Hochreaktive Chemie - METTLER TOLEDO

Hochreaktive Chemie

Scale-Up und Optimierung hochreaktiver Chemie

Der Begriff „hochreaktive Chemie“ beschreibt chemische Reaktion, deren Handhabung und Entwicklung sich auf Grund der potenziell gefährlichen bzw. energetischen Natur der bei der Synthese verwendeten Reagenzien oder der entstehenden Zwischen- und Endprodukte als besonders schwierig erweist. Prozesse dieser Art beinhalten häufig stark exotherme Reaktionen, die nur durch den Einsatz spezieller Ausrüstung oder unter extremen Einsatzbedingungen (z. B. niedrige Temperaturen) kontrollierbar sind. Sichere Einsatzbedingungen, minimaler menschlicher Kontakt und eine maximale Informationsausbeute aus jedem Experiment sind Schlüsselfaktoren für die erfolgreiche Entwicklung und Skalierung hochreaktiver chemischer Prozesse.

Eine besondere Herausforderung ergibt sich aus der Tatsache, dass Probenahmen im Reaktor bei laufender Reaktion auf Grund der erforderlichen Einsatzbedingungen häufig nur schwer praktikabel oder schlicht unmöglich sind. Zudem schränkt die Instabilität vieler hochreaktiver Materialien die Genauigkeit möglicher Offline-Analysen ein.

Durch den Einsatz von Synthese-Arbeitsstationen lässt sich die direkte Handhabung von Reagenzien minimieren. Die technologisch hochentwickelten Stationen bieten neben optimalen Synthesebedingungen (z. B. Kontrolle von Temperatur und pH-Wert) einen gewissen Grad der Verfahrensautomatisierung und reduzieren deutlich den direkten Bedienerkontakt mit den Reagenzien.

Die Herausforderungen bei der Probenahme können durch Systeme zur In-Situ Reaktionsüberwachung wie z. B. ReactIR™ gelöst werden. Diese Technologie liefert Informationen über das Verhalten von Reaktionsprodukten wie Ausgangsmaterialien, Zwischen- und Endprodukten. So erhalten Wissenschaftlicher einen besseren Einblick in die untersuchte Reaktion und sind in der Lage, bessere und sicherere Prozesse zu enwickeln.

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