Reactores de síntesis química

Los innovadores reactores de síntesis química, EasyMax y OptiMax, son plataformas fáciles de usar que controlan con exactitud y precisión los parámetros de la reacción y hacen recetas, lo que permite a cada químico llevar a cabo reacciones de forma reproducible. Los procedimientos experimentales se pueden ejecutar sin supervisión, durante todo el día, todos los datos se registran automáticamente y están listos para ser compartidos y registrados al instante. Los reactores químicos reinventan la forma en que trabajan los científicos, lo que les permite generar más información por experimento y agilizar la entrega de productos que pueden cambiar vidas. Los reactores de síntesis química automatizados están muy consolidados en las industrias química y farmacéutica, y son esenciales para acelerar los ciclos de tiempo de comercialización con costes inferiores en I+D. 

Descubra moléculas innovadoras y conozca nuevos pasos de síntesis usando una amplia variedad de diseños de reactores. Con una amplia gama de aplicaciones, los reactores químicos automatizados no ponen límites a su creatividad y productividad en el laboratorio de síntesis química. Los tamaños de los reactores varían desde tubos de 8 ml hasta recipientes de 1 l, los reactores de una o dos piezas se ajustan a la química y al flujo de trabajo.

Los reactores de síntesis química funcionan en rangos de temperatura de –80 a +180 °C, agitación aérea y magnética, vacío, química ambiental a alta presión. Todos los químicos pueden disfrutar resolviendo problemas químicos complejos mientras usan los reactores móviles de síntesis química. 

EasyMax LowTemp amplía el espacio de diseño a un intervalo de temperatura variable de –90 a 80 °C (para el descubrimiento de nuevas vías sintéticas, optimización de procesos y diseño de reacciones en condiciones subambientales, entre las que se incluyen las reacciones organometálicas [[en concreto la metalización y la litiación]).

A diferencia de los equipos tradicionales con temperaturas discretas a 0 °C, –21 °C (cloruro de sodio en el hielo) y –78 °C (acetona/hielo seco), EasyMax LT controla con precisión las condiciones de los experimentos a lo largo de un amplio intervalo de temperaturas, incluso cuando no se le presta atención.

Entre los temas clave se incluyen:

• Cambios recientes en el panorama de I+D.
• Debate interactivo sobre los desafíos comunes relacionados con la síntesis en las industrias química y farmacéutica, incluso en su empresa.
• Herramientas para apoyar la optimización de las reacciones y la digitalización del laboratorio.
• Ejemplos de la aplicación en el sector.
• Ejemplos de retorno de la inversión (ROI).

Visualice una demostración on-line en directo desde su puesto de trabajo o desde casa según su horario.

Los sistemas de reactores de laboratorio OptiMax están diseñados para asegurar procesos seguros, robustos y escalables. Los investigadores pueden caracterizar y optimizar las reacciones químicas a escala de litro antes de la fabricación. Los reactores químicos OptiMax se aplican por consideraciones de seguridad cuando se avanza en la identificación de la entalpía, la capacidad de calor, la transferencia de calor y masa en condiciones similares a la del proceso. Los reactores de síntesis se usan ampliamente cuando se construyen moléculas mediante la (re)cristalización con analizadores de tamaño de partículas.

Debido a nuestras colaboraciones con científicos líderes, entendemos los desafíos y las necesidades actuales y futuras. Los reactores químicos están diseñados para minimizar los retrasos y maximizar la eficiencia en los laboratorios químicos.

Ahora más que nunca, los científicos quieren automatizar los tediosos y manuales procedimientos de síntesis química. La automatización de las condiciones de reacción, los controles de los experimentos y la recogida de datos aumenta la productividad personal, al mismo tiempo que confirma operaciones seguras durante todo el día. 

