ReactIR In-situ-Reaktionsanalyse

Fundiertes Wissen über Reaktionskinetik, Mechanismen und Wege zur Optimierung der Reaktionsvariablen

ReactIR™ ermöglicht es Wissenschaftlern, den Reaktionsfortschritt und die Reaktionsdynamik in situ und in Echtzeit zu überwachen, sodass sie äusserst spezifische Informationen über die Kinetik, die Mechanismen, den Verlauf und den Einfluss von Reaktionsvariablen auf die Leistung erhalten.

Mit ReactIR werden die Reaktanten, die Reagenzien, die Zwischenprodukte, die Produkte und die Nebenprodukte, die sich in Echtzeit während der Reaktion verändern, direkt verfolgt. Mit ReactIR erhalten Wissenschaftler entscheidende Informationen für die Erforschung, Entwicklung und Optimierung von chemischen Verbindungen, Synthesewegen und chemischen Prozessen.

Erfahren Sie mehr über die In-situ-FTIR-Spektroskopie mit ReactIR.

In-situ-FTIR-Geräte für eine stabile, skalierbare und konsistente Prozessentwicklung

ReactIR 702L

TE-gekühlter MCT

Solid-state detector cooling delivers high performance without the need for liquid nitrogen.

ReactIR 701L

Flüssigstickstoff-MCT

High-sensitivity detector with >24 hour hold time for demanding applications.

ReactIR 45P

Prozess-FTIR

Transfer reaction understanding across scales, from the laboratory to classified plant areas.

Vereinfachte Reaktionsanalyse

Um chemische Reaktionen zu verstehen, müssen Chemiker die folgenden Fragen beantworten:

Wann beginnt die Reaktion? Wann endet die Reaktion?
Welche Reaktionskinetik und welche Reaktionsmechanismen liegen vor?
Wie wirken sich diese kurzlebigen Zwischenprodukte aus?
Lief die Reaktion erwartungsgemäss ab? Wurden Nebenprodukte gebildet und wenn ja, warum?
Was passiert, wenn sich die Reaktionstemperatur, Dosierraten und Mischungsverhältnisse ändern?

Um die besten Daten zu erhalten und Reaktionen schnell zu analysieren, gibt es fünf Bereiche, in denen ReactIR In-situ-FTIR-Geräte genutzt werden können, damit Reaktionen von jedem Chemiker verstanden werden – ob Experte oder nicht.

Breites Angebot an FTIR-Sonden und Durchflusszellen

ReactIR-Sonden sind für den Betrieb unter einer Vielzahl von Bedingungen ausgelegt und ermöglichen die Analyse praktisch jeder Art von chemischen Stoffen.

Dank sonden- und durchflussbasierter Probenahmemethoden können Sie Flüssigphasenreaktionen bei Chargen- oder durchflusschemischen Verfahren untersuchen.

Erfahren Sie mehr über die DST-Probenahmetechnologie.

Spitzenleistung

Von der Sonde über den Detektor bis hin zur Software – ReactIR-Spektrometer wurden für die Verwendung in der Fingerprint-Region des mittleren Infrarotbereichs (Mid-IR) optimiert. Das Ergebnis ist ein hochempfindliches System, das schnell genaue molekulare Informationen liefert.

Verfolgen Sie direkt die Konzentration wesentlicher Reaktionsspezies und ihre Veränderungen im Reaktionsverlauf.

Umfassende Überwachung und Verständnis von Reaktionen

Lösungen vom Labor bis zur Produktion

Klein genug, um in einen Laborabzug zu passen, ATEX-zertifiziert, um in eine Anlage zu passen, und Probenahmetechnologie zur Probenahme von Reaktionen oder Prozessen. Weisen Sie nach, dass das, was in der Anlage passiert, auch den Laborbeobachtungen entspricht.

One Click Analytics™

Die iC IR Software wurde speziell für zeitlich aufgelöste Reaktionsanalysen entwickelt und kombiniert einen Peak-Picking-Algorithmus mit Erkenntnissen über funktionelle Gruppen, um die Analysezeiten drastisch zu verkürzen.

Experten für die Reaktionsanalyse

METTLER TOLEDO blickt auf über 30 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet der Reaktionsanalyse zurück. Dies ist unser Schwerpunkt und unsere Leidenschaft. Wir haben diese Kompetenz in der Entwicklung anwendungsgerechter FTIR-Spektrometer eingebracht.

