestazioni.
Utilizzando ReactIR è possibile monitorare direttamente reattanti, reagenti, intermedi, prodotti e sottoprodotti mentre si modificano nel corso della reazione. ReactIR fornisce informazioni essenziali per gli scienziati che conducono ricerche, sviluppano e ottimizzano percorsi di sintesi e processi e composti chimici.
Strumenti per spettroscopia FTIR in situ per uno sviluppo dei processi stabile, scalabile e coerente
ReactIR 701L
MCT azoto liquido
Rivelatore ad alta sensibilità con tempo di conservazione superiore alle 24 ore per applicazioni impegnative. Più info
ReactIR 702L
MCT raffreddamento TE
Il raffreddamento del rivelatore a stato solido offre prestazioni elevate senza la necessità di azoto liquido. Più info
ReactIR 45P
FTIR di processo
Trasferite i dati sulle reazioni tra i sistemi di pesatura, dal laboratorio ad aree classificate dell'impianto. Più info
Analisi delle reazioni semplificata
Per comprendere le reazioni chimiche, occorre porsi queste domande:
- Quando ha inizio la reazione? Quando termina la reazione?
- Quali sono la cinetica e il meccanismo della reazione?
- Che effetto hanno gli intermedi transienti?
- La reazione è avvenuta come previsto? Quali prodotti si sono formati e perché?
- Cosa accade se si modificano la temperatura, le velocità di dosaggio e le velocità di miscelazione?
Lo spettrometro ReactIR FTIR ha cinque caratteristiche che consentono di ottenere i dati migliori e analizzare le reazioni rapidamente. In questo modo ogni chimico è in grado di comprendere la reazione, qualunque sia il suo livello di esperienza.
Ampia gamma di sonde in situ
Le sonde sono progettate per funzionare in un'ampia gamma di condizioni e consentire l'analisi di qualsiasi tipo di reazione:
- basse e alte temperature
- bassa e alta pressione
- In condizioni acide, di base, caustiche, ossidanti e acquose
Le tecnologie di campionamento basate su sonda e flusso consentono agli scienziati di studiare la chimica in fase liquida in lotti o in configurazioni continue.
Le migliori prestazioni della categoria
Dalla sonda al rilevatore fino al software, il sistema ReactIR è ottimizzato per l'uso nella regione "caratteristica" dell'infrarosso: è quindi un sistema a sensibilità elevata per ottenere rapidamente informazioni molecolari accurate.
ReactIR segue direttamente la concentrazione delle specie reattive chiave man mano che cambiano nel corso della reazione.
Spettroscopia FTIR versatile
Soluzioni dal laboratorio all'impianto
Dimensioni adatte per l'inserimento in una cappa aspirante, classificazione ATEX per l'impianto, e tecnologia appropriata per consentire il campionamento di qualsiasi reazione o processo. ReactIR può essere usato per dimostrare che ciò che accade nell'impianto corrisponde a quanto osservato in laboratorio.
One Click Analytics™
Progettato specificamente per l'analisi delle reazioni risolta nel tempo, il software iC IR unisce un algoritmo di individuazione dei picchi e i dati sui gruppi funzionali per ridurre drasticamente i tempi di analisi. Più info
Esperti nell'analisi delle reazioni
METTLER TOLEDO si impegna con dedizione da oltre 30 anni nel campo dell'analisi delle reazioni. È il nostro centro di interesse e la nostra passione. Dalla nostra competenza nasce uno strumento ideale per gli spettrometri FTIR.
ReactIR funziona in un'ampia gamma di processi chimici. Scoprite come i ricercatori ottengono informazioni utili sulle loro reazioni e sui processi in queste aree di applicazione:
Perché preferire ReactIR all'analisi offline?
Il metodo convenzionale per ottenere informazioni sulla reazione consiste nel prelevare campioni da analizzare offline mediante HPLC. Questa procedura non è semplice se si ha a che fare con reazioni chimiche in cui il prelievo dei campioni determina la perdita di informazioni fondamentali, o che coinvolgono sostanze tossiche oppure pericolose per altre ragioni. Inoltre, normalmente è necessario che i chimici siano presenti per prelevare il campione e attendere i risultati prima di poter iniziare ad analizzare la reazione.
Questi aspetti comportano alcune conseguenze, ad esempio:
- È possibile che il campione non sia rappresentativo
- La distruzione degli intermedi porta a ipotizzare pathway non corretti
- Comprensione dei sistemi pressurizzati, esplosivi, tossici o sensibili all'aria
- Tempi di sviluppo più lunghi a causa della raccolta di dati non corretti determinata da variazioni della reazione
- Eventi critici che possono influire sul prodotto o sul processo compromettendo la qualità
ReactIR risolve questi problemi e consente agli scienziati di osservare gli intermedi che si formano in tempo reale senza interrompere la reazione.
Domande frequenti sugli spettrometri FTIR
Per la mia applicazione è più adatta a tecnologia FTIR o Raman?
Le spettroscopie Raman e FTIR forniscono informazioni molecolari sulla struttura e sulla composizione di campioni chimici e biologici. Poiché ciascuna tecnologia si basa su diversi principi, entrambe possono fornire informazioni complementari. Tuttavia, a seconda della natura dell'applicazione, spesso una delle due è preferibile rispetto all'altra.
Ulteriori informazioni sulle spettroscopie Raman e FTIR a confronto.
In quali applicazioni vengono utilizzati gli spettrometri FTIR?
Gli spettrometri infrarossi a trasformata di Fourier (FTIR) sono utilizzati sia in ambito industriale sia nei laboratori accademici per comprendere meglio la struttura molecolare dei materiali e cinetica, meccanismo e percorso nelle reazioni chimiche e nei cicli catalitici. La spettroscopia FTIR aiuta a comprendere la struttura delle singole molecole e la composizione delle miscele molecolari. La spettroscopia FTIR è molto utilizzata nell'ambito dell'analisi delle molecole, fondamentale nei settori chimico, farmaceutico e dei polimeri.
