連続フロー合成

フローケミストリー装置は通常、反応物、試薬、溶媒を反応ループに輸送するポンプで構成され、少量の試薬を導入します。これらは混合接合部に供給され、そこで試薬ストリームが結合され、コイルリアクターに通され、必要な反応滞留時間を提供します。次に、反応混合物を固体試薬、触媒、またはスカベンジャーを含むカラム反応器に供給することができます。インライン背圧レギュレーターがシステム圧力を制御し、反応性能に関する情報を提供するためにインライン分析がよく使用されます。

さらに、in-situ FTIR 分光法 は、反応を積極的に改善するためのリアルタイムのフィードバックを提供します。たとえば、in-situ FTIR分光法からのデータを使用して、不完全な流れの影響を軽減し、試薬の添加速度を制御して、より良い混合プロファイルを得ることができます。

近年、連続フロー化学を使用して実行される反応の範囲と種類は、特に製薬、ファインケミカル、 グリーンケミストリー、 触媒反応、 および高分子化学 の分野で大幅に拡大しています。 この成長の多くは、従来のバッチプロセス、特に潜在的に危険なプロセスでのスケールアップに課題をもたらす化学物質に関係しています。例としては、次のようなものがあります。

• 水素化反応
• 酸化
• ハロゲン化
• ニトロ化
• ジアゾ化
• グリニャール反応
• 有毒ガスを含む反応

フローケミストリーは、人間の健康に害を及ぼす可能性のある反応物をより安全に取り扱うことを可能にすることで、安全性を高めます。もう一つの重要な用途は立体化学の制御であり、フローシステムでは反応変数を正確に調整してエピマー化を効果的に管理できます。

さらに、フローケミストリーは、小規模な反応を行うことが望ましい、限られた出発物質での反応に適しています。

フローケミストリーを プロセス分析技術(PAT)と統合すると、 化学反応の迅速な分析、最適化、スケールアップが可能になります。継続的なリアルタイム監視により、研究者は定常状態を追跡し、プロセスの逸脱を迅速にトラブルシューティングし、反応性中間体を特定できます。

減衰全反射率 (ATR) 分光法などの 技術を利用して、物質内の各官能基は、長期にわたって監視できる独自のスペクトル フィンガープリントを示します。これにより、プロセス条件に対する成分濃度を連続的に測定し、定常状態を達成して維持するために必要な時間とパラメータに関する貴重な洞察が得られます。

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