Органический синтез - METTLER TOLEDO
Organic Synthesis Applications

Органический синтез

Проверка и оптимизация катализа, гидрирования, синтеза полимеров и прочих операций синтеза реагентов

Органический синтез
Повышение активности катализатора тандемного гидроформилирования-гидрирования
Мониторинг реакций в режиме реального времени
Планирование экспериментов для оптимизации условий протекания реакции
Рабочие станции органического синтеза
Синтез веществ с новыми свойствами
Химические составы с высокой реакционной способностью

Применение

Области применения органического синтеза

Контроль остаточных изоцианатов
Процессно-аналитические технологии для непрерывного измерения NCO

Изоцианаты — это важнейшие строительные блоки для полиуретановых полимеров, которые используются при производстве покрытий, пены, клея, эластомеров и изоляционных материалов. Опасения по поводу воздействия остаточных изоцианатов привели к новым ограничениям на эти компоненты в новых продуктах. Традиционные аналитические методы измерения концентрации остаточного изоцианата (NCO) с помощью автономного отбора и анализа проб сопряжены с рядом трудностей. Мониторинг in situ с помощью процессно-аналитической технологии устраняет эти трудности и помогает производителям и разработчикам рецептур контролировать соблюдение стандартов качества продукции, безопасности персонала, а также экологических нормативов.

Исследование реакций полимеризации
Полный анализ кинетики синтеза полимеров

ИК-Фурье спектроскопия in situ помогает изучать реакции полимеризации, их механизмы, кинетику, определять константы реакций и энергии активации. Этот инструмент дает множество экспериментальных данных, которые позволяют ускорить исследование.

Профилирование примесей в реакционных средах
Непрерывный автоматический отбор проб реакционной смеси повышает производительность работы химиков и дает им более точную информацию

Знание кинетики состава примесей и механизма их образования важно для определения момента окончания реакции в химических исследованиях и при разработке технологических процессов. Для таких исследований необходимы точные, воспроизводимые и представительные пробы.

Исследования кинетики химических реакций
Определение скорости химической реакции и изучение кинетики в режиме реального времени

Исследования кинетики химических реакций, проводимые in situ, позволяют в режиме реального времени собирать данные о зависимостях концентраций реагирующих компонентов, что помогает лучше понять механизм реакции и характер ее протекания. Непрерывный сбор данных в ходе реакции обеспечивает их полноту, и в результате кинетическое уравнение реакции можно составить при небольшом количестве экспериментов.  Кинетический анализ протекания реакции (КАПР) использует данные, собранные in situ с учетом концентраций реагирующих веществ, причем данные поступают на протяжении всего эксперимента, что обеспечивает точное и исчерпывающее описание реакции.

Химия непрерывных потоков
Повышение безопасности, качества и выхода продукта, а также сокращение времени цикла разработки технологии

Химия непрерывных потоков делает возможными стадии экзотермического синтеза, которые неосуществимы в реакторах периодического действия. В реакторах непрерывного действия благодаря новой конструкции также снимается ограничение на смешивание в ходе некоторых реакций. Во многих случаях это означает более высокие выход и качество продукта реакции.  В сочетании с процессно-аналитической технологией химические процессы в непрерывном потоке ускоряют анализ, оптимизацию и масштабирование химических реакций.

Управление процессом при проведении экзотермических реакций
Изучайте и контролируйте разработку реакции Гриньяра, а затем переносите ее на производство с помощью процессно-аналитической технологии

Экзотермические химические реакции сопровождаются рядом рисков, особенно в процессе масштабирования. При резком подъеме температуры возникают такие угрозы безопасности, как избыточное давление, пролив или взрыв содержимого, а также сокращение выхода продукта и снижение его чистоты.  Например, недостаточный контроль реакций Гриньяра может привести к накоплению органического галогенида, который при несвоевременном обнаружении может спровоцировать катастрофическое развитие неконтролируемой реакции.

