Butler, F., Fiorentini, F., Eisenhardt, K. H. S., & Williams, C. K. (2025). Heterodinuklearni katalizatorji Co(III)Na(I) za kopolimerizacijo propilen oksida in ogljikovega dioksida z odpiranjem obroča. Macromolecules, 58(14), 7150–7160. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5c01529

Štirje katalizatorji Co(III)Na(I) (L1-4 Co(III)Na(I)) so bili sintetizirani in preučeni glede njihovega potenciala za kopolimerizacijo PO in CO2 z odpiranjem obroča (ROCOP) za tvorbo polikarbonatov. Cilj je bil določiti optimalno koordinacijsko okolje liganda in obratovalne pogoje za kovinski sistem Co(III)/Na(I) ter ovrednotiti delovanje katalizatorja pri treh različnih pogojih. Ligandi so imeli usmerjene modifikacije, osredotočene na diimin-veznik (etilni in dimetilpropilni vezniki) ter število donorjev kisika (pet in šest) v etrskih mestih. Te različice so bile izbrane, ker so izračuni DFT pokazali, da vplivajo na kovinska mesta med koraki, ki določajo hitrost in selektivnost.

»Hitrosti reakcij so bile spremljane z operando ATR-IR spektroskopijo, pri čemer smo opazovali povečanje intenzitete vrha pri 1750 cm–1, ki ustreza raztezanju C=O v polikarbonatu, in vrha pri 1810 cm–1, ki ustreza raztezanju C=O v stranskem produktu cikličnega karbonata. Vrednosti absorpcije IR so bile umerjene glede na pretvorbo z integracijo spektra 1H NMR alikvota, odvzetega ob koncu reakcije. Semilogaritemski grafi ln([PO]t/[PO]0) v odvisnosti od časa so linearni, opazovana navidezno prva redna konstanta hitrosti, kobs, pa je bila izračunana iz absolutne vrednosti naklona. Primerjava opazovanih katalitskih aktivnosti razkriva pomembne razlike med spojinami, pri čemer se je L1Co(III)Na(I) izkazal najbolje… Katalitska aktivnost, izražena z kobs in TOFPPC, se je v preostalem nizu zmanjševala v naslednjem vrstnem redu: L2Co(III)Na(I), L3Co(III)Na(I) in L4Co(III)Na(I).« 

Chai, K., Xia, W., Shen, R., Luo, G., Cheng, Y., Su, W., & Su, A. (2024). Optimizacija heterogene neprekinjene pretočne hidrogenacije z inline analizo FTIR: primerjalna študija večciljne Bayesove optimizacije in kinetičnega modeliranja. Chemical Engineering Science, 302, 120901. https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.120901

Pri sintezi pomembnega agrokemičnega intermediata, 2-amino-3-metilbenzojske kisline (AMA), je bil vzpostavljen heterogeni sistem neprekinjenega pretoka za hidrogeniranje 3-metil-2-nitrobenzojske kisline (MNA). Sistem je bil opremljen s spremljanjem IR in pridobljeni podatki so bili obdelani z modelom umetne nevronske mreže (ANN), ki je zagotavljal koncentracije MNA in AMA v realnem času. Eksperimenti z bogatimi podatki so bili uporabljeni za primerjavo večciljne Bayesove optimizacije (MOBO) s kinetičnim modeliranjem. Metoda MOBO je učinkovito določila pareto optimalne kombinacije parametrov, kar je privedlo do temeljitega razumevanja kompromisa med izkoristkom in produktivnostjo. Kinetično modeliranje je določilo aktivacijsko energijo hidrogeniranja in opredelilo adsorpcijo vodika kot tekmovalno disociacijo.   Odgovorne površine, ustvarjene iz kinetičnega modela, so prav tako prispevale vpogled v optimizacijo izkoristka in produktivnosti. 

 »Modeliranje ANN je bilo izvedeno za obdelavo inline FTIR spektrov v skladu z objavljeno literaturo. Pripravljenih je bilo več skupin MNA in AMA v metanolni raztopini z različnimi koncentracijami, njihovi inline FTIR spektri pa so bili zbrani kot učni in validacijski niz… med postopkom učenja je bila preučena arhitektura ene konvolucijske plasti, ki so ji sledile goste plasti. Spektralni podatki so bili obdelani v konvolucijski plasti Conv1D za ekstrakcijo značilnosti in preverjanje uteži podatkov. Nato je bila v gostih plasteh izvedena redukcija dimenzionalnosti podatkov prek različnih funkcij. Na koncu izhodna plast poda napovedane koncentracije MNA in AMA.« 

Xia, W., Zhan, Y., Xia, J., Luo, G., Su, W., Chai, K., & Su, A. (2025). Trajnostna kontinuirna kataliza in Bayesova optimizacija hidrogeniranja HMF, pridobljenega iz biomase, na RuPt@g-C3N4. SSRN Electronic Journal. https://doi.org/10.2139/ssrn.5638748

5-hidroksimetilfurfural (HMF), pridobljen iz biomase, je mogoče hidrogenirati v 2,5-furandimetanol (BHMF), ki je pomembna izhodna molekula za sintezo biorazgradljivih polimerov, dodatkov za goriva in visokovrednih finih kemikalij. Ta sinteza je zahtevna, ker obstaja več konkurenčnih poti hidrogeniranja, na katere vplivajo katalizator, topilo in reakcijske spremenljivke, ki vplivajo na selektivnost in izkoristek. Zaradi izboljšanega nadzora reakcijskih pogojev so pri selektivnem hidrogeniranju HMF velike prednosti uporabe kontinuirnih pretočnih reaktorjev. Zato je bil cilj tega projekta razviti učinkovit, okolju prijazen sistem neprekinjenega pretoka za hidrogeniranje HMF v BHMF, ki uporablja katalitski sistem RuPt@g-C3N4 in vodo kot topilo. Metodologija razvoja je vključevala Bayesovo optimizacijo reakcijskih pogojev in kvantitativno spremljanje dinamike reakcije na podlagi inline FTIR.  Avtorji ugotavljajo, da uporaba Bayesove optimizacije tako za presejanje reakcijskih pogojev kot za načrtovanje sestave katalizatorja predstavlja učinkovit pristop k optimizaciji sinteze kemičnih platformnih molekul, pridobljenih iz biomase.

