ReactRaman in-situ reaktionsanalys

Förstå reaktionskinetik, mekanismer och polymorfa övergångar för att optimera processvariabler

ReactRaman™ gör det möjligt för forskare att övervaka reaktioner och kristallisationsprocesser på plats och i realtid, vilket ger mycket specifik information om reaktionskinetik, mekanism, vägar, polymorfa övergångar och reaktionsvariablernas inverkan på processen.

Med hjälp av ReactRaman spårar forskare direkt förändringar i koncentrationen av fasta och flytande reaktanter, intermediärer, produkter och kristallformer i realtid under hela experimentet. Dessa informationsrika experiment ger insikter i reaktionsmekanismer och effekten av kritiska processparametrar (CPP).

Lär dig mer om in-situ Raman-spektroskopi med ReactRaman.

ReactRaman 802L

En in-situ Raman-spektrometer optimerad för realtidsanalys, i kombination med en intuitiv, integrerad mjukvaruplattform, säkerställer tillförlitlig reaktionsinformation av hög kvalitet från varje experiment.

ReactRaman med programvaran iC Raman™ ger sammansättningsanalys till varje laboratorium, från datainsamling till analys. Automatiserat parameterval ger tillförlitlig och korrekt datainsamling, vilket gör det möjligt för forskare att ha förtroende för resultaten. Rätt första gången, varje gång, i varje process, för varje användare.

Fasta och utbytbara Raman-sonder och optik

In-situ Raman-sond- och flödesbaserad provtagningsteknik möjliggör studier av vätske- och fastfaskemi i batch- eller kontinuerliga flödeskonfigurationer. Raman-sonder som är lämpliga för ändamålsenlig process möjliggör användning över ett brett spektrum av temperaturer, tryck och kemier. Våra Raman-sond- och optiska alternativ inkluderar:

Infogade Raman-flödesceller
Raman-sonder med nedsänkning
Beröringsfria Raman-sonder
Visa all in-situ Raman-spektroskopiutrustning

Omfattande reaktionsförståelse

För att förstå kemiska reaktioner använder kemister in-situ ReactRaman för att ta itu med följande:

När börjar reaktionen och slutar reaktionen?
Vilka intermediärer produceras?
Vilka är reaktionskinetiken, mekanismerna eller kristallisationsprocesserna?
Reagerade den som förväntat? Bildades några biprodukter och varför?
Vad händer om reaktionstemperaturen, doseringshastigheten eller blandningshastigheten ändras?

Kontinuerlig övervakning med en Raman-spektrometer på plats gör att du kan trenda komponenter över tid, vilket gör det lättare att svara på kritiska reaktions- och processoptimeringsfrågor.

Säkerhet i varje laboratorium

Med fem säkerhetsspärrar och fyra visuella indikatorer kan du arbeta säkert och enkelt identifiera när lasern används. ReactRaman och iC Raman kommer att aktivera lasern endast när alla följande förreglingsvillkor är uppfyllda:

SmartConnect-sond™ med elektronisk verifiering säkerställer anslutning till spektrometerenheten för säker drift
Provtagningsoptiken är säkert fastsatt på sondhuvudet
Fiberledningen är intakt
Lasernyckeln på frontpanelen är i läge ON (PÅ)
Fjärrförregling inkopplad (dvs. för dörr, rum eller reaktorlock)

Litet fotavtryck, stor prestanda

Klassledande prestanda med utmärkt stabilitet och känslighet i ett kompakt, stapelbart paket.

Bärbar och enkel att distribuera var som helst i labbet för batch- eller flödesprocesser. En enda robust kontakt garanterar uppriktning varje gång och inbyggd säkerhet säkerställer bekymmersfria mätningar.

ReactRaman tar liten plats och designades för att kunna staplas med andra laboratorieinstrument för ännu mer kompakta layouter.

in situ Raman-spektrometer med automatiserad laboratoriereaktor

Omfattande Raman-analys och förståelse

Raman-sonder på plats

Sond- och flödesbaserad provtagningsteknik gör det möjligt för forskare att studera vätske- och fastfaskemi i batch- eller kontinuerliga flödesapplikationer, över ett brett spektrum av temperaturer, tryck och kemier.

Analys™ med ett klick

Programvaran iC Raman™ är utformad speciellt för tidsupplöst reaktionsanalys och kombinerar en algoritm för toppval med funktionell gruppintelligens för att drastiskt minska analystiden.

Experter på reaktionsanalys

METTLER TOLEDO har över 30 års erfarenhet av att utveckla reaktionsanalys. Detta är vårt fokus och vår passion. Vi har byggt in denna expertis i vår senaste Raman-spektrometer.

ReactRaman fungerar i ett brett spektrum av kemier och förhållanden. Vanliga användningsområden är:

Polymorf detektion av karbamazepin

Avslöja processmekanismer
I det här exemplet följer ReactRaman omvandlingen av karbamazepinanhydrat till dihydratformen samtidigt som den visar hela omvandlingstiden.