Реакции гидрирования
Изучение и оптимизация влияния параметров процесса на реакции гидрирования

Изучение реакций гидрирования требует принятия обоснованных решений, которые помогут оптимизировать процесс в лаборатории и обеспечить его воспроизводимость при масштабировании. Непрерывные исследования реакции в режиме реального времени помогают глубже понять фундаментальную природу процессов. Более быстрое принятие решений способствует сокращению числа экспериментов и времени на масштабирование процесса. Практически мгновенная обратная связь по направлению реакции помогает увеличить селективность и выход реакции. Определение идеальной конечной точки путем остановки реакции в определенный момент времени и устранения риска образования побочных продуктов помогает сократить время цикла и увеличить выход реакции.

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.

Hydroformylation or Oxo Synthesis/Process
Understand Catalyst Activity

Hydroformylation, or oxo synthesis/process, is important for the production of olefins to aldehydes and aldehydes from alkenes. Hydroformylation reactions are performed at high pressure and can be challenging to sample due to the extreme reaction conditions, as well as the toxic, flammable, and reactive raw materials and reagents.

Каталитические реакции
Ускорение химических реакций катализатором

Использование катализаторов — это альтернативный способ увеличения скорости и выхода реакции, поэтому важно глубоко понимать ее кинетику. Знание кинетики дает представление не только о скорости реакции, но и о ее механизме. Существуют два типа каталитических реакций: гетерогенные и гомогенные. В гетерогенных реакциях катализатор и реагент существуют в двух разных фазах. В гомогенных катализатор и реагент находятся в одной фазе.

изучение реакций синтеза
Создание важных веществ для научных исследований, промышленности и торговли

Реакции синтеза — один из четырех основных классов химических реакций. Они играют важную роль в органическом синтезе, каталитической химии, производстве полимеров и неорганической/металлоорганической химии. Простейшим примером реакции синтеза является объединение двух молекул в третью, более сложную. Но зачастую эти реакции гораздо сложнее и требуют глубокого понимания кинетики и химических механизмов процесса, а также тщательного контроля условий их протекания.

Моделирование экспериментов
Статистический подход к оптимизации реакций

Методика моделирования экспериментов (DoE) предусматривает проведение экспериментов в хорошо контролируемых и воспроизводимых условиях с целью оптимизации химических процессов. Рабочие станции химического синтеза проектируются с учетом требований методики DoE и гарантируют высокое качество данных.

Fundamental Understanding of Chemical Reactions and Factors Affecting Them

Reaction mechanisms describe the successive steps at the molecular level that take place in a chemical reaction. Reaction mechanisms cannot be proven, but rather postulated based on empirical experimentation and deduction. In situ FTIR spectroscopy provides information to support reaction mechanisms hypotheses.

Organometallic Synthesis
Analysis with In Situ Infrared and Raman Spectroscopy

Organometallic Synthesis refers to the process of creating organometallic compounds, and is among the most actively researched areas in chemistry. Organometallic compounds are frequently used in fine chemical syntheses and to catalyze reactions. In situ Infrared and Raman spectroscopy are among the most powerful analytical methods for the study of organometallic compounds and syntheses.

Контроль остаточных изоцианатов

Изоцианаты — это важнейшие строительные блоки для полиуретановых полимеров, которые используются при производстве покрытий, пены, клея, эластомеров и изоляционных материалов. Опасения по поводу воздействия остаточных изоцианатов привели к новым ограничениям на эти компоненты в новых продуктах. Традиционные аналитические методы измерения концентрации остаточного изоцианата (NCO) с помощью автономного отбора и анализа проб сопряжены с рядом трудностей. Мониторинг in situ с помощью процессно-аналитической технологии устраняет эти трудности и помогает производителям и разработчикам рецептур контролировать соблюдение стандартов качества продукции, безопасности персонала, а также экологических нормативов.

