 |
Primjena metoda procesne analitičke tehnologije (PAT) sve je važnija u svim područjima akademske i industrijske sintetičke kemije. Analiza reakcija u stvarnom vremenu važan je element u cjelokupnoj PAT strategiji, koja uključuje naprednu analitiku, modeliranje i digitalizaciju. Glavni cilj PAT strategije jest prikupljanje i pretvaranje podataka u korisne informacije koje ubrzavaju razumijevanje reakcija i znanje o procesima kako bi se maksimalno povećao prinos, kvaliteta i održivost kemijskih sinteza.
Ovisno o kojoj je kemiji riječ, spektroskopske metode, uključujući FTIR, Ramanovu, UV/Vis, NIR, NMR i MS spektroskopiju, mogu se odabrati za omogućavanje analize u stvarnom vremenu. Najmodernije kromatografske metode kao što je UPLC također su dostupne za mrežnu analizu reakcija. Te tehnologije pružaju sveobuhvatne tokove podataka koji se mogu analizirati naprednim alatima za analizu i modeliranje. Često se u kombinaciji upotrebljava više tehnika analize u stvarnom vremenu kako bi se dobili podaci koji potpuno karakteriziraju neku reakciju ili postupak.
Zatražite „Vodič za analizu reakcija u stvarnom vremenu” kako biste naučili o ključnim metodama za razvoj većeg razumijevanja reakcija i znanja o procesima za popularna područja u sintetičkoj kemiji.
Trenutačno se razvijaju brojni trendovi i teme u sintetičkoj kemiji u kojima PAT i analiza reakcija imaju važnu ulogu:
- Strategija kvalitete postignute dizajnom (QbD). Kao aktivan trend u farmaceutskoj i kemijskoj proizvodnji QbD zahtijeva razvoj tehnologije za analizu reakcije u stvarnom vremenu.
- Eksperimentiranje utemeljeno na obilju podataka (DRE). DRE pruža procesnu učinkovitost i održivost s pomoću PAT-a i naprednog, dinamičnog modeliranja za prinos informacija kako bi se omogućila optimizacija i proširenje reakcija puno većom brzinom i s manjim brojem eksperimenata.
- Kontinuirana obrada. Farmaceutska se kemija ubrzano razvija prema upotrebi metoda kontinuiranog protoka koje se dobro nadopunjavaju tehnologijom analiza reakcija kako bi pružale neprekidna, kontinuirana mjerenja.
- Održiva kemija putem katalize. Organokataliza, organometalna kataliza i biokataliza među najaktivnijim su područjima razvoja što se tiče stvaranja učinkovitih, održivih sinteza i procesa. PAT analiza reakcija iznimno je korisna za razumijevanje kinetike, mehanizama, katalitičkih ciklusa i učinka parametara reakcija u kemiji koja se temelji na katalizatorima.
- Inženjering čestica. Analiza u stvarnom vremenu neprocjenjiva je za razumijevanje složenosti procesa kristalizacije, pružanje podataka o veličini čestica, raspodjelu veličine i morfologiju. PAT prati učinak parametara procesa kao što su temperatura, miješanje, brzina dodavanja, koncentracija otopljene tvari i dodavanje kristalnog sjemena koji osiguravaju razvoj i proširenje robusnih kristalizacija.
- Biološki procesi. Analiza reakcije sastava u stvarnom vremenu može pružati optimizaciju i aktivno upravljanje mjerenjem koncentracije hranjivih tvari, metabolita, biomase, proizvoda i nusproizvoda kao funkcijom vremena u biološkim reakcijama.
- Održivi procesi. Ti procesi optimiziraju prinos, čistoću i atomsku ekonomiju, a istodobno smanjuju upotrebu opasnog materijala i potražnju energije. Kako bi se to postiglo, potrebno je temeljito razumijevanje reakcija i znanje o procesima koje pruža PAT.
- Sinteza polimera. In situ analitičke metode prate pretvorbu monomera i stvaranje polimera kako bi odredile kinetiku reakcija i upravljale učinkom varijabli na ključna svojstva polimera. Analiza u stvarnom vremenu upotrebljava se za stalan nadzor polimernih talina, ekstruzija i folija kako bi se zajamčila kvaliteta proizvoda.
