實驗研究的有效設計

快速有效地發現和開發新的化學實體是一個持續的挑戰。有機化學家和工程師應用各種技術和方法來改善合成途徑以變得更有效並最小化珍貴起始材料的消耗。合成方法和工具的進步使得改進成為可能。

在合成有機化學實驗室，障礙或約束仍需要解決。化學反應受多個參數的影響，使得難以快速有效地找到最佳參數。化學性質可受包括濃度，加入速率，溫度，溶劑，催化劑和pH的參數的影響。通常，參數彼此影響。反應也可受影響質量傳遞的攪拌器類型或速度的影響，並進一步影響實驗結果。

科學家可以在合成有機化學實驗室中應用實驗設計（DoE）方法，而不是採用“試錯法”方法，其中每個參數單獨檢查和它們之間的相互作用不容易被檢測到。本白皮書介紹了DoE方法及其如何用於識別參數之間的關係，定義響應變量（包括產量，選擇性，雜質水平）達到理想值的最佳設置。

提出了兩個案例研究：

• 蘇黎世應用科學大學（ZHAW）的研究人員研究了苯乙烯聚合：
  • 了解溫度控制的性能和準確性，這是可靠的DoE研究的先決條件
  • 追踪進度和重複性
     
• Lonza SA的科學家們探索了肽合成反應：
  • ◦識別反應參數的影響
  • 更好地理解過程變異的原因和影響
  • 縮短化學開發週期
  • 支持按設計質量（QbD）方法