Controle de Processo para Reações Exotérmicas - METTLER TOLEDO
 
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Controle de Processo para Reações Exotérmicas

Entenda e Controle o Desenvolvimento e o Aumento de Escala da Reação de Grignard com a Tecnologia Analítica de Processo

Rastreamento do Início da Reação para Evitar o Acúmulo Excessivo
Controle a Liberação de Calor com TAP
TAP na Química Exotérmica
Monitoramento de Reação In Situ

Aplicações

Aplicações Relacionadas ao Controle de Processo de Reações Exotérmicas

New Business Realities Call for a New Kind of Laboratory

Lithiation Organolithium Reactions
Key Reagents for Synthesizing Complex Molecules

Lithiation and organolithium reactions are key in the development of complex pharmaceutical compounds. Also, organolithium compounds act as initiators in certain polymerization reactions. The exceptional reactivity of organolithium reagents result from the strong polarity of the C-Li bond, making these reactions and family of compounds among the most important in industrial applications. In situ ReactIR technology has proven useful for investigating lithiations and organolithium reactions in both batch and continuous flow applications.

Controle de Isocianato Residual
Tecnologia Analítica do Processo para a Medição Contínua de NCO

Isocianatos são os materiais estruturais essenciais para os polímeros de alto desempenho à base de poliuretano que compõem revestimentos, espumas, adesivos, elastômeros e isolamentos. Abrange a superexposição a isocianatos residuais levados a novos limites para isocianatos residuais em novos produtos. Os métodos analíticos tradicionais para medição das concentrações de isocianato residual (NCO) usando amostragem e análise off-line geram preocupações. O monitoramento in situ com a tecnologia analítica de processos aborda esses desafios e permite que os fabricantes e formuladores garantam que as especificações de qualidade do produto, a segurança pessoal e os regulamentos ambientais sejam seguidos.

Medição de Reações de Polimerização
Métodos e Técnicas para Desenvolver a Química de Polímeros Sintéticos

A medição da reação de polimerização é essencial para produzir um material que atenda aos requisitos, incluindo compreensão imediata, precisão, reprodutibilidade e maior segurança.

Perfis de Impureza de Reações Químicas
Estratégias de Desenvolvimento de Processos Automatizados para Químicos

O perfil de impureza visa a identificação e subsequente quantificação de componentes específicos presentes em níveis baixos, geralmente abaixo de 1% e idealmente inferiores a 0,1%.

Estudos de Cinética da Reação Química
Estudo de Taxas de Reação Química e Medição de Cinética Em Linha

Os estudos de cinética da reação química in situ oferecem uma compreensão e um caminho aprimorados do mecanismo de reação, fornecendo dependências de concentração dos componentes da reação em tempo real. Dados contínuos ao longo do percurso de uma reação permite calcular as leis de taxa com menos experimentos devido à natureza abrangente dos dados.  A Análise Cinética do Progresso da Reação (RPKA) usa dados in situ sob concentração sinteticamente relevantes e captura informações ao longo de todo o experimento, garantindo que todo o comportamento da reação possa ser descrito com precisão.

Química de Fluxo Contínuo
Aumente a Segurança, Reduza o Tempo do Ciclo, Aumente a Qualidade e o Rendimento

A química de fluxo contínuo expande as opções com etapas sintéticas exotérmicas que não são possíveis em reatores de batelada, e novos desenvolvimentos no design do reator de fluxo oferecem alternativas para reações de mistura limitada em reatores de batelada. Isso geralmente resulta em melhor qualidade do produto e maior rendimento.Ao ser combinada à tecnologia analítica de processo (TAP), a química de fluxo permite a análise rápida, a otimização e o aumento de escala de uma reação química.

