קנבי  פארמה  טק  מוגבל

עקרונות לבחירת ממס במחקר ופיתוח תהליכי סינתזה אורגנית!

May 27, 2025

תהליך המומס המוקף על ידי ממס נקרא פתרון, וערך הפיתרון מתייחס למספר מולקולות הממס המקיפות יון. באופן כללי, מידת הפיתרון עולה עם עליית מספר המטען והירידה ברדיוס היונים.


התגובה של מין גדלה ככל שמידת הפיתרון פוחתת, כאשר המולקולות המומסות מגן על המגיבים ומפזרים את המטען.

חלק אחד של מולקולה עשוי להיות מוחרר ביתר קלות על ידי ממס אחר. לְדוּגמָה:

ממסים דיפולריים שאינם פרוטון, כמו DMSO, ממיסים קטיונים, מה שמקל על חלק אחר של אניונים להגיב.
אתרי הכתר, המשמשים בדרך כלל כזרזים להעברת פאזות (PTC), יוצרים גם קומפלקסים עם קטיונים כדי לשפר את פעילותם של אתרים אניוניים.

 

בתערובת ממס, שני ממסים יכולים לפתר חלקים שונים של מולקולות, וכתוצאה מכך מסיסות טובה יותר של הממס המעורב מכל ממס בודד.

 

יש דוגמה ברורה לאופן שבו הירידה בדרגת הפיתרון של נתרן הידרוקסיד משפיעה על תגובתיותה: האלקליות של נתרן הידרוקסיד מוצק (Trihydrate) גבוהה פי 50000 מזו של 15% נתרן הידרוקסיד (11hydrate). אומרים כי PTC מייצרת "אניונים חשופים", אך יש צורך בכמות קטנה של מים, במיוחד לתגובות העברת פאזות מוצקות. לָכֵן. תכולת הלחות היא פרמטר מפתח בפיתוח קטליזה של העברת פאזה. ) הפתרון הוא אחד הגורמים החשובים הרבים שיש לקחת בחשבון בבחירת ממס.

 

ניתן לחלק את הקטגוריות של ממסים גם לקטגוריות הבאות:

א. ממיסים פרוטוניים או ממיסים תורמים של קשר מימן (חומצות לואיס), כמו מים, אתנול, חומצה אצטית ואמוניה;

ב. ממיסים מקבלי קשר מימן (בסיסי לואיס), כמו מים, טריאתילמין, אתיל אצטט, אצטון ו- DMF;

ג. ממיסים קוטביים שאינם פרוטון, הידועים גם בשם "ממסים לא הידרוקסיליים", כמו DMSO, DMF ו- Dimethylacetamide DMAC;

ד. ממסים אלקנים כלוריים, כמו דיכלורומטאן, כלורופורם וטטרכלוריד פחמן;

ה. ממיסים פלואורו -פחמן, כמו hexafluoroisopropanol;

ג. ממסים פחמימניים כמו הקסאן, איזוקטאן וטולואן;

ז. נוזלים יוניים;

ח. גזים סופר -קריטיים, כמו פחמן דו חמצני סופר -קריטי.

 

הממס הטוב ביותר אמור להיות מסוגל להתגבש ישירות ולזרז את המוצר מהתגובה. למרות שזה יכול להיות קשה להשיג לפעמים, חשוב לקחת בחשבון את נקודות ההנחיה הבאות:

א. לספק תנאי ייצור רחבי היקף הבטוחים והלא מזיקים לציוד ומפעילים;

ב. התכונות הפיזיקו -כימיות של ממיסים, כמו קוטביות, נקודת רתיחה וחוסר יכולת מים, משפיעים על קצב התגובה, הפרדת פאזות, אפקט התגבשות והסרת רכיבים נדיפים באמצעות מוצקים אזוטרופיים או יבשים;

ג. תכונות פיזיקליות וכימיות אחרות, כמו צמיגות התערובת, משפיעות על מסה והעברת חום, היווצרות תוצרי לוואי והובלה פיזית;

ד. הקושי של מיחזור ושימוש חוזר בממסים משפיע מאוד על עלות המוצר (COG).

 

עיקרון המפתח לבחירת ממיסים לצורך קנה מידה מהיר של תהליכים הוא שתגובות הומוגניות בדרך כלל מהירות בהרבה וקל יותר לגודל מאשר תגובות הטרוגניות. אם יש צורך בתנאים הטרוגניים, יש לבחור את תנאי הממס והתגובה כדי להפוך את תערובת התגובה לנוזל וקל לערבוב. לתגובות מימן מסורתיות, ערבוב יעיל הוא קריטי בגלל מערכת פיזור הגזים הנוזליים-מוצקים. במקרים רבים, הפרדת מוצרים יכולה להניע את התגובה להמשך. עדיף להתגבש במקום ליצור משקעים או חומרים שומניים, מכיוון שזה יהיה כרוך בחומרי הגלם.

 

עבור תהליכי תגובה מסוימים, תנאים הטרוגניים מועילים. מצבים הטרוגניים יכולים להאיץ תגובות או להפחית את השפלת המוצרים בתנאי תגובה.

 

 

goTop