• Síntesis química
• Diseño de experimentos (DoE)
• Química organometálica
• Determinación de perfiles de impurezas
• Desarrollo y escalado de procesos químicos
• Seguridad del proceso químico
• Síntesis paralela
• Cristalización y recristalización
• Reacciones de hidrogenación
• Inactivación viral en bioprocesamiento
• Síntesis de oligonucleótidos

Debido a nuestras colaboraciones con científicos líderes, entendemos los desafíos y las necesidades a los que se enfrenta el sector en la actualidad y en el futuro. Los reactores de síntesis química están diseñados para minimizar los retrasos y maximizar la eficiencia en el laboratorio químico. Una forma de superar estas limitaciones  es usar los estudios sobre el diseño de experimentos (DoE), que están basados en datos experimentales de alta calidad. Implemente el diseño de experimentos (DoE)  para acelerar el proceso de fabricación y optimizar los parámetros de las reacciones y del proceso, como el rendimiento y la pureza. Descubra combinaciones únicas de configuraciones (temperatura, pH, dosificación, agitación, etc.) en el resultado de variables dependientes. 

Las soluciones que permiten una cultura de la seguridad deben satisfacer las necesidades de cada científico, minimizar todos los riesgos para avalar la máxima seguridad personal, posibilitar el desarrollo de condiciones de proceso que coincidan con el funcionamiento a gran escala y evaluar los riesgos para prevenir los peligros de un proceso.

Desarrollamos EasyMax, un reactor químico que respalda la seguridad personal en el laboratorio mediante el control de la reacción de forma segura, automática y preprogramada con una exposición limitada a productos químicos.

Elimine el riesgo de exposición y diseñe procesos intrínsecamente seguros.

Todos los científicos necesitan obtener información para responder a las preguntas decisivas cuando innovan moléculas, optimizan rutas de reacción y crean procesos sólidos y seguros. Los reactores de síntesis química se integran sin problemas gracias a los sensores in situ, que incluyen EasySampler, ReactIR y analizadores de tamaño de partículas. El consolidado flujo de datos de los parámetros de la reacción junto con la información sobre la cinética, los mecanismos de reacción, los perfiles de impurezas y las características de las partículas aportan respuestas decisivas al desarrollar los procesos del laboratorio a la planta. La solución integrada permite que los científicos ofrezcan productos que pueden cambiar vidas de manera más rápida y rentable.

“EasyMax es el primer sistema de reactor controlado en un laboratorio de química orgánica que es completamente aceptado por los químicos y que ya sustituye al matraz de fondo redondo tradicional. EasyMax ayuda a obtener experimentos más exitosos y a desarrollar mejores procesos”.
– Luc Moens, investigador del proceso químico e I+D, Johnson & Johnson, Bélgica

“La pantalla táctil y la configuración del recipiente de EasyMax es fácil de usar y de última generación. Puedo planificar las reacciones con antelación para poder centrarme en la química en lugar de en los problemas de los equipos…”
– Dr. Gerry Budz, desarrollo químico, Novartis Pharma, EE. UU.

“Hemos distribuido unidades EasyMax a usuarios individuales y hemos establecido estaciones de trabajo móviles EasyMax que se usan en las primeras y últimas etapas del desarrollo”.
– Dr. Marty Guinn, desarrollo químico, Pfizer Pharma, EE. UU.
 

“El sistema EasyMax es una herramienta simple, fiable y eficaz en nuestro laboratorio. Nuestro uso del producto va más allá de los equipos en sí…”.
– Dr. Anthony M. DiJulio, Novartis Pharma, EE. UU.

A continuación, se muestra una selección de publicaciones sobre reactores de síntesis química.

Peplow, M. – “Automation for the people: Training a new generation of chemists in data-driven synthesis”, C&EN, October 27,2019, Vol. 97, Edición 42

Yang., et al. “Evaluation of Potential Safety Hazards Associated with the Suzuki−Miyaura Cross-Coupling of Aryl Bromides with Vinylboron Species”. Org. Process Res. Dev. 2018, 22, 351-359

Buetti-Weekly, Michele T., et al. “Development of a safe and scalable process for the preparation of allyl glyoxalate”. Organic Process Research & Development 22.1 (2018): 82-90.

Thomas, et al. “Scalable and Selective Preparation of 3, 3′, 5, 5′-Tetramethyl-2, 2′-biphenol”. Organic Process Research & Development 21.1 (2017): 79-84.