ReactIR wird branchen- und anwendungsübergreifend genutzt. Häufige Anwendungen umfassen:

Online-FTIR-Analyse mit ReactIR

Proben werden für gewöhnlich für Offline-Analysen mittels HPLC genommen, um Reaktionsinformationen zu erhalten. Dieses Verfahren ist allerdings als kompliziert, insbesondere bei chemischen Vorgängen, bei denen es durch die Entnahme der Probe zu einem Verlust wichtiger Informationen kommt, oder bei giftigen oder anderweitig gefährlichen Reaktionen.

Ausserdem müssen Sie anwesend sein, um die Probe entnehmen zu können, und müssen anschliessend auf die Resultate warten, bevor die Reaktionsanalyse beginnen kann, was wertvolle Zeit kostet.

Diese Probleme haben Folgen, unter anderem:

Nicht repräsentative Proben
Die Zerstörung von Zwischenprodukten, was zu falschen Hypothesen zum Verlauf führt
Verständnis luftempfindlicher, giftiger, explosiver oder unter Druck stehender Systeme
Längere Entwicklungszeiten aufgrund fehlerhafter Daten, da sich die Probe geändert hat
Übersehen wichtiger Ereignisse, die sich auf die Produkt- oder Prozessqualität auswirken

Die Inline-FTIR-Analyse mit ReactIR beseitigt diese Probleme und ermöglicht es, die Bildung von Zwischenprodukten in Echtzeit zu beobachten, ohne die Reaktion zu unterbrechen.

Ein integraler Ansatz für umfassendes Verständnis und umfassende Kontrolle

ReactIR ist Teil einer integrierten Produktfamilie, zu der Folgendes zählt:

ReactRaman™ In-situ-Raman-Spektrometer
EasyViewer™ Partikelgrössenanalysator für die Echtzeitverfolgung und -messung von Partikeln in situ
EasyMax™, OptiMax™ und RX-10-Reaktoren für die chemische Synthese

Diese speziell für die chemische und Prozessentwicklung entworfenen Instrumente werden mit der iC Software-Suite verbunden, um Prozesse umfassend verstehen und steuern zu können, und mit der Scale-Up Suite, um Prozesse zu modellieren und zu optimieren.

Fallstudien aus der Industrie

Verbessern Sie die Prozessentwicklung im Durchfluss durch die Nutzung von datenreichen Experimenten (DRE) inline und der Automatisierung

So bringen Sie PAT-Daten aus dem Labor zur Verifizierung und Analyse während des Scale-ups in die Anlage

Demokratisierung der Prozessanalysetechnologie für die kinetische Analyse und Modellierung

Entwicklung und Hochskalierung der kryogenen Lithiierung in Durchflussreaktoren

Ressourcen zur In-situ-FTIR-Spektroskopie

Maximiere die Reaktionseinsicht aus jedem Experiment

Dieses wesentliche Whitepaper beschreibt die Integration der Echtzeit-Reaktionsanalyse in eine robus...

Leitfaden zur Echtzeit-Reaktionsanalyse

Dieser Leitfaden befasst sich mit den Vorteilen und der Bedeutung von PAT-Methoden bei der Entwicklu...

ReactIR™ Spectroscopy in Peer-Reviewed Publications

This free Citation List presents an extensive list of peer-reviewed publications related to the use...

7 Schlüsselmechanismen der Kristallisation

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Reaction Analysis and PAT Tools

Understand reaction chemistry with ReactIR In Situ FTIR spectroscopy

Monitoring Reaction Mechanisms Inline

Data is collected in the mid-infrared spectral region, which provide a characteristic fingerprint a...

In-situ-Überwachung chemischer Reaktionen

Die In-situ-Reaktionsüberwachung mit Hilfe von Spektroskopie ermöglicht es Wissenschaftlern zu sehen...

FAQ zu In-situ-FTIR

Welche Arten von FTIR-Sonden bieten Sie an?

Mit unserer DST-Probennahmetechnologie können Sie chemische Reaktionen unter einer Vielzahl von Bedingungen untersuchen. Von niedrigen bis zu hohen Drücken und Temperaturen und unter fast allen Reaktionsbedingungen können Reaktionen und Prozesse in Echtzeit untersucht werden.

ATR-FTIR-Fasersonden
Diamant-ATR-Faser
Silizium-ATR-Fasersonden
Durchflusszellen

Erfahren Sie mehr über die DST-Probenahmetechnologie.