Controle de Processo para Reações Exotérmicas
Entenda e Controle o Desenvolvimento e o Aumento de Escala da Reação de Grignard com a Tecnologia Analítica de Processo

As reações químicas exotérmicas geram riscos inerentes, especialmente durante o aumento de escala. Os riscos incluem riscos de segurança, como pressão excessiva, descarga de conteúdo ou explosão, assim como degradação da pureza e do rendimento do produto, associados a qualquer aumento brusco de temperatura.  Por exemplo, o controle inadequado das reações de Grignard introduz preocupações de segurança associadas à acumulação do haleto orgânico, que, se não detectada, pode resultar em catástrofe levando a uma reação descontrolada.

Reações de Hidrogenação
Compreenda e Otimize os Efeitos dos Parâmetros do Processo em Reações de Hidrogenação

O estudo das reações de hidrogenação requer decisões informadas a fim de otimizar o processo no laboratório e garantir que sejam repetíveis em aumento de escala. Medições contínuas e em tempo real da reação são aplicadas para a obtenção de um conhecimento profundo e fundamental do processo. Isso se aplica para a tomada mais rápida de decisões, para reduzir o número de experimentos e o tempo de aumento de escala do processo; para aumentar seletividade/rendimento de um feedback praticamente instantâneo sobre a direção da reação; para reduzir o tempo de ciclo e melhorar o rendimento pela determinação do ponto final ideal, parando uma reação em um ponto do tempo específico e evitando o risco de formação de subproduto.

Highly Reactive Chemistries
Scale-Up and Optimize Highly Reactive Chemistries

Highly reactive chemistry is a terminology used to describe chemical reactions that are particularly challenging to handle and develop due to the potentially hazardous and/or energetic nature of the reactants, intermediates and products that are present during synthesis. These chemistries often involve highly exothermic reactions which require specialized equipment or extreme operating conditions (such as low temperature) to ensure adequate control. Ensuring safe operating conditions, minimizing human exposure, and gaining the maximum amount of information from each experiment are key factors in successfully designing and scaling-up highly reactive chemistries.

High Pressure Reactions
Understand and Characterize High Pressure Reactions Under Challenging Sampling Conditions

Many processes require reactions to be run under high pressure. Working under pressure is challenging and collecting samples for offline analysis is difficult and time consuming. A change in pressure could affect reaction rate, conversion and mechanism as well as other process parameters plus sensitivity to oxygen, water, and associated safety issues are common problems.

Hidroformilação ou Oxo Síntese/Processo Oxo
Entendendo os Principais Mecanismos e Melhorando os Processos Catalíticos

Processos catalíticos de hidroformilação, ou oxo síntese, que sintetizam aldeídos a partir de alquenos. Os aldeídos resultantes formam a matéria-prima para muitos outros compostos orgânicos úteis.

Halogenation Reactions
Key Syntheses in Pharmaceutical and Polymer Chemistry

Halogenation occurs when one of more fluorine, chlorine, bromine, or iodine atoms replace one or more hydrogen atoms in an organic compound. Depending on the specific halogen, the nature of the substrate molecule and overall reaction conditions, halogenation reactions can be very energetic and follow different pathways. For this reason, understanding these reactions from a kinetics and thermodynamic perspective is critical to ensuring yield, quality and safety of the process.

Reações Catalíticas
Acelere as Reações Químicas Com um Catalisador

Os catalisadores criam um caminho alternativo que aumenta a velocidade e o resultado de uma reação. Logo, uma compreensão aprofundada da cinética da reação é importante. Esse entendimento inclui não apenas informações sobre a velocidade da reação, mas também fornece um detalhamento sobre o mecanismo de reação. Há dois tipos de reações catalíticas: heterogênea e homogênea. A heterogênea se dá quando o catalisador e o reagente se encontram em duas fases diferentes. A homogênea se dá quando o catalisador e o reagente estão na mesma fase.

reações de síntese
Fornecendo Moléculas Importantes para Pesquisa, Indústria e Comércio

Uma das quatro principais classes de reações químicas, as reações de síntese são representadas por importantes exemplos na síntese orgânica, química catalisada, polimerizações e química inorgânica/organometálica. No caso mais simples, ocorre uma reação de síntese quando duas moléculas se combinam para formar uma terceira molécula de produto mais complexa. Muitas vezes, as reações de síntese são mais complexas e requerem uma compreensão profunda da cinética e dos mecanismos da química subjacente, bem como condições de reação cuidadosamente controladas.