  »Koncentracije HMF in BHMF v reakcijski raztopini so bile v realnem času spremljane z inline FTIR spectroscopy… Za raziskavo mehanizma hidrogeniranja so bili eksperimenti izvedeni pod optimalnimi pogoji v neprekinjenem pretočnem fiksno posteljnem reaktorju, napolnjenem z RuPt@g-C3N4... ni bilo opaziti nobenih izrazitih vrhov reakcijskih intermediatov. To verjetno odraža visoko intrinzično aktivnost bimetalnih mest RuPt in prisotnost prehodnih intermediatov predvsem na meji katalizator–substrat pri nizki pokritosti…«

Wei, D., Ma, K., Ni, L., Mebarki, A., Fu, G., & Jiang, J. (2025). Nadgradnja toplotne varnosti: prehod od šaržnega do pretočnega postopka sinteze acid-kataliziranega tert-butil peroksipivalata. Chemical Engineering Journal, 523, 168103. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.168103

Sinteza peroksiestrov ima zaradi eksotermne narave reakcije in prisotnosti nestabilnih spojin inherentne težave s toplotno varnostjo. V delu, opisanem tukaj, je bila enostopenjska kislinsko katalizirana acilacija za tvorbo tert-butil peroksipivalata (TBPP) pretvorjena iz polšaržnega procesa v pretočni proces za izboljšanje varnosti. Za boljše razumevanje mehanizma te acilacije so bili uporabljeni izračuni z gostotno funkcionalno teorijo (DFT) in in situ IR karakterizacija. Za polšaržno reakcijo so bile izvedene kalorimetrične meritve z uporabo DSC, ARC in reakcijske kalorimetrije, da bi v celoti razumeli toplotno obnašanje reakcije. Ugotovljeno je bilo, da sta temperatura procesa in hitrost doziranja glavna dejavnika vpliva na sproščanje toplote, najvišja stopnja tveganja pa je bila povezana s pogoji, ki so prinesli najvišji izkoristek. 

»... polšaržni proces je bil preoblikovan v pretočni proces. Optimizacija je bila izvedena za maksimiranje prostorsko-časovnega izkoristka in minimiziranje faktorja E z uporabo večciljne Bayesove optimizacije, pri čemer je bil določen Pareto čelni obseg… predhodno predlagana metoda ocene tveganja m-ITHI [modified inherent thermal runaway hazard index] je bila uporabljena za kvantifikacijo in primerjavo toplotnega tveganja med polšaržnim in pretočnim procesom. Rezultati ocene so pokazali, da je uporaba mikroreaktorja zmanjšala nevarnost toplotnega pobega s hude (razred V) na zmerno (razred II). Vendar pa povečana varnost, ki jo prinaša mikroreaktor, ni zagotavljala inherentne varnosti procesa sinteze TBPP in toplotno tveganje je variiralo glede na procesne pogoje v mikroreaktorju… R-faktor je bil prvič predlagan za kvantifikacijo variacije tveganja, ki jo povzročajo reakcijski pogoji v pretočnih procesih.«

Angulo, A., & McMullen, J. P. (2025). Na podatkih temelječe modeliranje za boljše razumevanje kristalizacije aktivne farmacevtske učinkovine. Organic Process Research & Development, 29(6), 1432–1439. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00036

Načrti metodologije dinamične odzivne površine (DRSM) so bili uporabljeni za razvoj temeljitega vpogleda v postopek kristalizacija zdravila Belzutifan, s poudarkom na razumevanju vpliva hitrosti dodajanja antisolventa in temperature. Na OptiMax delovni postaji je bil izveden popoln faktorski DoE 2² na kristalizaciji z antisolvom, ReactIR pa je bil uporabljen za pridobivanje časovno razrešenih spektrov koncentracije nadnatekanine. Umerjanje IR-podatkov je bilo izvedeno z uporabo offline vzorcev nadnatekanine, zbranih s sistemom EasySampler, koncentracije pa so bile izmerjene z UPLC. Avtomatiziran kemometrični model najmanjših kvadratov delno (PLS) je bil treniran za pridobitev koncentracijskih profilov iz IR spektrov. Na podlagi teh informacij je DRSM zagotovil dinamične modele za opredelitev koncentracije nadnatekanine kot funkcije temperature in dodajanja antisolventa. Porazdelitev velikosti delcev (PSD) kristalov je bila izmerjena kot funkcija temperature kristalizacije in hitrosti dodajanja antisolventa. Ustvarjeni model DRSM se je uspešno izkazal pri napovedovanju dinamike koncentracije kot funkcije deleža antisolventa, hitrosti dodajanja in temperature za učni nabor podatkov DoE ter za ločen validacijski eksperiment.

