التخليق الكيميائي

يتعرض الباحثون العاملون في مجال التخليق الكيميائي لضغوط متزايدة لاكتشاف وتطوير مسارات مبتكرة وعمليات كيميائية قوية بأسرع وقت ممكن.  تتميز تقنيات تحليل العملية داخل خط الإنتاج (PAT) بالقدرة على توفير أدلة مهمة تمكن الباحثين من فهم الخواص الحركية للتفاعلات الكيميائية ومسارها وآلياتها. يمتلك العلماء المسلحون بفهم زائد للتفاعلات القدرة على تحسين العمليات وتوسيع نطاقها بسرعة مع زيادة القوة والأداء.   اعرض مكتبة تطبيقات التخليق الكيميائي للاطلاع على أحدث المنشورات والتطبيقات الصناعية. 

طبق الباحثون مراقبة التفاعل في الموقع لفهم نشاط وقوة مكونات محفز تخليق الفورميل الهدروجيني (إنتاج الألدهيدات من الألكينات)/الهدرجة الجديدة.  وبقياس الخواص الحركية والمسار وآليات التفاعل، تم تحديد الظروف المثلى لأداء المحفز.

يعد التحليل الطيفي عبر تحليل فورييه الخاص بتحويل الأشعة تحت الحمراء في الموقع (FTIR) مناسبًا لمجموعة واسعة من العمليات الكيميائية، داخل الموقع  ويوفر مراقبة فورية لأجزاء التفاعل الرئيسية. وقد تم تصميم ReactIR لمتابعة تقدم التفاعل، فهو يوفر معلومات محددة عن بدء التفاعل وتحويله والمواد الوسيطة ونقطة النهاية حتى في ظل ظروف صعبة تجعل أخذ العينات وتحليلها بعيدًا عن خط الإنتاج أمرًا صعبًا، مثل التفاعلات تحت ضغط أو درجات حرارة قصوى. تشمل التطبيقات تحسين المحفز، والهدرجة، والبلمرة، وكيمياء التفاعلات السريعة.

عادة ما يطبق الباحثون في مجال التخليق الكيميائي تصميم التجارب (DoE) إلى أقصى قدر من المعلومات عند التخطيط لتجربة خاضعة للتحكم.  فيتم تحسين تكوين المنتج والمناوع الفراغي والناتج والشوائب من خلال تغيير ظروف التفاعل مثل درجة الحرارة والمذيب والمحفز وتركيزات الركيزة أو المادة الكاشفة.  تتطلب الدراسة الفعالة للعوامل المؤثرة في عدد قليل من التجارب أن يتم إجراء التجارب تحت ظروف جيدة التحكم ودقيقة وقابلة للتكرار. ومن المفضل أن يحدث ذلك بشكل أتوماتيكي أو شبه أتوماتيكي على نطاق صغير ويمكن أن يؤدي ذلك بسرعة إلى الوصول إلى ظروف تفاعل محسنة.

تسمح محطات عمل التخليق الكيميائي صغيرة الحجم للكيميائيين بسرعة إجراء التجارب بكفاءة، ليلاً ونهارًا، مع التحكم في درجة الحرارة والخلط والمقادير ودرجة الحموضة.  كما يوفر الجمع بين المفاعلات المخبرية وأدوات التحليلبدون مشغل، أو العينات النموذجية أو داخل الموقع مستوى إضافيًا لفهم تطور العملية بدءًا من حجم الجزيء إلى مستوى الجزيء لمسار التفاعل والحواص الحركية وتقدم التفاعل. وتتميز محطات عمل التخليق الكيميائي هذه بسهولة الاستخدام وقابلية التكرار العالية والترابط من خلال التحكم في البرنامج ومشاركة البيانات.

استكشف كيفية تطبيق الباحثين لطرق فعالة من أجل تطوير سبل تخليق جديدة وتحسين ظروف العمليات الحرجة. 4 دراسات حالة تسلط الضوء على كيفية توسيع كبرى شركات المنتجات الدوائية لأداء مختبر التخليق الكيميائي.

تحتويالتركيبات الكيميائية سريعة التفاعل على مواد متفاعلة ومواد وسيطة ومنتجات محتملة الخطورة، وغالبًا ما تحتوي على تفاعلات طاردة للحرارة بدرجة كبيرة . ويعد ضمان ظروف التشغيل الآمنة، والتقليل من التعرض البشري، والحصول على أكبر قدر ممكن من المعلومات من كل تجربة عوامل رئيسية في التصميم الناجح للتركيبات الكيميائية سريعة التفاعل وتوسيع نطاقها.  وتعد مراقبة التفاعلداخل الموقع أمر بالغ الأهمية لأن المواد سريعة التفاعل غالبا ما تكون غير مستقرة مما يحد من أخذ العينات بعيدًا عن خط الإنتاج.  تشمل الأمثلة التخليق الكيميائي لكواشف غرينيار.