Design de Experimentos (DoE)
Uma Abordagem Estatística para a Otimização de Reações

O Design de Experimentos (DoE) exige que os experimentos sejam realizados em condições bem controladas e reprodutíveis na otimização do processo químico. Os reatores de síntese química são desenvolvidos para realizar investigações de DoE garantindo dados de alta qualidade.

Understand the structure of individual molecules and composition of molecular mixtures

Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy For Real-Time Monitoring Of Chemical Reactions

Rota do Mecanismo de Reação
Entendimento Fundamental das Reações Químicas e Fatores que as Influenciam

Os mecanismos de reação descrevem as etapas sucessivas no nível molecular que ocorrem em uma reação química. Os mecanismos de reação não podem ser comprovados, mas são bastante postulados com base em experimentos empíricos e dedução. A espectroscopia FTIR in situ fornece informações para embasar as hipóteses dos mecanismos de reação.

Síntese Organometálica
Entendimento e Controle de Compostos Organometálicos

A Síntese Organometálica, ou Química Organometálica, refere-se ao processo de criação de compostos organometálicos e está entre as áreas mais pesquisadas em química. Os compostos organometálicos são usados com frequência na síntese química fina e para catalisar reações. A espectroscopia Raman e a infravermelha in situ estão entre os métodos analíticos mais avançados para o estudo de sínteses e compostos organometálicos.

Síntese de Oligonucleotídeos
Assegurar Objetivos de Rendimento, Pureza e Custo

A síntese de oligonucleotídeos é o processo químico por meio do qual os nucleotídeos são ligados especificamente para formar um produto sequencial desejado.

For Key Reactions in Organic Chemistry

Alkylation is the process by when an alkyl group is added to a substrate molecule. There are many different alkylating reagents and types of alkylating reactions, and thus it is a widely used technique in organic chemistry. Alkylation is important for manufacturing in the petroleum and commodity chemicals industries, as well as in medicine, since many chemotherapy drugs are alkylating agents. The breadth of reaction types, conditions, and the economic importance of alkylation necessitates thorough understanding, control, and monitoring of alkylation reactions.

Key Functional Groups for Synthesis of Polymers and Pharmaceuticals

Epoxides are three member ethers having a highly strained ring structure containing two carbons and an oxygen. Because of the strain in this structure, epoxides are quite reactive and represent a valuable functional group for performing a variety of reactions. Due to this, epoxides are useful in polymer, pharmaceutical, and fine chemical syntheses.

Key C-C Bond-Forming Reactions in Molecular Synthesis

The Suzuki and related cross-coupling reactions use transition metal catalysts, such as palladium complexes, to form C-C bonds between alkyl and aryl halides with various organic compounds. These catalyzed reactions are widely used methods to efficiently increase molecular complexity in pharmaceutical, polymer, and natural product syntheses. PAT technology is used to investigate cross-coupled reactions with regard to kinetics, mechanisms, thermodynamics, and the effect of reaction variables on performance and safety.

Lithiation Organolithium Reactions

Lithiation and organolithium reactions are key in the development of complex pharmaceutical compounds. Also, organolithium compounds act as initiators in certain polymerization reactions. The exceptional reactivity of organolithium reagents result from the strong polarity of the C-Li bond, making these reactions and family of compounds among the most important in industrial applications. In situ ReactIR technology has proven useful for investigating lithiations and organolithium reactions in both batch and continuous flow applications.

Controle de Isocianato Residual

Isocianatos são os materiais estruturais essenciais para os polímeros de alto desempenho à base de poliuretano que compõem revestimentos, espumas, adesivos, elastômeros e isolamentos. Abrange a superexposição a isocianatos residuais levados a novos limites para isocianatos residuais em novos produtos. Os métodos analíticos tradicionais para medição das concentrações de isocianato residual (NCO) usando amostragem e análise off-line geram preocupações. O monitoramento in situ com a tecnologia analítica de processos aborda esses desafios e permite que os fabricantes e formuladores garantam que as especificações de qualidade do produto, a segurança pessoal e os regulamentos ambientais sejam seguidos.