»Rezultati, predstavljeni v tem delu, prikazujejo pristop modeliranja, ki temelji na podatkih, za kristalizacijo aktivne farmacevtske učinkovine (API) z uporabo procesno analitičnih tehnologij (PAT) in metodologije dinamične odzivne površine (DRSM)…. Ta pristop uporabnikom omogoča dragocen vpogled v to, kako dejavniki hitrosti dodajanja antisolventa in temperature kristalizacije dinamično vplivajo na koncentracijske profile, brez potrebe po mehanističnem ali na znanju temelječem modelu, in to brez potrebe po dodatnih eksperimentih. Poleg tega smo pokazali, da je DRSM ustrezno orodje za napovedovanje koncentracijskih profilov z izvajanjem kristalizacije v okviru načrtovalnega prostora DoE.«

Akturk, I., Mackey, J. S., Sundarkumar, V., Murbach, G., Joglekar, G., Csathy, A. T., Wehrle, F. J., Thompson, D. H., & Nagy, Z. K. (2026). Proti agilni, porazdeljeni farmacevtski proizvodnji: neprekinjena celovita integracija reakcije, čiščenja in formulacije za lomustin prek platforme MiniPharm. Organic Process Research & Development, 30(3), 595–618. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00314

To delo se osredotoča na razvoj platforme MiniPharm za proizvodnjo onkološkega zdravila lomustin prek neprekinjene integrirane proizvodnje. Raziskovalci so združili postopke za učinkovino in zdravilo tako, da so integrirali dva zaporedna reakcijska koraka, neprekinjeno destilacijo za zamenjavo topila, dvostopenjsko kristalizacijo MSMPR in kapsulno tiskanje po načelu kapljica-na-zahtevo. Razvoj vsake od teh operacij je zahteval poglobljeno preučitev reakcijske kinetike, modeliranja topnosti, spremljanja PAT in procesnih simulacij. S prizadevanji za intenzifikacijo procesa, ki so vključevala spremembe reaktorjev, destilacijskih in kristalizacijskih enot ter integracijo avtomatiziranega nadzora in in-line PAT za večjo učinkovitost delovanja, raziskovalci poročajo o doseženem skupnem izkoristku procesa za lomustin v višini 69%. 

V začetnih šaržnih študijah so uporabili in situ FTIR za identifikacijo značilnih vrhov za začetne snovi, intermediata in produkt, vključno s cikloheksaminom, 2‑kloroetil izocianatom, intermediatom 1‑(2‑kloroetil)‑3‑cikloheksilsečnino, terc‑butil nitritom in lomustinom. Ti spektri so bili uporabljeni za podporo kinetičnemu modeliranju, izbiri zadrževalnega časa in preverjanju pretvorbe v zaporednih pretočnih reaktorjih. Med poskusi z integriranimi operativnimi enotami je bila sonda MIR nameščena v kristalizator MSMPR za spremljanje koncentracije topljenca, prenasičenja in stacionarnega obnašanja. In situ mikroskopski slikovni sistem je zagotavljal sprotno slikanje nukleacije, rasti kristalov, sprememb motnosti in morebitnega izločanja olja. Dvojna strategija PAT, pri kateri je MIR meril raztopljene vrste, vizualno slikanje pa je spremljalo nastajanje kristalov, je bila ključna za učinkovito continuous crystallization in uspešen, popolnoma integriran celovit potek od začetka do konca.

“Da bi omogočili spremljanje reakcijskega in kristalizacijskega procesa v realnem času, sta bila uporabljena dva orodja PAT: Mettler Toledo ReactIR 702L tehnika totalnega odboja-Fourierjeva transformna infrardeča spektroskopija (ATR-FTIR) in slikovna sonda Easy-Viewer 100 za sprotno zajemanje slike. Pri šaržnih reakcijskih poskusih je bila tehnika ATR-FTIR uporabljena za zbiranje spektrov kemijskih vrst pri različnih koncentracijah in za identifikacijo glavnih vrhov za reaktante in produkte. Pri pretočni sintezi je bila sonda FTIR potopljena v bučko z okroglim dnom, nameščeno za drugim reaktorjem. Ponavljajoči se poskusi pretočne sinteze so potrdili visoke in dosledne stopnje pretvorbe. Pri integriranih neprekinjenih celovitih izvedbah je bila sonda FTIR ponovno uporabljena za spremljanje kristalizacije tako, da je bila neposredno nameščena v kristalizator MSMPR. EasyViewer 100 je bil uporabljen vzporedno za vizualno spremljanje nastajanja kristalov, motnosti in rasti v MSMPR”.

Abdoun, S., Bour, C., Mayer, R. J., & Vayer, M. (2026). Elektrokemijska N -propargilacija N -heterociklov prek dekarboksilacije allenoičnih kislin. ACS Organic & Inorganic Au. https://doi.org/10.1021/acsorginorgau.5c00117

Elektrosinteza je preučevana kot način za sintezo vezi C-N brez potrebe po strupenih reagentih in odpadkih, povezanih s klasičnimi metodami spajanja. 2,3‑allenoične kisline so predlagane kot potencialno učinkoviti prekurzorji, saj njihova anodna oksidacija tvori allenilne/propargilne radikale, ki doživijo hitro drugo oksidacijo v visoko elektrofilne katione, sposobne selektivne N‑propargilacije. Delo vzpostavlja blagega, na dodatke neodvisnega elektrokemijskega protokola, ki omogoča N‑propargilirane produkte pri pirozolih, triazolih, tetrazolih, benzotriazolih, amidih, karboksilnih kislinah in alkoholih z izkoristki 25–82 % ter z visoko atomsko ekonomičnostjo in faradskimi učinkovitostmi 40–70 %. Mehanistične študije kažejo, da reakcijo nadzoruje elektrokemijski nadzor in ne koncentracija substrata. Ključno za razumevanje mehanizem reakcije je uporaba ReactIR, ki meri sprotno porabo substrata in omogoča določanje začetnih hitrosti. Ti podatki kažejo, da je reakcija ničelnega reda tako glede allenoične kisline kot nukleofila, medtem ko se hitrost linearno povečuje z uporabljenim tokom. To kaže, da je anodna elektronska transferna stopnja hitrostno omejujoči korak. Skupaj s ciklično voltametrijo in DFT kinetični dokazi podpirajo potek, po katerem oksidativna dekarboksilacija tvori allenilni radikal, ki se takoj oksidira v propargilni kation, ta pa nato kinetično nadzorovano tvori vez C-N. Raziskovalci sklenejo, da so vzpostavili elektrokemijsko metodo za propargilacijo N‑heterociklov z uporabo 2,3‑allenoičnih kislin pod preprostimi pogoji brez dodatkov. Reakcija uporablja poceni ogljikovo anodo in ne zahteva zunanjih oksidantov, baz ali dehidrirajočih sredstev. Ta študija ponazarja, kako lahko mehanistično razumevanje usmerja zasnovo elektrosintetskih pristopov, ki ustvarjajo reaktivne intermediata za učinkovito tvorbo vezi C–N.