Ge insikt i särskiljande polymorfer
Ibland kan polymorfer inte identifieras synligt. ReactRaman tillhandahåller molekylär information för att hjälpa dig att förstå mer om deras kristallisationsprocesser.

Mät formstabilitet
Omvandling av polymorfer kan övervakas, vilket ger insikt i produkternas stabilitet för att säkerställa produktkvaliteten.

Spåra framsteg för bättre avkastning och renhet
Bekräftelse av optimal reaktion eller kristallisationsslutpunkt.

Fastställ kinetiken snabbt
Första ordningens reaktionskinetik i ett experiment.

Polymorf detektion med hjälp av Raman-spektrometer

ReactRaman-spektrometern är en del av en integrerad produktfamilj, som inkluderar:

ReactIR™ in-situ FTIR-spektrometer
EasyViewer™ partikelstorleksanalysator för att visa och mäta partiklar på plats och i realtid
EasyMax™, OptiMax™ och RX-10 kemiska syntesreaktorer

Dessa verktyg är särskilt utformade för kemi- och processutveckling och kombineras med iC Software Suite för att ge omfattande processförståelse och kontroll.

Resurser för Raman-spektroskopi på plats

Guide för reaktionsanalys i realtid

Den här guiden granskar fördelarna och vikten av PAT-metoder för att utveckla reaktionsförståelse oc...

Maximera reaktionsinsikt från varje experiment

Denna viktiga vitbok beskriver integrationen av realtidsreaktionsanalys i en robust processanalystek...

7 Viktiga kristallisationsmekanismer

Den här kostnadsfria guiden går igenom sju dolda kristallisationsmekanismer som kan påverka din kris...

Vanliga frågor om Raman Spectrometer

Vad är en Raman-sond?

En Raman-sond använder laserljus för att skapa ett "fingeravtryck" genom att få molekyler i ett prov att vibrera på ett specifikt sätt när ljuset träffar provet. Fingeravtrycket fångas sedan upp och skickas via fiberoptiska kablar till en analysator, där det jämförs med kända signaler. Raman-sonder använder fibrer för att leverera excitationslaserstrålen till provet och samla in signalen, vilket möjliggör mer flexibilitet med provhållaren.

Dessa är för nedsänkning, beröring och flöde. Den vanligaste konfigurationen är nedsänkningssonden som är utformad för att sättas in i en reaktor som innehåller reaktionsprovet. Om kemin är frätande eller behöver tätas är det ofta bättre att använda en beröringsfri Raman-sond utanför ett platsfönster som tittar in i reaktorn. Flödescellen kan kopplas in-line för flödesapplikationer för att göra kontinuerliga mätningar.

Hur använder man en Raman-sond?

Anslut SmartConnect™ Raman-sonden till spektrometerns basenhet. Med tanke på vilken typ av prov som ska mätas, anslut provgränssnittsänden av sonden - en nedsänkningssond till en reaktor, en flödescell till en bypass-slinga eller flödesväg och en beröringsfri Raman-optik på ett platsglas eller fönster för att fjärrobservera reaktionen. När anslutningen är klar använder du programvaran iC Raman för att optimera datainsamlingsparametrarna och ställa in experimentprofilen.

Hur fungerar en Raman-spektrometer?

En laserstråle från Raman-analysatorn riktas vanligtvis mot provet, och det Raman-spridda ljuset samlas in och återförs till spektrometern.

Det resulterande Raman-spektrumet, som representerar intensiteten hos spritt ljus vid olika våglängder, ger information om vibrationer inom molekylen och kan användas för att identifiera ämnen eller studera specifika molekylära interaktioner.

Vad används en Raman-spektrometer till?

Raman-spektrometrar används för att identifiera okända material och verifiera eller kvantifiera kända material. Raman-spektroskopi är en icke-destruktiv analysteknik som möjliggör snabb och säker analys, eftersom ingen provberedning behövs och i vissa fall kan prover till och med analyseras i sin originalförpackning.

Tillämpningar av Raman-spektroskopi inkluderar råvaruverifiering, kvalitetskontroll av inkommande varor, identifiering och analys av aktiva farmaceutiska ingredienser (API), tillsatser och hjälpämnen samt identifiering av olagliga eller förfalskade ämnen som läkemedel.

Fler användningsområden för Raman-system för laboratorier:

Vad är skillnaden mellan laboratorie- och handhållna Raman-system?

Handhållna Raman-system används vanligtvis för kvalitativ analys och för att identifiera okända faktorer i fältet genom att jämföra resultaten mot ett lagrat spektralbibliotek.

Raman-laboratoriesystem som ReactRaman erbjuder bättre stabilitet, högre upplösning och känslighet jämfört med handhållna Raman-system. Det är viktigt att påpeka att med den högre känsligheten hos laboratorie-Raman-system är det också möjligt att kvantifiera ämnen i låga koncentrationer.