Medição de Reações de Polimerização

A medição da reação de polimerização é essencial para produzir um material que atenda aos requisitos, incluindo compreensão imediata, precisão, reprodutibilidade e maior segurança.

Perfis de Impureza de Reações Químicas

O perfil de impureza visa a identificação e subsequente quantificação de componentes específicos presentes em níveis baixos, geralmente abaixo de 1% e idealmente inferiores a 0,1%.

Estudos de Cinética da Reação Química

Os estudos de cinética da reação química in situ oferecem uma compreensão e um caminho aprimorados do mecanismo de reação, fornecendo dependências de concentração dos componentes da reação em tempo real. Dados contínuos ao longo do percurso de uma reação permite calcular as leis de taxa com menos experimentos devido à natureza abrangente dos dados.  A Análise Cinética do Progresso da Reação (RPKA) usa dados in situ sob concentração sinteticamente relevantes e captura informações ao longo de todo o experimento, garantindo que todo o comportamento da reação possa ser descrito com precisão.

Química de Fluxo Contínuo

A química de fluxo contínuo expande as opções com etapas sintéticas exotérmicas que não são possíveis em reatores de batelada, e novos desenvolvimentos no design do reator de fluxo oferecem alternativas para reações de mistura limitada em reatores de batelada. Isso geralmente resulta em melhor qualidade do produto e maior rendimento.Ao ser combinada à tecnologia analítica de processo (TAP), a química de fluxo permite a análise rápida, a otimização e o aumento de escala de uma reação química.

Controle de Processo para Reações Exotérmicas

As reações químicas exotérmicas geram riscos inerentes, especialmente durante o aumento de escala. Os riscos incluem riscos de segurança, como pressão excessiva, descarga de conteúdo ou explosão, assim como degradação da pureza e do rendimento do produto, associados a qualquer aumento brusco de temperatura.  Por exemplo, o controle inadequado das reações de Grignard introduz preocupações de segurança associadas à acumulação do haleto orgânico, que, se não detectada, pode resultar em catástrofe levando a uma reação descontrolada.

Reações de Hidrogenação

O estudo das reações de hidrogenação requer decisões informadas a fim de otimizar o processo no laboratório e garantir que sejam repetíveis em aumento de escala. Medições contínuas e em tempo real da reação são aplicadas para a obtenção de um conhecimento profundo e fundamental do processo. Isso se aplica para a tomada mais rápida de decisões, para reduzir o número de experimentos e o tempo de aumento de escala do processo; para aumentar seletividade/rendimento de um feedback praticamente instantâneo sobre a direção da reação; para reduzir o tempo de ciclo e melhorar o rendimento pela determinação do ponto final ideal, parando uma reação em um ponto do tempo específico e evitando o risco de formação de subproduto.

Highly Reactive Chemistries

Highly reactive chemistry is a terminology used to describe chemical reactions that are particularly challenging to handle and develop due to the potentially hazardous and/or energetic nature of the reactants, intermediates and products that are present during synthesis. These chemistries often involve highly exothermic reactions which require specialized equipment or extreme operating conditions (such as low temperature) to ensure adequate control. Ensuring safe operating conditions, minimizing human exposure, and gaining the maximum amount of information from each experiment are key factors in successfully designing and scaling-up highly reactive chemistries.

High Pressure Reactions

Many processes require reactions to be run under high pressure. Working under pressure is challenging and collecting samples for offline analysis is difficult and time consuming. A change in pressure could affect reaction rate, conversion and mechanism as well as other process parameters plus sensitivity to oxygen, water, and associated safety issues are common problems.

Hidroformilação ou Oxo Síntese/Processo Oxo

Processos catalíticos de hidroformilação, ou oxo síntese, que sintetizam aldeídos a partir de alquenos. Os aldeídos resultantes formam a matéria-prima para muitos outros compostos orgânicos úteis.