“... kinetične študije so bile izvedene z in situ IR spektroskopijo. Da bi določili časovno odvisno koncentracijo 1a [allenoične kisline] med kinetično meritvijo, je bila uporabljena linearna povezava med IR absorbcijo pri 1689 cm–1, ki ustreza traku C═O spojine 1a, in koncentracijo 1a. Nato je izginjanje 1a skozi čas služilo za določitev začetnih reakcijskih hitrosti k, ki so bile eksperimentalno izmerjene pri različnih začetnih koncentracijah 1a in 2a [pirazol]. Začetne hitrosti k so bile neodvisne od koncentracij 1a in 2a, kar kaže, da je reakcija ničelnega delnega reda tako glede allenoične kisline 1a kot pirazola 2a. Kljub temu začetna hitrost kaže linearno korelacijo z uporabljenim tokom, kar kaže, da anodna elektronska transferna stopnja predstavlja hitrostno omejujoči korak.”

Yang, Y., Guan, Z., Wang, R., Wang, W., Zhang, M., Su, X., & Shao, Y. (2026). Optimizacija reakcije detrtiliranja trdne faze oligonukleotidov z uporabo in-line IR spektroskopije. Organic Process Research & Development, 30(5), 1369–1377. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.6c00103

In-line srednje-infrardeča spektroskopija (ReactIR) se uporablja za optimizacijo detrtiliranja pri sintezi oligonukleotidov v trdni fazi in se izkaže kot reagentno učinkovitejša alternativa klasičnemu spremljanju z UV. Najprej je bilo izvedeno izvenlinijsko IR merjenje glavnih komponent v zmesi za detrtiliranje, pri čemer so bili prepoznani značilni absorpcijski vrhovi za toluen (1495 cm⁻¹), brezvodni acetonitril (2253 cm⁻¹), monomer DCA (1765 cm⁻¹) in dimer DCA (1740 cm⁻¹). Za kvantitativno analizo s sprotnim spremljanjem je bil vzpostavljen pristop, saj je IR intenziteta monomera DCA in dimera DCA v območju 3–10 % DCA pokazala močno linearno odvisnost od koncentracije. 

Iz kinetike in mehanističnega razumevanja reakcije detrtiliranja je razvidno, da sta relativni koncentraciji monomera DCA in dimera DCA tesno povezani s potekom detrtiliranja, nastajanje dimera DCA pa je hitrostno določujoči korak detrtiliranja. DCA v toluenu obstaja pretežno kot kemijsko aktiven dimer, medtem ko se v acetonitrilu preusmeri v neaktivno monomerno obliko. Detrtiliranje poteka učinkovito, ko se neaktivni monomer DCA popolnoma pretvori v aktivni dimer. To delo je povezalo in-line IR spremljanje teh strukturnih sprememb DCA s tradicionalnim UV zaznavanjem kationa dimetoksitrifenila (DMT⁺), UV-aktivne vrste, sproščene med korakom detrtiliranja pri sintezi oligonukleotidov v trdni fazi. Ta povezava je pokazala, da upad IR signala neaktivnega monomera DCA do osnovne črte, opredeljen kot vozel III, pomeni optimalno končno točko reakcije. Na tej točki so bili čistost produkta, stopnje depurinacije in skupni izkoristki enaki tistim, doseženim z nadzorom na osnovi UV, vendar je bila poraba reagenta za detrtiliranje zmanjšana za do 40,4 %. Za potrditev robustnosti in splošne uporabnosti te z IR vodene strategije so bile z uporabo merila vozla III sintetizirane oligonukleotidne sekvence z raznolikimi strukturnimi in kemijskimi lastnostmi. Pri vseh zaporedjih je kakovost produkta ostala enaka, stranske reakcije depurinacije so bile učinkovito zavrte, poraba reagentov pa se je zmanjšala za 22,7–46,7 %. 

“V primerjavi s klasičnim in-line UV spremljanjem in-line IR tehnologija premaguje omejitve UV spremljanja, vključno z ozkim območjem odziva signala, zakasnelim spremljanjem in nezadostnim spremljanjem mikroreakcijskega procesa. Omogoča sprotno sledenje mikrokinetičnim spremembam ključnih komponent pri detrtiliranju, zmanjšuje porabo reagentov in spodbuja zelen in trajnostni razvoj sinteze v trdni fazi. Ta študija ponuja univerzalno strategijo za izboljšanje natančnosti nadzora procesa sinteze v trdni fazi in omogoča celovito prečiščeno proizvodnjo oligonukleotidov.”

