Návrh a optimalizace reakce

Návrh a optimalizace chemických reakcí jsou ve výzkumu organické syntézy zásadní. Změnou reakčních parametrů (katalyzátor, pH, rozpouštědlo, teplota nebo čas) lze dosáhnout určitých výstupů (úspora nákladů, čistota, selektivita nebo výtěžek). Při optimalizaci chemických reakcí se od syntetických nástrojů, s nimiž se experimenty provádějí, vyžaduje flexibilita, přesnost a reprodukovatelnost. Při navrhování chemických reakcí se klade důraz na vybudování syntetické cesty k cílové molekule z komerčně dostupných výchozích materiálů.

Obvykle se uplatňuje "odpojený přístup", kdy se klade důraz na konstrukci klíčových vazeb. Proces je rozdělen do jednoduchých kroků, přičemž se pracuje spíše zpětně od cílové molekuly než dopředu od výchozího materiálu. Zatímco mnoho chemiků se při vytváření těchto syntetických cest uchyluje ke svým rozsáhlým znalostem reakcí, v současné době existuje mnoho softwarových nástrojů, jako je SYNTHIA™, které uživatelům umožňují snadno analyzovat vlastní cesty pro známé i nové molekuly podle vyhledávacích kritérií.   

Doporučené kategorie

Buchwaldovy katalyzátory a ligandy

Buchwaldovy katalyzátory a ligandy umožňují všestranné křížové vazebné reakce pro tvorbu vazeb C-C, C-N a dalších vazeb.

Obchod s produkty

Katalyzátory přechodných kovů

Buchwaldovy katalyzátory a ligandy umožňují všestranné křížové vazebné reakce pro tvorbu vazeb C-C, C-N a dalších vazeb.

Obchod s produkty

Fotokatalyzátory

Fotokatalýza využívá viditelné světlo k aktivaci chemické reakce. Naše rozsáhlé portfolio katalyzátorů a fotoreaktorů umožňuje konzistentní reakce ve fotoredoxní katalýze.

Obchod s produkty

Fosfinové ligandy

Prozkoumejte širokou škálu fosfinových ligandů pro cross-couplingové reakce a různé aplikace.

Obchod s produkty

Při optimalizaci reakcí lze použít několik experimentálních metodik. Při metodě pokusu a omylu nebo při použití jedné proměnné v daném okamžiku jsou všechny experimentální vstupy kromě jedné konstantní, aby byl zaznamenán určitý výstup. Provádí se řada reakcí, dokud se nestanoví optimum. Poté se zvolí další proměnná a proces se opakuje, dokud nejsou vyzkoušeny všechny vstupy a není stanovena sada optimálních vstupů.

Přístup založený na více parametrech neboli "návrhu experimentů" mění faktory současně od jejich nejnižší po nejvyšší hodnotu, aby se optimální podmínky našly efektivněji. Různé kombinace se provádějí ve stejné sadě experimentů. Další experimenty se provádějí mezi nízkými a vysokými faktory, aby se určila vnitřní variabilita. Hodnoty lze znázornit v kostce, která ilustruje vztahy mezi faktory a odezvami. Aby byl tento optimalizační proces úspěšný, je třeba věnovat pozornost reprodukovatelnosti systematickým prováděním reakcí a kontrolovaným rámcem.

Po nalezení životaschopné syntetické cesty k syntéze cílové molekuly se věnuje nespočet dalších hodin optimalizaci každé chemické reakce, aby byl produkt lepší, rychlejší nebo účinnější. Využití optimalizace návrhu chemických reakcí může vést k rychlejšímu dosažení vědeckých objevů.

Figure 1. Reaction Optimization Table

Hledáte konkrétnější informace?

Vyhledejte v našem vyhledávači dokumentů datové listy, certifikáty a technickou dokumentaci.

Vyhledat dokumenty