Charles D. Papageorgiou et al. “Development and Scale-up of an Efficient Miyaura Borylation Process Using Tetrahydroxydiboron” Organic Process Research & Development 22.1, 2017, 65-74

Kinetics of a C-H Activation Reaction, Sampling Air-Sensitive Reactions, Nota de aplicación de METTLER TOLEDO basada en los estudios de Brian Vanderplas y David Place, Pfizer

Hwang R., Noack R. M. − International Journal of Experimental Design and Process Optimisation, 2011, Vol. 2, N.º1, págs. 58-65

Guidance for Industry, Q8 (R2) Pharmaceutical Development, U.S. Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration, noviembre de 2009, Revisión 2

Mills J. E. – Chemical Process Research, ACS Symposium Series, 2003, Capítulo 6, págs. 87 – 109 

Owen et al. − Organic Process Research & Development, 2001, 5, págs. 308-323

Los investigadores pueden escoger entre las distintas versiones de los sistemas EasyMax o actualizar los reactores de síntesis existentes para lograr  un mayor control y una gestión de datos inteligente. Descargue una guía que le ayuda a elegir el modelo EasyMax más adecuado para su laboratorio.

¿Qué es un reactor de síntesis química?
Los reactores de síntesis química son los recipientes en los que se producen las reacciones químicas. Los parámetros de reacción, como la temperatura, la dosificación, la agitación y el muestreo, se configuran para realizar una reacción de síntesis. La exactitud y la precisión de esos parámetros de reacción desempeñan un papel importante en la selección, la conversión y la reproducibilidad de la reacción química.

¿Qué tipos de reactores de síntesis química hay?
Para los grupos de I+D, hay tres tipos de reactores químicos: discontinuo, continuo con depósito agitado y de flujo conectado. Los reactores discontinuos son reactores de tanque agitado donde la reacción química ocurre en un espacio confinado durante un periodo. Los reactores continuos con depósito agitado o semicontinuos tienen reactivos añadidos continuamente y los (sub)productos se eliminan. Los reactores de flujo conectado son normalmente tubulares, donde el tiempo de residencia influye sobre la conversión de reacciones químicas.

¿Cuáles son los retos de los equipos tradicionales de reactores químicos?
Las preparaciones de los equipos de laboratorio manuales son complicadas, lentas e inseguras. Las configuraciones tradicionales están poco controladas y tienen resultados inconsistentes e irreproducibles en el rango de parámetros de la reacción limitantes, como T, p, pH y muestreo. Las brechas de información limitan la comprensión ya que los datos no se registran y la documentación se pierde.

Reactores químicos y automatización
Los reactores de síntesis química automatizados están diseñados para tener un inicio rápido, una manipulación sencilla, un control preciso, una seguridad intrínseca y realizar análisis e informes integrados. Inicie la receta desde la pantalla inicial configurada previamente con la pantalla táctil. A pesar de tener variedad de volúmenes y rangos de aplicación, no se necesitan baños de hielo o aceite. Controle todos los parámetros de reacción con precisión y de manera ilimitada para asegurar una mejor calidad de datos y conjuntos de datos completos. La refrigeración activa permite un control rápido de la temperatura y evita productos secundarios inesperados. Exporte los datos para asegurar la trazabilidad de los resultados, la visualización y la coherencia.

Reactores de síntesis química para el diseño de experimentos (DoE)
En el análisis moderno de múltiples parámetros (por ejemplo, en el diseño de experimentos), el control de parámetros preciso y reproducible es crucial para obtener resultados exactos. En el DoE, la calidad de los datos estadísticos resultantes que describen respuestas, como el rendimiento y la pureza del producto, dependen en gran medida de la capacidad de la herramienta de síntesis de controlar los parámetros de reacción de manera precisa dentro de estrictos márgenes de tolerancia. Se ha demostrado que las herramientas manuales fallan en el control preciso de parámetros.

Estación de trabajo de síntesis personal como reactor químico
Una estación de trabajo de síntesis personal incluye un conjunto de reactores por lotes equipados con dosificación, muestreo, agitación y control de temperatura. Esta configuración permite controlar los cambios de temperatura con precisión durante el periodo de reacción, mientras que las rampas de dosificación, los puntos de muestreo y los cambios de velocidad del agitador se pueden programar fácilmente. Los datos de reacción se recopilan automáticamente a medida que avanza el experimento, lo que permite a los científicos ejecutarlos sin supervisión y centrarse en otras actividades.