Pucihar, U., Vračar, P., Bitenc, M., & Kopač, T. (2025). Samooptimizacija Claisen-Schmidtove kondenzacije v avtomatiziranem mikropretokovnem reakcijskem sistemu z uporabo strojnega učenja. Computers & Chemical Engineering, 201, 109261. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2025.109261

Z uporabo Claisen-Schmidtove aldolne kondenzacijske reakcije med 2-metoksibenzaldehidom in acetonom kot primera to delo prikazuje razvoj in uporabo novega sistema za samooptimizacijo. Avtorji poročajo, da se večciljni algoritem TSEMO (Thompson sampling efficient multi-objective optimization) uporablja v kombinaciji z in-line MIR (ReactIR) in on-line UHPLC PAT na mikrofluidnem reaktorju, ki ga nadzira nadzorni sistem in zajem podatkov (SCADA), za neprekinjeno optimizacijo spremenljivk. Določeni so bili optimalni reakcijski pogoji, vključno s temperaturo, pretoki in zadrževalnimi časi, sistem pa je bil validiran s kinetičnim modeliranjem. 

“... samoooptimizacijski proces je presegel tradicionalne metode kemijskih reakcij, saj je hitreje dosegel ciljne koncentracije (zastavljene cilje), ob uporabi manj kemikalij in z minimalnim ročnim posegom. To ne le krepi okoljsko trajnost in gospodarsko učinkovitost procesa, temveč kaže tudi potencial za širšo uporabo v reakcijskem inženirstvu. Tesno ujemanje eksperimentalnih podatkov s teoretičnimi napovedmi, znotraj odstopanja ±10 %, potrjuje sposobnost sistema za optimizacijo brez predhodnega znanja o reakcijski kinetiki…”

Zou, X., Xie, T., Xu, J., Bai, H., Wang, D., Ke, X., Zhao, W., & Lv, M. (2026). Razkrivanje avtokatalitske kinetike pri kratkoverižni poliadiciji poli(amic acid) z in situ FTIR. Industrial & Engineering Chemistry Research, 65(10), 5452–5459. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.6c00046

Pri poliadiciji aromatskih diaminov in dianhidridov (PAA) sta dve stopnji: hitra stopnja nastajanja kratkih verig (stopnja 1) in poznejša počasna stopnja rasti verig (stopnja 2). Skoraj vse dosedanje kinetične študije se osredotočajo na kinetiko druge stopnje z uporabo različnih tehnik.  Čeprav so te metode učinkovite pri monomerih z nizko reaktivnostjo, ne zajamejo močno eksotermne stopnje 1 pri bolj reaktivnih monomerih. To vodi do odstopanj v simulacijah za 20–30 % v prvih nekaj minutah reakcije, kar spodkopava nadzor procesa, zanesljivost povečevanja merila in varnost. Zato je spremljanje v realnem času z bogatimi podatki ključnega pomena za zajem predlaganega avtokatalitskega obnašanja, ki nadzoruje to zgodnjo stopnjo.  

V tej študiji se in situ FTIR uporablja za zagotavljanje informacij, potrebnih za temeljitejše razumevanje kinetike pri zgodnji poliadiciji poli(amic acid) (PAA). To se običajno obravnava kot kinetični proces drugega reda, pri katerem je hitrost reakcije sorazmerna produktu koncentracij diamina in dianhidrida. Teoretični modeli kažejo, da te reakcije izkazujejo izrazite avtokatalitske značilnosti, pri katerih produkti reakcije pospešujejo nadaljnje reakcijske hitrosti, in da intermediati povzročajo avtokatalitski učinek.  Razvit je model za avtokatalitsko kinetiko zelo reaktivnih aromatskih sistemov diamin–dianhidrid, ki vključuje hipoteze o mehanizmu, izpeljavo hitrostne enačbe, prilagajanje podatkov in termodinamsko analizo. Model ponuja vpogled v to, kako dejavniki, kot sta temperatura in struktura monomera, nadzorujejo obseg avtokatalize. Podatki razkrivajo, da kratkoverižna poliadicija sledi kinetičnemu modelu drugega reda, ireverzibilne avtokatalize, ki jo primarno poganja protonska kataliza iz novo nastalih –COOH skupin. Temperatura in elektrofilnost monomera skupaj modulirata obseg avtokatalize, pri čemer BTDA kaže najmočnejše katalitsko pospeševanje, s-BPDA pa najšibkejše. 

“Uporabljamo in situ FTIR spektroskopija za kvantitativno preučevanje zgodnje faze poliadicije 4,4′-diaminodifenilmetana (MDA) s tremi dianhidridi: 3,3′,4,4′-benzofenontetrakarboksilnim dianhidridom (BTDA), 3,3′,4,4′-bifeniltetrakarboksilnim dianhidridom (s-BPDA) in 2,3,3′,4′-bifeniltetrakarboksilnim dianhidridom (a-BPDA). Izolirani značilni pas MDA pri 818 cm^–1 lahko služi kot učinkovita sonda za kvantitativno spremljanje spremembe koncentracije MDA. Kinetična analiza normaliziranih intenzitet pasov (A-818 cm^–1, T-818 cm^–1 in S-818 cm^–1) razkriva, da reakcija sledi kinetiki drugega reda ireverzibilne avtokatalize. Ta združeni pristop in situ FTIR in modeliranja zagotavlja prve kvantitativne vpoglede v to, kako elektrofilnost dianhidrida, molekulska struktura in temperatura sinergistično določajo obseg avtokatalize, s čimer ponuja ključne eksperimentalne in teoretične smernice za natančen nadzor in optimizacijo sinteze PAA.”