Cos'è la spettroscopia FTIR?
La spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR) è un tipo di spettroscopia a infrarossi (IR) che esiste da diversi decenni ed è uno strumento prezioso per esaminare campioni di composizione sconosciuta. La FTIR è una delle tecniche di spettroscopia ottica più utilizzate dagli scienziati nel mondo accademico, governativo e industriale. La spettroscopia a infrarossi sfrutta l'oscillazione dei legami tra atomi a frequenze specifiche.
Quando l'energia, formata da più frequenze (come quella proveniente da una fonte di infrarossi), viene introdotta in queste vibrazioni molecolari, viene assorbita alla stessa frequenza della vibrazione molecolare. Il tracciamento dell'intensità dell'assorbanza su un intervallo di frequenze consente di ottenere uno spettro a infrarossi. Inoltre, legami di tipo diverso (ad es. doppi o tripli) e di atomi diversi (ad esempio C–O, C–H, C–N, ecc.) presentano ciascuno frequenze di vibrazione specifiche.
La specificità di queste frequenze di vibrazione può essere pensata come un'impronta digitale dei legami tra atomi che costituiscono una data molecola. Questa impronta digitale consente quindi di identificare le molecole o i composti in una miscela ed è anche in grado di rilevare la formazione e la rottura di legami chimici durante una reazione.
Qual è la differenza tra IR e FTIR?
La spettroscopia FTIR (infrarossa a trasformata di Fourier) è un tipo di spettroscopia IR (infrarossi) che consente agli scienziati di sondare le vibrazioni delle molecole. La spettroscopia a infrarossi è stata tradizionalmente una tecnica dispersiva, che si avvale di tecnologie come un monocromatore per scansionare le lunghezze d'onda dello spettro infrarosso. Con la spettroscopia FTIR, tutte le lunghezze d'onda della luce vengono misurate contemporaneamente, utilizzando un interferometro. Lo spettro infrarosso viene quindi ottenuto attraverso una trasformazione matematica nota come trasformata di Fourier. Poiché tutte le lunghezze d'onda vengono misurate contemporaneamente, la spettroscopia FTIR è in grado di raccogliere spettri molto più rapidamente rispetto alle tecniche di scansione.
Risorse sullo spettrometro FTIR
Gli spettrometri FTIR nelle pubblicazioni specialistiche
Le misure continue realizzate dagli spettrometri a infrarossi consentono di ottenere i profili delle reazioni per il calcolo delle relative velocità. Una serie di pubblicazioni tratte da riviste specialistiche si concentra sulle nuove ed entusiasmanti applicazioni della spettroscopia FTIR. I ricercatori in ambito accademico e industriale impiegano regolarmente la spettroscopia FTIR in situ per ottenere informazioni complete e dati sperimentali approfonditi che fanno progredire le loro ricerche.
- Liu, J., Sato, Y., Yang, F., Kukor, A. J., & Hein, J. E. (2022). An Adaptive Auto‐Synthesizer using Online PAT Feedback to Flexibly Perform a Multistep Reaction. Chemistry–Methods, 2(8). doi.org/10.1002/cmtd.202200009
- Malig, T. C., Kumar, A., & Kurita, K. L. (2022). Online and In Situ Monitoring of the Exchange, Transmetalation, and Cross-Coupling of a Negishi Reaction. Organic Process Research & Development, 26(5), 1514–1519. doi: org/10.1021/acs.oprd.2c00081
- Naserifar, S., Kuijpers, P. F., Wojno, S., Kádár, R., Bernin, D., & Hasani, M. (2022). In situ monitoring of cellulose etherification in solution: probing the impact of solvent composition on the synthesis of 3-allyloxy-2-hydroxypropyl-cellulose in aqueous hydroxide systems. Polymer Chemistry, 13(28), 4111–4123. doi.org/10.1039/d2py00231k
- Talicska, C. N., O’Connell, E. C., Ward, H. W., Diaz, A. R., Hardink, M. A., Foley, D. A., Connolly, D., Girard, K. P., & Ljubicic, T. (2022). Process analytical technology (PAT): applications to flow processes for active pharmaceutical ingredient (API) development. Reaction Chemistry & Engineering, 7(6), 1419–1428. doi.org/10.1039/d2re00004k
- Wei, B., Sharland, J. C., Blackmond, D. G., Musaev, D. G., & Davies, H. M. L. (2022). In Situ Kinetic Studies of Rh(II)-Catalyzed C–H Functionalization to Achieve High Catalyst Turnover Numbers. ACS Catalysis, 12(21), 13400–13410. doi.org/10.1021/acscatal.2c04115
- Foth, P. J., Malig, T. C., Yu, H., Bolduc, T. G., Hein, J. E., & Sammis, G. M. (2020). Halide-Accelerated Acyl Fluoride Formation Using Sulfuryl Fluoride. Organic Letters, 22(16), 6682–6686. doi.org/10.1021/acs.orglett.0c02566
- Hu, C., Shores, B. T., Derech, R. A., Testa, C. J., Hermant, P., Wu, W., Shvedova, K., Ramnath, A., Al Ismaili, L. Q., Su, Q., Sayin, R., Born, S. C., Takizawa, B., O’Connor, T. F., Yang, X., Ramanujam, S., & Mascia, S. (2020). Continuous reactive crystallization of an API in PFR-CSTR cascade with in-line PATs. Reaction Chemistry & Engineering, 5(10), 1950–1962. doi.org/10.1039/d0re00216j