 |
Wielu chemików i inżynierów pracujących w laboratoriach odczuwa różnego rodzaju ograniczenia na etapie badania wpływu różnych czynników na przebieg reakcji chemicznych. Tradycyjne metody zawierają szereg mankamentów, utrudniając odkrywanie nowych ścieżek prowadzenia syntez organicznych. Temperatura reakcji jest kluczowym parametrem, którego nie można mierzyć w ramach tradycyjnych metod syntezy. Parametr ten często nie jest optymalizowany ze względu na presję czasu występującą na etapie opracowania procesu. Jeśli zakres monitorowania warunków procesowych zostanie poszerzony o inne parametry procesowe takie jak szybkość dozowania, mieszanie i pH – tradycyjne techniki syntezy nie zapewniają praktycznie żadnych możliwości w zakresie monitorowania procesu, spowalniając w ten sposób tempo etapu opracowania reakcji chemicznej. Naukowcy mogą ponadto odczuwać przeciążenie wynikające z wymagań elektronicznego rejestrowania kluczowych danych procesowych i dotyczących sprawności dla celów sprawozdawczości o charakterze historycznym i związanych z wymaganiami regulacji prawnych. Tradycyjne wyposażenie do syntez organicznych takie jak płaszcze grzejne, łaźnie lodowe i kriostaty w połączeniu z autonomicznymi lejkami dozującymi i napędami mieszadeł posiadają ograniczony zakres temperaturowy, niewielkie możliwości w zakresie sterowania, wymagają ręcznej obsługi oraz praktycznie nie dają żadnych możliwości w zakresie gromadzenia danych i ich raportowania w czasie rzeczywistym w miarę postępu syntezy.
W tej chwili naukowcy stosują skuteczne metody stwarzające dużo większe możliwości, jeśli chodzi o otrzymywanie nowych związków chemicznych oraz optymalizowanie warunków prowadzenia procesów. W przewodniku omówiono otwierające się przed naukowcami nowe możliwości w zakresie sterowania kluczowymi parametrami procesowymi oraz ich optymalizacji i raportowania. W czterech studiach przepadku zaprezentowano sposoby wpływania przez wiodące firmy farmaceutyczne na efektywność pracy w laboratoriach specjalizujących się w syntezach organicznych:
- Identyfikowanie idealnych warunków procesowych w celu zapewnienia prawidłowego przebiegu reakcji tryflacji
- Kontrola parametrów pozwalająca zapobiegać powstawaniu zanieczyszczeń podczas reakcji z udziałem guanidyny
- Zastosowanie koncepcji centralnego planowania dla skalowania reakcji z udziałem guanidyny
- Monitorowanie przebiegu dwuetapowej redukcji borowodorku litu przy pomocy systemu do pomiaru szybkości reakcji działającego w trybie on-line.