• Li, M., Wang, Y., Luo, Y., & Shu, X. (2026). Učinkovit in zelen pristop za sintezo dodekanon oksima iz zeolitno katalizirane posredne transoksimacije. Chemical Engineering Journal Green and Sustainable, 2, 100070. https://doi.org/10.1016/j.cejgas.2026.100070
• Xia, W., Zhan, Y., Xia, J., Luo, G., Su, W., Chai, K., & Su, A. (2025). Trajnostna kataliza v zveznem toku in Bayesova optimizacija hidrogeniranje biomase izpeljanega HMF nad RuPt@g-C3N4. SSRN Electronic Journal. https://doi.org/10.2139/ssrn.5638748
• Zhou, C., Beydokhti, M. T., Rammal, F., Kumar, P., Lacroix, M., Vermeiren, W., Dusselier, M., Liao, Y., & Sels, B. F. (2025). Synergija kislina–baza, neodvisna od bližine, v trdnem katalizatorju ZrOxHy za regeneracijo aminov pri zajemanju CO2 po zgorevanju. Nature Catalysis, 8(3), 270–281. https://doi.org/10.1038/s41929-025-01307-8
• Li, D., Xiong, C., Zhao, X., Yang, T., Wu, Y., Hu, P., & Ji, H. (2025). Selektivna regulacija prenosa kisika za zeleno oksidacijo n-butana pri blagih pogojih: zmogljivost in mehanizem. Journal of Catalysis, 448, 116187. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2025.116187
• Mazumder, A., & Beckingham, B. S. (2025). PEGMA z dolgo stransko verigo v ionskoizmenjevalnih membranah za zmanjšanje prehajanja produktov redukcije CO 2. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 13(45), 19464–19481. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5c02539
• Yao, Y., Chen, D., Li, Y., & Yin, Z. (2025). Vplivi sestave plinov na uravnavanje kinetike hidratov CH4/CO2 z 1,3-dioksolanom: implikacije za skladiščenje bioplina na osnovi hidratov. ACS Applied Materials & Interfaces, 17(12), 18403–18419. https://doi.org/10.1021/acsami.5c00733
• Li, D., Xiong, C., Mao, Q., Xi, L., Yang, T., Hu, P., & Ji, H. (2025). Povečanje prenosa vodika iz kumena z Ru-osnovanim porfirinskim kovalentnim organskim okvirjem za tandemsko zračno epoksidacijo olefinov. Nano Research, 19(1), 94907892. https://doi.org/10.26599/nr.2025.94907892

• Silva, J. R. C., Oliveira, L. B., Silva, J. O., Queiroz, L. M. S. V., Cardoso, K. P., Nagamachi, M. Y., & Ferrão, L. F. A. (2025). Študija in karakterizacija intermediatov, uporabljenih pri proizvodnji oksidanta amonijev dinitramid. Propellants Explosives Pyrotechnics, 50(7), 95–105. https://doi.org/10.1002/prep.12078
• Wei, D., Ma, K., Ni, L., Mebarki, A., Fu, G., & Jiang, J. (2025). Nadgradnja toplotne varnosti: prehod od šaržnega k pretočnemu procesu sinteze kislinno kataliziranega tert-butil peroksipivalata. Chemical Engineering Journal, 523, 168103. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.168103
• Chen, S., Gao, Y., Dong, C., Shen, L., Zeng, Y., Bao, P., Li, Y., Yi, Z., Chen, H., Zhu, S., & Zhang, L. (2025). Razporeditev tetraedričnih atomov dušika v kationih A-mesta: nov pristop za uravnavanje občutljivosti in energije perovskitnih energetskih materialov. Advanced Science, 12(19), e2415680. https://doi.org/10.1002/advs.202415680

• Zou, X., Xie, T., Xu, J., Bai, H., Wang, D., Ke, X., Zhao, W., & Lv, M. (2026). Razkrivanje avtokatalitske kinetike pri kratkoverižni poliadiciji poli(amic acid) z in situ FTIR. Industrial & Engineering Chemistry Research, 65(10), 5452–5459. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.6c00046
• Duan, W., Zhao, S., Wen, Y., Duan, Z., Zhang, L., & Liu, B. (2026). Organsko-borni katalizator, toleranten na redčenje, za kopolimerizacijo CO 2 in propilen oksida, omogočen s cikličnim anhidridom. Macromolecules, 59(4), 2040–2051. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5c03427
• Butler, F., Fiorentini, F., Eisenhardt, K. H. S., & Williams, C. K. (2025). Heterodinuklearni katalizatorji Co(III)NA(I) za kopolimerizacijo epoksida propena in ogljikovega dioksida z odpiranjem obroča. Macromolecules, 58(14), 7150–7160. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5c01529
• Jiang, C., Lee, E., Schaefer, J., Holtcamp, M. W., Lin, T., & Gabbaï, F. P. (2025). Kataliza s pniktogenovo vezjo: kopolimerizacija CO2 in epoxides na platformah antimona(V). ACS Catalysis, 15(21), 17882–17892. https://doi.org/10.1021/acscatal.5c03781
  
• Abrahamsen, G. M., Lequeux, Z. a. B., Kemp, L. K., Wedgeworth, D. N., Rawlins, J. W., Newman, J. K., & Morgan, S. E. (2025). Nadzor morfologije v nanokompozitih vodnih poliuretanskih disperzij s prilagojeno strukturo, formulacijo in obdelavo. Langmuir, 41(16), 10383–10393. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.5c00226
• Jia, Z., Zhang, J., Gao, L., Sun, H., Chen, J., Qin, L., & Yin, J. (2025). Razjasnitev vloge vode pri katalitski glikolizi PET. RSC Sustainability, 3(10), 4714–4723. https://doi.org/10.1039/d5su00528k
• Zeng, X., Liu, C., Wang, X., Cao, Y., Zheng, Z., He, P., Li, H., & Wang, L. (2025). Komercialni organski Lewisovi parni katalizatorji za učinkovito obročno odpirajočo polimerizacijo 1,2-butilen oksida. Polymer Chemistry, 16(23), 2742–2750. https://doi.org/10.1039/d5py00238a