Kontinuierliche Messungen mit Infrarotspektrometern werden für die Erstellung von Reaktionsprofilen zur Berechnung von Reaktionsgeschwindigkeiten verwendet. Eine Liste von in Fachzeitschriften veröffentlichten Beiträgen zu neuartigen und aussichtsreichen Anwendungen der FTIR-Spektroskopie. In der akademischen wie der industriellen Forschung werden In-situ-Mittelinfrarot-Spektrometer zur Gewinnung ausführlicher und aussagekräftiger experimenteller Informationen genutzt, die die Forschung vorantreiben.

Bass, T. M., Zell, D., Kelly, S. M., Malig, T. C., Napolitano, J. G., Sirois, L. E., Han, C., & Gosselin, F. (2024). Scalable Synthesis of 6-Chloro-1H-pyrazolo[3,4-b]pyrazine via a Continuous Flow Formylation/Hydrazine Cyclization Cascade. Organic Process Research & Development. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.4c00047
Dijkmans, J., Chau, J., Maes, T., Khamiakova, T., Laps, S., & Vandervoort, N. (2024). Generative PAT Fingerprint Approach for verification of the Scale-Up of pharmaceutical Processes. Organic Process Research & Development, 28(3), 770–779. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.3c00500
Fairlamb, I. J. S., & Lynam, J. M. (2024). Unveiling mechanistic complexity in Manganese-Catalyzed C–H bond functionalization using IR spectroscopy over 16 orders of magnitude in time. Accounts of Chemical Research, 57(6), 919–932. https://doi.org/10.1021/acs.accounts.3c00774
He, Y., Hua, K., & Lu, Y. (2023). Alcoholysis of ethylene-vinyl acetate copolymer catalyzed by alkaline: A kinetic study based on in situ FTIR spectroscopy. Chemical Engineering Journal, 464, 142695. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142695
Ni, L., Yang, S., Qiu, W., Jin, J., Xu, Q., & Ye, S. (2023). Mechanism study of the N-butoxycarbonyl-2,5-dimethylpyrrole synthesis reaction based on in-situ FTIR monitoring. Vibrational Spectroscopy, 103558. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2023.103558
Liu, J., Sato, Y., Yang, F., Kukor, A. J., & Hein, J. E. (2022). An Adaptive Auto‐Synthesizer using Online PAT Feedback to Flexibly Perform a Multistep Reaction. Chemistry Methods, 2(8). https://doi.org/10.1002/cmtd.202200009
Naserifar, S., Kuijpers, P. F., Wojno, S., Kádár, R., Bernin, D., & Hasani, M. (2022). In situ monitoring of cellulose etherification in solution: probing the impact of solvent composition on the synthesis of 3-allyloxy-2-hydroxypropyl-cellulose in aqueous hydroxide systems. Polymer Chemistry, 13(28), 4111–4123. https://doi.org/10.1039/d2py00231k
Talicska, C. N., O’Connell, E. C., Ward, H. W., Diaz, A., Hardink, M., Foley, D. P., Connolly, D., Girard, K. P., & Ljubicic, T. (2022). Process analytical technology (PAT): applications to flow processes for active pharmaceutical ingredient (API) development. Reaction Chemistry and Engineering, 7(6), 1419–1428. https://doi.org/10.1039/d2re00004k
Wei, B., Sharland, J. C., Blackmond, D. G., Musaev, D. G., & Davies, H. M. L. (2022). In Situ Kinetic Studies of Rh(II)-Catalyzed C–H Functionalization to Achieve High Catalyst Turnover Numbers. ACS Catalysis, 12(21), 13400–13410. https://doi.org/10.1021/acscatal.2c04115
Foth, P. J., Malig, T. C., Yu, H., Bolduc, T. G., Hein, J. E., & Sammis, G. M. (2020). Halide-Accelerated Acyl Fluoride Formation Using Sulfuryl Fluoride. Organic Letters, 22(16), 6682–6686. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.0c02566
Yang, L., Zhang, Y., Cheng, J., & Yang, C. (2019). Solubility and thermodynamics of polymorphic indomethacin in binary solvent mixtures. Journal of Molecular Liquids, 295, 111717. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.111717
Ye, J., Jiang, Y., Sheng, T., & Sun, S. (2016). In-situ FTIR spectroscopic studies of electrocatalytic reactions and processes. Nano Energy, 29, 414–427. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2016.06.023
Doki, N., Seki, H., Takano, K., Asatani, H., Yokota, M., & Kubota, N. (2004). Process Control of Seeded Batch Cooling Crystallization of the Metastable α-Form Glycine Using an In-Situ ATR-FTIR Spectrometer and an In-Situ FBRM Particle Counter. Crystal Growth & Design, 4(5), 949–953. https://doi.org/10.1021/cg030070s

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