 |
공정 분석 기술(PAT) 분석법의 Application은 모든 학술 및 산업 합성 화학 분야에서 그 중요성이 계속 높아지고 있습니다. 실시간 반응 분석은 고급 분석, 모델링 및 디지털화를 비롯한 전반적인 PAT 전략에서 중요한 요소입니다. PAT 전략의 전반적인 목표는 데이터를 획득하고 실행 가능한 정보로 변환하여 반응 이해와 공정 지식을 가속화함으로써 화학 합성의 수율, 품질 및 지속 가능성을 극대화하는 것입니다.
특정 화학물질에 따라 FTIR, 라만, UV/Vis, NIR, NMR 및 MS를 비롯한 분광법을 선택하여 실시간 분석을 가능하게 할 수 있습니다. UPLC와 같은 최첨단 크로마토그래피 분석법 또한 온라인 반응 분석에 사용할 수 있습니다. 이러한 기술들은 고급 분석 및 모델링 도구로 분석할 수 있는 광범위한 데이터 스트림을 제공합니다. 반응 또는 공정을 완전히 특성화하는 데이터를 제공하기 위해 여러 실시간 분석 기법을 함께 사용하는 경우가 많습니다.
“실시간 반응 분석 가이드”를 통해 합성 화학의 추세 분야에서 반응에 대한 심층 이해와 공정 지식을 발전시키기 위한 주요 분석법에 대해 알아보십시오.
PAT 및 반응 분석이 중요한 합성 화학에서는 다음과 같이 수많은 추세와 주제들이 발전했습니다.
- 설계 기반 품질(QbD) 전략. 제약 및 화학물질 생산에서 활발한 추세인 QbD에는 실시간 반응 분석 기술의 개발이 필요합니다.
- 데이터가 풍부한 실험(DRE). DRE는 훨씬 더 신속하게, 더 적은 수의 실험으로, 반응의 최적화 및 스케일업을 가능하게 하는 정보 산출을 위해 PAT와 고급 다이나믹 모델링을 활용함으로써 공정 효율성과 지속 가능성을 제공합니다.
- 연속 처리 공정. 제약 화학은 연속 유동 방법을 사용하는 방향으로 급격히 변화하고 있으며, 이 방법에는 중단 없는 연속 측정을 제공하는 반응 분석 기술이 큰 도움이 됩니다.
- 촉매를 통한 지속 가능한 화학. 효율적이고 지속 가능한 합성 및 공정의 설계에서 유기 촉매, 유기 금속 촉매 및 바이오 촉매는 가장 활발한 개발 분야입니다. PAT 반응 분석은 촉매 기반 화학에서 역학, 메커니즘, 촉매 주기 및 반응 파라미터의 효과를 이해하는 데 매우 유용한 것으로 입증되었습니다.
- 입자 엔지니어링. 실시간 분석은 입자 크기, 입도 분포 및 형태에 관한 데이터를 제공하여 결정화 공정의 복잡성을 이해하는 데 매우 유용한 것으로 입증되었습니다. PAT는 온도, 혼합, 첨가율, 용질 농도 및 결정핵 삽입 프로토콜과 같은 공정 파라미터의 영향을 추적하여 견고한 결정화의 개발 및 스케일업을 보장합니다.
- 생물학적 공정. 실시간 성분 반응 분석은 생물학적 반응에서 영양소, 대사물질, 바이오매스, 산물 및 부산물의 농도를 시간 함수로 측정함으로써 최적화 및 능동 제어를 제공할 수 있습니다.
- 지속 가능한 공정. 이러한 공정들은 수율, 순도 및 원자 효율성을 최적화하는 동시에 유해 물질 사용 및 에너지 수요를 낮춥니다. 이를 달성하기 위해서는 PAT가 제공하는 철저한 반응 이해 및 공정 지식이 필요합니다.
- 고분자 합성. 현장 분석법은 단량체가 변환되어 고분자를 형성하는 과정을 추적함으로써 반응 역학을 결정하고 변수가 주요 고분자 속성에 미치는 영향을 제어합니다. 실시간 분석을 통해 고분자 용융, 압출 및 필름을 지속적으로 모니터링하여 제품 품질을 보장합니다.