• Wang, R., Xu, L., Yang, Y., Wang, W., Liu, M., Su, X., & Shao, Y. (2026). Spremljanje aminolize oligonukleotidov v realnem času z online FTIR spektroskopijo. Organic Process Research & Development, 30(3), 731–740. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00476
• Ashikari, Y., Tamaki, T., Tomite, K., Yonekura, Y., & Nagaki, A. (2025). Analiza IR v realnem času v liniji z metodo linearne kombinacije in strojnim učenjem za avtomatizirano optimizacijo reakcij. Communications Chemistry, 8(1), 287. https://doi.org/10.1038/s42004-025-01676-y
• Chai, K., Xia, W., Shen, R., Luo, G., Cheng, Y., Su, W., & Su, A. (2024). Optimizacija heterogene hidrogeniranje v neprekinjenem toku z uporabo inline analize FTIR: primerjalna študija večciljne Bayesove optimizacije in kinetičnega modeliranja. Chemical Engineering Science, 302, 120901. https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.120901
• Shen, R., Luo, G., Cheng, Y., Zhu, J., Duan, H., & Su, A. (2025). Dvostopenjska optimizacija zvezne sinteze L-karnitina z združevanjem Bayesove optimizacije, inline analize in kinetičnega modeliranja. SSRN Electronic Journal. https://doi.org/10.2139/ssrn.5256095
  
• Moll, M., Wängler, B., Wängler, C., & Röder, T. (2025). Kinetična raziskava asimetričnega hidrogeniranje benzilfenilefrona v neprekinjenem toku. CHIMIA International Journal for Chemistry, 79(6), 441–448. https://doi.org/10.2533/chimia.2025.441

• Talbot, F. J. T., Lindsay-Scott, P. J., Stokes, S., Barnes, A., Rees, M., Miller, I., Richardson, J., & Tang, X. (2026). Spremljanje nastajanja baze Turbo-Hauser z ReactIR omogoča robustno jodiranje med zgodnjo kampanjo povečevanja merila. Organic Process Research & Development, 30(4), 1041–1049. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.6c00062
• Chida, T., Takebayashi, Y., Sue, K., & Kataoka, S. (2026). Avtomatizirani kolonsko-pretočni reaktor z vgrajenimi spektrometri za merjenje časa zadrževanja in kinetično analizo neposredne amidacije estra z ZrO 2 -katalizo. Industrial & Engineering Chemistry Research, 65(12), 6491–6500. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.6c00042
• Zars, E., Beagan, D., Reed, S., Zeller, M., Lehnert, N., & Szymczak, N. (2026). N–N spajanje nitrozilnih ligandov v dinitrozil železovem kompleksu, posredovano z eksogenimi kislinami. ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2025-9z9lk/v2
• Lorraine, S. C., Baur, A., Taylor, N., Dolinar, B. S., & Hoover, J. M. (2026). Poljski učinki obvladujejo dekarboksilacijo bakrovih(II) benzoatov: kinetične in mehanistične študije. Organometallics, 45(2), 169–180. https://doi.org/10.1021/acs.organomet.5c00415
  
• Zheng, S., Du, C., Hu, J., Tu, Y., Wang, Y., & Ren, Z. (2025). Mehanizem RDX sinteze na atomski ravni prek neposredne nitracije urotropina: študija DFT in spektroskopska validacija. Chemical Engineering Science, 321, 123003. https://doi.org/10.1016/j.ces.2025.123003
• Fockenberg, T., Sülzner, N., Sato, T., Reher, J., Schnegg, A., Hättig, C., & Schulz, S. (2025). Primerjalna študija katalitske aktivnosti heterokubanov [COIII4O4] v reakcijah oksidacije alkoholov v raztopini. ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2025-0pw68
• Lorraine, S., Baur, A., Taylor, N., Dolinar, B., & Hoover, J. (2025). Poljski učinki obvladujejo dekarboksilacijo bakrovih(II) benzoatov: kinetične in mehanistične študije. ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2025-vftv5
• Zhu, W., Ouyang, Z., Du, X., Li, Y., Deng, X., Xue, Y., Zhou, J., Yu, P., Lu, G., Chan, A. S. C., & Weng, J. (2025). Dostop do acikličnih vicinalnih tetrasubstituiranih stereocentrov prek biomimetičnih Cu/skvaramidnih kooperativno kataliziranih asimetričnih Mannichovih reakcij. Nature Communications, 16(1), 8896. https://doi.org/10.1038/s41467-025-63919-9
  
• Kirchhoff, J., Mairath, T., Schöler, M., Risken, R., & Strohmann, C. (2025). Mehanistične preiskave selektivnih substitucij alkoksisilana s primarnimi litijevimi amidi: od mono- do di- in trisubstituiranih Si–N-funkcionaliziranih silanov. Inorganic Chemistry, 64(26), 13355–13363. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c01794

• Yu, H., Schiele, S. A., & Briesen, H. (2026). Kvantifikacija z ukrivljenostjo za evolucijo oblike zaradi abrazije pri mešani kristalizacija. Crystal Growth & Design. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.6c00432
• Omstead, K. M., Malig, T. C., Pederson, Z., Kurita, K. L., & Shi, Z. (2026). Uporaba infrardeče spektroskopije pri spremljanju destilacije topil med zgodnjo fazo razvoja farmacevtskega procesa ─ vitka kemometrija za obravnavo učinkov temperature in matriksa. Organic Process Research & Development, 30(5), 1119–1129. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00146
• Ghaffari, S., Gänsch, J., Schulze, P., & Lorenz, H. (2026). Kinetika rasti kristalov faz hidrata NA 2 CO 3 v sistemu NA 2 CO 3 –NAOH–H 2 O za trajnostno proizvodnjo sode. ACS Omega, 11(5), 7741–7755. https://doi.org/10.1021/acsomega.5c09440
• Zhang, C., Ma, Y., Wang, Z., Jia, S., Zhang, Y., Yang, L., Yang, H., Cheng, J., & Yang, C. (2026). Vpliv lastnosti semen in obratovalnih pogojev na sekundarno nukleacijo glifosata. Industrial & Engineering Chemistry Research, 65(15), 7826–7839. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c04870
  