Nedan följer ett urval av publikationer med in-situ Raman-spektroskopiutrustning:

Yan, Z., Wang, Y., Xu, D., Yang, J., Wang, X., Luo, T., & Zhang, Z. (2023). Hydrolysmekanism av vattenlösligt ammoniumpolyfosfat påverkat av zinkjoner. ACS Omega, 8(20), 17573–17582. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c07642
Yang, L., Zhang, Y., Liu, P., Wang, C., Qu, Y., Cheng, J., & Yang, C. (2022). Kinetik och populationsbalansmodellering av antilösningsmedelskristallisation av polymorf indometacin. Chemical Engineering Journal, 428, 132591. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132591
Marzijarani, N. S., Fine, A., Dalby, S. M., Gangam, R., Poudyal, S., Behre, T., Ekkati, A. R., Armstrong, B. A., Shultz, C. S., Dance, Z. E. X., & Stone, K. H. (2021). Utveckling av tillverkningsprocesser för Belzutifan, del 4: Kväveflödeskriticitet för kontroll av överföringshydrering. Organisk processforskning och utveckling, 26(3), 533–542. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.1c00231
Wang, Y., Zheng, S. G., Yang, W., Zhou, R., He, Q., Radjenovic, P. M., Dong, J., Li, S., Zheng, J., Yang, Z., Attard, G. A., Pan, F., Tian, Z., & Li, J. (2021). In situ Raman-spektroskopi avslöjar strukturen och dissociationen av gränsskiktsvatten. Natur, 600(7887), 81–85. https://doi.org/10.1038/s41586-021-04068-z
Wu, Y., Zhang, H., Wang, N., Chen, T., & Liu, Y. (2021). En studie om kristallomvandlingsförhållandena för valacyklovirhydrokloridpolymorfer: Sesquihydrate, Form I och Form II. Kristallforskning och teknik, 2100084. https://doi.org/10.1002/crat.202100084
Fang, C., Gong, J., Wu, S., Wang, J., & Gao, Z. (2020). Ultraljudsassisterad intensifierad kristallisation av L-glutaminsyra: Kristallkärnbildning och polymorf transformation. Ultraljud Sonokemi, 68, 105227. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105227
Østergaard, I., De Diego, H. L., Qu, H., & Nagy, Z. K. (2020). Riskbaserad drift av en kontinuerlig antilösningsmedelskristallisationsprocess för blandning av blandningar, suspensioner och blandade produkter för polymorf kontroll. Organisk processforskning och utveckling, 24(12), 2840–2852. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.0c00368
Wang, Y. X., Yu, J., Wang, Y., Chen, Z., Dong, L., Cai, R., Hong, M., Long, X., & Yang, S. (2020). In situ mallsyntes av mesoporös Ni-Fe elektrokatalysator för syreutvecklingsreaktion. RSC Framsteg, 10(39), 23321–23330. https://doi.org/10.1039/d0ra03111a
Zhang, S., Zhou, L., Yang, W., Xie, C., Yang, X., Hou, B., Hao, H., Zhou, L., Bao, Y., & Yin, Q. (2020). En undersökning av morfologiutvecklingen av etylvanillin med närvaron av en polymertillsats. Kristalltillväxt och design, 20(3), 1609–1617. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.9b01341
Mei, C., Deshmukh, S. S., Cronin, J. T., Cong, S., Chapman, D. P., Lazaris, N., Sampaleanu, L. M., Schacht, U., Drolet-Vives, K., Ore, M. O., Morin, S., Carpick, B., Balmer, M., & Kirkitadze, M. (2019). Adjuvans för aluminiumfosfatvaccin: Analys av sammansättning och storlek med hjälp av off-line och in-line verktyg. Computational and Structural Biotechnology Journal, 17, 1184–1194. https://doi.org/10.1016/j.csbj.2019.08.003
Nagy, B., Farkas, A., Gyürkés, M., Komaromy-Hiller, S., Démuth, B., Szabó, B. T., Nusser, D., Nagy, Z. K., & Marosi, G. (2017). In-line Raman-spektroskopisk övervakning och återkopplingskontroll av en kontinuerlig dubbelskruvad farmaceutisk pulverblandnings- och tabletteringsprocess. International Journal of Pharmaceutics, 530 (1-2), 21-29. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2017.07.041
Tong, Y., Zhang, P., Dang, L., & Wei, H. (2016). Övervakning av kokristallisation av etenzamid-sackarin: Insikt i kinetisk process genom in situ Raman-spektroskopi. Kemiteknisk forskning och design, 109, 249–257. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2016.01.032
Hänchen, M., Prigiobbe, V., Baciocchi, R., & Mazzotti, M. (2008). Nederbörd i Mg-karbonatsystemet - effekter av temperatur och CO2-tryck. Kemiteknisk vetenskap, 63(4), 1012–1028. https://doi.org/10.1016/j.ces.2007.09.052