Halogenation Reactions

Halogenation occurs when one of more fluorine, chlorine, bromine, or iodine atoms replace one or more hydrogen atoms in an organic compound. Depending on the specific halogen, the nature of the substrate molecule and overall reaction conditions, halogenation reactions can be very energetic and follow different pathways. For this reason, understanding these reactions from a kinetics and thermodynamic perspective is critical to ensuring yield, quality and safety of the process.

Reações Catalíticas

Os catalisadores criam um caminho alternativo que aumenta a velocidade e o resultado de uma reação. Logo, uma compreensão aprofundada da cinética da reação é importante. Esse entendimento inclui não apenas informações sobre a velocidade da reação, mas também fornece um detalhamento sobre o mecanismo de reação. Há dois tipos de reações catalíticas: heterogênea e homogênea. A heterogênea se dá quando o catalisador e o reagente se encontram em duas fases diferentes. A homogênea se dá quando o catalisador e o reagente estão na mesma fase.

reações de síntese

Uma das quatro principais classes de reações químicas, as reações de síntese são representadas por importantes exemplos na síntese orgânica, química catalisada, polimerizações e química inorgânica/organometálica. No caso mais simples, ocorre uma reação de síntese quando duas moléculas se combinam para formar uma terceira molécula de produto mais complexa. Muitas vezes, as reações de síntese são mais complexas e requerem uma compreensão profunda da cinética e dos mecanismos da química subjacente, bem como condições de reação cuidadosamente controladas.

Design de Experimentos (DoE)

O Design de Experimentos (DoE) exige que os experimentos sejam realizados em condições bem controladas e reprodutíveis na otimização do processo químico. Os reatores de síntese química são desenvolvidos para realizar investigações de DoE garantindo dados de alta qualidade.

Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy For Real-Time Monitoring Of Chemical Reactions

Rota do Mecanismo de Reação

Os mecanismos de reação descrevem as etapas sucessivas no nível molecular que ocorrem em uma reação química. Os mecanismos de reação não podem ser comprovados, mas são bastante postulados com base em experimentos empíricos e dedução. A espectroscopia FTIR in situ fornece informações para embasar as hipóteses dos mecanismos de reação.

Síntese Organometálica

A Síntese Organometálica, ou Química Organometálica, refere-se ao processo de criação de compostos organometálicos e está entre as áreas mais pesquisadas em química. Os compostos organometálicos são usados com frequência na síntese química fina e para catalisar reações. A espectroscopia Raman e a infravermelha in situ estão entre os métodos analíticos mais avançados para o estudo de sínteses e compostos organometálicos.

Síntese de Oligonucleotídeos

A síntese de oligonucleotídeos é o processo químico por meio do qual os nucleotídeos são ligados especificamente para formar um produto sequencial desejado.

Alkylation is the process by when an alkyl group is added to a substrate molecule. There are many different alkylating reagents and types of alkylating reactions, and thus it is a widely used technique in organic chemistry. Alkylation is important for manufacturing in the petroleum and commodity chemicals industries, as well as in medicine, since many chemotherapy drugs are alkylating agents. The breadth of reaction types, conditions, and the economic importance of alkylation necessitates thorough understanding, control, and monitoring of alkylation reactions.

Epoxides are three member ethers having a highly strained ring structure containing two carbons and an oxygen. Because of the strain in this structure, epoxides are quite reactive and represent a valuable functional group for performing a variety of reactions. Due to this, epoxides are useful in polymer, pharmaceutical, and fine chemical syntheses.

The Suzuki and related cross-coupling reactions use transition metal catalysts, such as palladium complexes, to form C-C bonds between alkyl and aryl halides with various organic compounds. These catalyzed reactions are widely used methods to efficiently increase molecular complexity in pharmaceutical, polymer, and natural product syntheses. PAT technology is used to investigate cross-coupled reactions with regard to kinetics, mechanisms, thermodynamics, and the effect of reaction variables on performance and safety.

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