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過程分析技術 （PAT） 方法的應用在學術和工業合成化學的所有領域中都越來越重要。實時反應分析是整體 PAT 策略中的主要要素，該策略包括高級分析、建模和數位化。PAT 策略旨在獲取數據並將其轉化為可操作的資訊，以加快反應理解和過程知識，從而最大限度地提高化學合成的產量、品質和可持續性。
根據具體的化學成分，可以選擇光譜方法，包括 FTIR、拉曼、UV/Vis、NIR、NMR 和 MS，以實現即時分析。最先進的色譜方法（如 UPLC）也可用於在線反應分析。這些技術提供了廣泛的正交數據流，可以使用高級分析和建模工具進行分析。通常，多種即時分析技術結合使用，以提供完全表徵反應或過程的數據。
獲取「實時反應分析指南」 瞭解在合成化學的熱門領域加深對反應的理解和過程知識的關鍵方法。
合成化學的幾個當前趨勢和主題已經發展，其中 PAT 和反應分析很重要：
- 品質源於設計 （QbD） 策略： 作為製藥和化工生產中的一個活躍趨勢，QbD 需要實施實時反應分析技術。
- 數據豐富的實驗 （DRE）： DRE 通過利用 PAT 和先進的動態建模來產生資訊，從而以更少的實驗更快地優化和放大反應，從而提供工藝效率和可持續性。
- 連續處理： 藥物化學正在迅速發展為使用連續流法，反應分析技術可以很好地為連續流法提供不間斷的連續測量。
- 通過催化實現可持續化學： 有機催化、有機金屬催化和生物催化是設計高效、可持續合成和工藝最活躍的發展領域。事實證明，PAT 反應分析在瞭解催化劑化學中的動力學、機理、催化迴圈和反應參數的影響方面非常有價值。
- 顆粒工程： 事實證明，即時分析在瞭解結晶過程的複雜性方面具有不可估量的價值，可提供有關顆粒粒度、粒度分佈和形態的數據。PAT 跟蹤溫度、混合、添加速率、溶質濃度和晶種方案等工藝參數的影響，確保穩健結晶的開發和放大。
- 生物過程： 即時成分反應分析可以通過測量生物反應中營養物質、代謝物、生物量、產物和副產物的濃度作為時間的函數來提供優化和主動控制。
- 可持續工藝： 這些工藝優化了產量、純度和原子效率，同時減少了有害材料的使用和能源需求。要實現這一目標，需要對 PAT 提供的反應有深入的了解和工藝知識。
- 聚合物合成： 原位分析方法跟蹤單體到聚合物形成的轉化，以確定反應動力學並控制變數對關鍵聚合物屬性的影響。即時分析持續監測聚合物熔體、擠出物和薄膜，以確保產品品質。