Исследование реакций полимеризации

ИК-Фурье спектроскопия in situ помогает изучать реакции полимеризации, их механизмы, кинетику, определять константы реакций и энергии активации. Этот инструмент дает множество экспериментальных данных, которые позволяют ускорить исследование.

Профилирование примесей в реакционных средах

Знание кинетики состава примесей и механизма их образования важно для определения момента окончания реакции в химических исследованиях и при разработке технологических процессов. Для таких исследований необходимы точные, воспроизводимые и представительные пробы.

Исследования кинетики химических реакций

Исследования кинетики химических реакций, проводимые in situ, позволяют в режиме реального времени собирать данные о зависимостях концентраций реагирующих компонентов, что помогает лучше понять механизм реакции и характер ее протекания. Непрерывный сбор данных в ходе реакции обеспечивает их полноту, и в результате кинетическое уравнение реакции можно составить при небольшом количестве экспериментов.  Кинетический анализ протекания реакции (КАПР) использует данные, собранные in situ с учетом концентраций реагирующих веществ, причем данные поступают на протяжении всего эксперимента, что обеспечивает точное и исчерпывающее описание реакции.

Химия непрерывных потоков

Химия непрерывных потоков делает возможными стадии экзотермического синтеза, которые неосуществимы в реакторах периодического действия. В реакторах непрерывного действия благодаря новой конструкции также снимается ограничение на смешивание в ходе некоторых реакций. Во многих случаях это означает более высокие выход и качество продукта реакции.  В сочетании с процессно-аналитической технологией химические процессы в непрерывном потоке ускоряют анализ, оптимизацию и масштабирование химических реакций.

Управление процессом при проведении экзотермических реакций

Экзотермические химические реакции сопровождаются рядом рисков, особенно в процессе масштабирования. При резком подъеме температуры возникают такие угрозы безопасности, как избыточное давление, пролив или взрыв содержимого, а также сокращение выхода продукта и снижение его чистоты.  Например, недостаточный контроль реакций Гриньяра может привести к накоплению органического галогенида, который при несвоевременном обнаружении может спровоцировать катастрофическое развитие неконтролируемой реакции.

Реакции гидрирования

Изучение реакций гидрирования требует принятия обоснованных решений, которые помогут оптимизировать процесс в лаборатории и обеспечить его воспроизводимость при масштабировании. Непрерывные исследования реакции в режиме реального времени помогают глубже понять фундаментальную природу процессов. Более быстрое принятие решений способствует сокращению числа экспериментов и времени на масштабирование процесса. Практически мгновенная обратная связь по направлению реакции помогает увеличить селективность и выход реакции. Определение идеальной конечной точки путем остановки реакции в определенный момент времени и устранения риска образования побочных продуктов помогает сократить время цикла и увеличить выход реакции.

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.

Hydroformylation or Oxo Synthesis/Process

Hydroformylation, or oxo synthesis/process, is important for the production of olefins to aldehydes and aldehydes from alkenes. Hydroformylation reactions are performed at high pressure and can be challenging to sample due to the extreme reaction conditions, as well as the toxic, flammable, and reactive raw materials and reagents.

Каталитические реакции

Использование катализаторов — это альтернативный способ увеличения скорости и выхода реакции, поэтому важно глубоко понимать ее кинетику. Знание кинетики дает представление не только о скорости реакции, но и о ее механизме. Существуют два типа каталитических реакций: гетерогенные и гомогенные. В гетерогенных реакциях катализатор и реагент существуют в двух разных фазах. В гомогенных катализатор и реагент находятся в одной фазе.

изучение реакций синтеза

Реакции синтеза — один из четырех основных классов химических реакций. Они играют важную роль в органическом синтезе, каталитической химии, производстве полимеров и неорганической/металлоорганической химии. Простейшим примером реакции синтеза является объединение двух молекул в третью, более сложную. Но зачастую эти реакции гораздо сложнее и требуют глубокого понимания кинетики и химических механизмов процесса, а также тщательного контроля условий их протекания.

