 |
A folyamatelemzési technológia (Process Analytical Technology, PAT) módszereinek alkalmazása egyre nagyobb jelentőséggel bír a szintetikus kémia minden tudományos és ipari területén. A valós idejű reakcióelemzés az átfogó PAT-stratégia fontos eleme, amely a fejlett elemzést, a modellezést és digitalizálást is tartalmazza. A PAT-stratégia általános célja az adatok kinyerése, majd átalakítása olyan használható információvá, amely felgyorsítja a reakció megértését és a folyamattal kapcsolatos ismeretszerzést a kémiai szintézisek hozamának, minőségének és fenntarthatóságának maximalizálása érdekében.
A valós idejű elemzés lehetővé tételéhez az adott kémiai területtől függően választhatók ki a konkrét spektroszkópiai módszerek, például az FTIR, Raman, UV/VIS, NIR, NMR és az MS. Az online reakcióelemzéshez a legkorszerűbb kromatográfiás módszerek (például az UPLC) szintén rendelkezésre állnak. Ezek a technológiák kiterjedt adatfolyamokat biztosítanak, amelyek fejlett elemző és modellező eszközökkel analizálhatók. Gyakran több valós idejű elemzési technika együttes alkalmazására kerül sor olyan adatok biztosításához, amelyek teljes mértékben jellemzik a reakciót vagy folyamatot.
Töltse le a „Valós idejű reakcióelemzési útmutató” dokumentumát, hogy megismerje azokat a kulcsfontosságú módszereket, amelyek segítségével elmélyítheti a reakciómegértést és a folyamatismeretet a szintetikus kémia trendjeit követve.
There are a number of current trends and themes in synthetic chemistry that have evolved in which PAT and reaction analysis are important:
- A tervezett minőség (Quality by Design, QbD) stratégia. As an active trend in pharmaceutical and chemical production, QbD requires real-time reaction analysis technology development.
- Adatokban gazdag kísérletek (Data-Rich Experimentation, DRE). DRE provides process efficiencies and sustainability by utilizing PAT and advanced, dynamic modeling to yield information to enable optimization and scale-up of reactions far more rapidly and with fewer experiments.
- Folyamatos feldolgozás. Pharmaceutical chemistry is rapidly evolving to the use of continuous flow methods, which are well-served by reaction analysis technology to provide uninterrupted, continuous measurements.
- Fenntartható kémia a katalízisen keresztül. In the design of efficient, sustainable syntheses and processes, organocatalysis, organometallic catalysis and biocatalysis are among the most active areas of development. PAT reaction analysis has proven highly valuable in understanding kinetics, mechanisms, catalytic cycles and the effect of reaction parameters in catalyst-based chemistry.
- Részecsketervezés. Real-time analysis has proven invaluable in understanding the complexities of crystallization processes, providing data on particle size, size distribution and morphology. PAT tracks the impact of process parameters such as temperature, mixing, addition rate, solute concentration and seeding protocol ensuring development and scale-up of robust crystallizations.
- Biológiai eljárások. Real-time, compositional reaction analysis can provide optimization and active control by measuring the concentration of nutrients, metabolites, biomass, products and by-products as a function of time in biological reactions.
- Fenntartható folyamatok. These processes optimize yield, purity and atom efficiency while simultaneously reducing the use of hazardous materials and energy demands. To accomplish this requires thorough reaction understanding and process knowledge provided by PAT.
- Polimerszintézis. In-situ analytical methods track the conversion of monomer to the formation of polymers to determine reaction kinetics and to control the effect of variables on key polymer attributes. Real-time analysis is used to continually monitor polymer melts, extrusions and films to ensure product quality.