• Lima, F. a. R. D., De Moraes, M. G. F., Secchi, A. R., De Souza, M. B., & Grover, M. A. (2025). Eksperimentalno nelinearno modelno prediktivno vodenje velikosti kristalov in izkoristka pri šaržni hladilni kristalizacija, omogočeno s soft senzorjem in simbolično osnovanim kalibracijskim modelom. Industrial & Engineering Chemistry Research, 64(49), 23582–23600. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c03894
• Dong, Y., Xuanyuan, S., Xie, C., Sun, Y., Zhou, X., & Wang, Y. (2025). Kinetični model na osnovi nevronske mreže za antisolventno kristalizacija benzofenona: konstrukcija, validacija in mehanistična razlaga. Crystals, 15(5), 464. https://doi.org/10.3390/cryst15050464

• Arunachalampillai, A., Chandrappa, P., Crockett, R. D., Gaines, C. S., Hu, K., Judd, T., Kommuri, V. C., Murray, J. I., Nidhiry, J., Ortiz, A., Robinson, J. A., Rötheli, A. R., Vernon, R. M., Wei, C. S., Wells, S., Wilson, C. V., Xu, S., Yamamoto, K., & Zetzsche, L. E. (2025). Razvoj proizvodne poti do AMG 193, inhibitorja PRMT5, kooperativnega z MTA. Organic Process Research & Development, 29(11), 2934–2941. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00310
• Waldschitz, D., Bartlechner, J., Karner, E. M., Spadiut, O., Jakubek, S., & Kager, J. (2025). Obravnava variabilnosti surovin: vzdrževanje stacionarnega stanja med kultivacijo s mešanjem tokov lignocelulozne surovine. Biochemical Engineering Journal, 224, 109891. https://doi.org/10.1016/j.bej.2025.109891
• Hengelbrock, A., Baukmann, S., Uhl, A., Schmidt, A., & Strube, J. (2025). Digitalni dvojček za proizvodnjo zunajceličnih veziklov iz hMSC za aplikacije v celični in genski terapiji proti avtonomnemu delovanju. ACS Omega, 10(40), 46659–46681. https://doi.org/10.1021/acsomega.5c03703
• Da Silva Rodrigues, K. C., Veloso, I. I. K., Lemos, D. A., Cruz, A. J. G., & Badino, A. C. (2025). Ekstraktivna fermentacija etanola z obnovo etanola z absorpcijo v odprtih in zaprtih sistemih. Fermentation, 11(1), 12. https://doi.org/10.3390/fermentation11010012
  
• Ponnudurai, A., Schulze, P., Seidel-Morgenstern, A., & Lorenz, H. (2025). LigniFrac: dokaz koncepta razširljivega neprekinjenega procesa frakcioniranja lignina. Chemical Engineering Journal, 510, 161113. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.161113
• Ren, T., Bi, Y., Li, J., Li, J., Gao, D., Yu, F., Wang, J., & Zhang, K. (2025). Bioplastika, ki jih omogoča sintetična biologija, so biorazgradljive, zmogljivostno nastavljive in primerne za talilno predelavo. Chemical Engineering Journal, 515, 163593. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.163593

• Akturk, I., Mackey, J. S., Sundarkumar, V., Murbach, G., Joglekar, G., Csathy, A. T., Wehrle, F. J., Thompson, D. H., & Nagy, Z. K. (2026). Proti agilni, distribuirani farmacevtski proizvodnji: neprekinjena integracija reakcije, čiščenja in formulacije za lomustin prek platforme MiniPharm od začetka do konca. Organic Process Research & Development, 30(3), 595–618. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00314
• Ashikari, Y., Tamaki, T., Tomite, K., Yonekura, Y., & Nagaki, A. (2025). Analiza IR v realnem času v liniji z metodo linearne kombinacije in strojnim učenjem za avtomatizirano optimizacijo reakcij. Communications Chemistry, 8(1), 287. https://doi.org/10.1038/s42004-025-01676-y
• Jong, C. Y., Mittal, A., Lee, F. J. J., Loo, L. M., Goh, Y., Yuan, Q., Yeap, E. W. Q., Dubbaka, S. R., Rao, H. N., & Wong, S. Y. (2025). Kristalizacija laktoze: povezovanje strojnega učenja s procesno analitiko. Food and Bioproducts Processing, 151, 64–72. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2025.02.008
• Bell, N. L., Berardi, E., Gladkikh, M., Turnbull, R. D., & Turton, F. (2025). ReactPyR: delovni tok v pythonu za ReactIR omogoča kvantifikacijo stabilnosti občutljivih spojin na zraku. Digital Discovery, 4(12), 3533–3539. https://doi.org/10.1039/d5dd00305a
  
• Vasisht, S., Wiedner, E., Lopez-Ruiz, J., Royer, N., Begildayeva, T., Choudhury, S., Koch, J., Birmiwal, R., Wang, Z. & Washton, N. (2025). Avtonomna pretočna elektrokemija za pospešeno odkrivanje katalizatorjev. Prepared for the U.S. Department of Energy under Contract DE-AC05-76RL01830
• Knoll, S., Silber, K., Williams, J. D., Sagmeister, P., Hone, C. A., Kappe, C. O., Steinberger, M., & Horn, M. (2025). FlowMat: orodjarna za modeliranje pretočnih reaktorjev z uporabo pristopov, ki temeljijo na fiziki in strojnem učenju, za modularno simulacijo, identifikacijo parametrov in optimizacijo reaktorjev. RSC Advances, 15(40), 33278–33296. https://doi.org/10.1039/d5ra06173c