Моделирование экспериментов

Методика моделирования экспериментов (DoE) предусматривает проведение экспериментов в хорошо контролируемых и воспроизводимых условиях с целью оптимизации химических процессов. Рабочие станции химического синтеза проектируются с учетом требований методики DoE и гарантируют высокое качество данных.

Reaction mechanisms describe the successive steps at the molecular level that take place in a chemical reaction. Reaction mechanisms cannot be proven, but rather postulated based on empirical experimentation and deduction. In situ FTIR spectroscopy provides information to support reaction mechanisms hypotheses.

Organometallic Synthesis

Organometallic Synthesis refers to the process of creating organometallic compounds, and is among the most actively researched areas in chemistry. Organometallic compounds are frequently used in fine chemical syntheses and to catalyze reactions. In situ Infrared and Raman spectroscopy are among the most powerful analytical methods for the study of organometallic compounds and syntheses.

Публикации

Публикации по органическому синтезу

Информационные документы

«Методы синтеза новых веществ»
Достижения органической химии дают исследователям новые возможности для разработки веществ и оптимизации способов их получения. В новом информационном...
Химический синтез без круглодонных колб
Learn how to improve your organic synthesis!This white paper discusses new methodologies for organic synthesis including how to: Cool and heat without...
Оптимизируйте реакции, катализируемые металлами
Качество результатов многих экспериментов, особенно в области изучения химических процессов, во многом зависит от правильного определения моментов нач...
Ускоренный контроль химических процессов
"Как сделать больше, затрачивая меньше?" - этот вопрос постоянно возникает в исследовательских химических лабораториях, где ученым приходится разрабат...
Применение ИК-Фурье спектроскопии для обеспечения безопасности процессов восстановления борогидридом натрия
Джон О'Рили (John O'Reilly) из компании Roche (Ирландия) рассказывает о применении метода ИК-Фурье спектроскопии в технологической системе анализа про...
«Наблюдение тандемного процесса гидроформилирования и гидрирования в режиме реального времени»
Наблюдение химического процесса в режиме реального времени in situ методом спектроскопии с преобразованием Фурье в среднем ИК-диапазоне (mid-FTIR) спо...
Экзотермические реакции Гриньяра — четыре шага для управления и масштабирования
В этом информационном документе рассказывается, как исследователи преодолевают риски, связанные с реакциями Гриньяра с ярко выраженными экзотермически...
Быстрый анализ для оптимизации непрерывных реакционных процессов
Информационный документ «Быстрый анализ для оптимизации непрерывных реакционных процессов» посвящен оптимизации химических реакций.

Интернет-семинары

Hydrogenation Under High Pressure
This presentation discusses the implementation of Fourier Transform Infrared (FTIR) reaction monitoring technology to provide knowledge and understand...
Merck Chemical Process Development
В целях облегчения разработки химических процессов был разработан комплекс процедур: - Моделирование процессов - Автоматизация процессов - Про...
Reaction Kinetics Progress Analysis Ryan Baxter
На интернет-семинаре с использованием графического анализа объясняется необычная кинетика активации C-H связи и рассматривается методология кинетичес...
Hydrogenation Under High Pressure
This presentation discusses the implementation of Fourier Transform Infrared (FTIR) reaction monitoring technology to provide knowledge and understand...
Моделирование эксперимента по синтезу пептидов
Узнайте о том, как специалисты компании Lonza Peptide используют методы моделирования экспериментов.

Другое оборудование

Инструменты органического синтеза

Thank you for visiting www.mt.com. We have tried to optimize your experience while on the site, but we noticed that you are using an older version of a web browser. We would like to let you know that some features on the site may not be available or may not work as nicely as they would on a newer browser version. If you would like to take full advantage of the site, please update your web browser to help improve your experience while browsing www.mt.com.