放大反应中试剂的选择..
制药工艺学-中试放大与工艺规程PPT
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工艺规程
规定如何进行制药工艺操作的书面文 件,包括原材料的选用、加工步骤、 操作条件、质量检测和控制方法等。
课程目标
01
掌握中试放大的基本原理和方法,理解中试放大过 程中可能出现的问题及其解决方案。
02
了解工艺规程的制定和实施,掌握制药工艺操作的 基本要求和规范。
03
培养学生对制药工艺学的兴趣和热情,提高其解决 实际问题的能力。
结果分析
对实验数据进行整理和分析,评估中试放大结果 与实验室结果的差异和原因。
工业化生产建议
根据中试放大结果,提出工业化生产的工艺参数优化和 设备选型建议。
03
工艺规程概述
工艺规程的定义与重要性
定义
工艺规程是制药生产过程中必须 遵循的操作程序和规范,用于确 保药品质量和安全。
重要性
工艺规程是制药企业生产合格药 品的基础,是实现药品生产标准 化的关键,也是保障药品质量和 安全的重要措施。
02
中试放大概述
中试放大的定义与重要性
定义
中试放大是在实验室工艺确定后,将实验室规模的工艺过程放大至中等规模的 反应器或生产设备,以验证工艺在扩大规模下的可行性、稳定性和重复性。
重要性
中试放大是连接实验室研究和工业化生产的重要桥梁,旨在确保实验室工艺在 工业化生产中的可行性,为工业化生产的工艺参数优化和设备选型提供依据。
规程,提高生产效率与产品质量。
案例三:中试放大与工艺规程的协同优化
要点一
总结词
要点二
详细描述
中试放大与工艺规程在制药工艺学中相互关联,通过协同 优化可实现更高效、经济的药品生产。
中试放大过程中收集的数据和经验可以为工艺规程的制定 提供参考,帮助完善生产流程和参数。同时,工艺规程的 实施过程中也可以根据实际情况对中试放大结果进行验证 和调整,以实现更优化的生产效果。通过中试放大与工艺 规程的协同优化,可以提高药品生产的成功率、降低成本 并缩短商业化生产的时间。
tsa信号放大反应液
tsa信号放大反应液一、TSa信号放大反应液的概述TSa信号放大反应液是一种常用于核酸检测中的试剂,主要用于扩增DNA序列。
该反应液由多种试剂组成,包括聚合酶、缓冲液、dNTPs、引物等。
其中,聚合酶是该反应液的关键成分之一,可将DNA模板复制成数百万份。
二、TSa信号放大反应液的组成1. 聚合酶:聚合酶是TSa信号放大反应液中最重要的成分之一。
常见的聚合酶有Taq聚合酶和Pfu聚合酶等。
2. 缓冲液:缓冲液可以调节pH值,并提供离子以维持反应环境的稳定性。
常见的缓冲液有Tris-HCl缓冲液和KCl缓冲液等。
3. dNTPs:dNTPs是构建DNA链所必需的单个核苷酸单元,包括脱氧腺嘌呤(dATP)、脱氧胞嘧啶(dCTP)、脱氧鸟嘌呤(dGTP)和脱氧胸腺嘧啶(dTTP)。
4. 引物:引物是一种短的DNA序列,用于定向扩增特定的DNA片段。
引物通常由两个互补的序列组成,称为前向引物和反向引物。
三、TSa信号放大反应液的原理TSa信号放大反应液利用聚合酶将模板DNA复制成多份。
在反应开始时,缓冲液和dNTPs混合在一起,并加入前向和反向引物。
然后加入样品中的DNA模板,并将混合物置于热循环仪中进行PCR扩增。
热循环仪会依次升温、降温和保持恒温,以促进DNA复制过程。
四、TSa信号放大反应液的优点1. 高灵敏度:TSa信号放大反应液可以扩增少量的DNA模板,并且可以检测到极低浓度的目标序列。
2. 特异性:由于使用特定的引物,TSa信号放大反应液只扩增目标序列而不扩增其他序列。
3. 可重复性:TSa信号放大反应液具有高度可重复性,可以在不同实验室和设备上获得相似结果。
五、TSa信号放大反应液的应用1. 基因检测:TSa信号放大反应液常用于基因检测和DNA分型,可检测遗传性疾病、感染病原体等。
2. 生物学研究:TSa信号放大反应液也广泛应用于生物学研究中,例如克隆基因、构建表达载体等。
3. 法医学:在法医学上,TSa信号放大反应液可用于DNA鉴定和刑事侦查。
关于中试放大的方法
关于中试放大的方法中试是产品从孕育走向成年的必经之路,是产品生命的纽带.中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。
虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。
因此,中试放大很重要。
实验进行到什么阶段才进行中试呢?至少要具备下列的条件:1,小试收率稳定,产品质量可靠。
2,造作条件已经确定,产品、中间体和原理的分析检验方法已确定。
3,某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。
4,进行了物料衡算。
三废问题已有初步的处理方法。
5,已提出原材料的规格和单耗数量。
6,已提出安全生产的要求。
中试放大的方法有:经验放大:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。
它也是目前药物合成中采用的主要方法。
相似放大:主要是应用相似原理进行放大。
此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。
而不适用于化学过程的放大。
数学模拟放大:是应用计算机技术的放大,它是今后发展的方向。
此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。
其优点是费用低廉,建设快。
中试放大阶段的任务主要有以下十点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织地进行。
1,工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。
特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。
2,设备材质和型号的选择。
对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。
3,搅拌器型式和搅拌速度的考察。
反应很多是非均相的,且反应热效应较大。
在小试时由于物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显,但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点,注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律,以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。
化学反应试剂
化学反应试剂化学反应试剂是化学实验中常用的一种工具,它能够促进化学反应的进行,改变反应速率或产物的性质。
本文将介绍几种常见的化学反应试剂及其在实验中的应用。
一、酸碱试剂1. 盐酸(HCl)盐酸是一种强酸,它在实验室中常被用作酸化试剂。
它可以与碱性物质反应,生成相应的盐和水,并且可以用于酸碱中和反应。
例如,在实验中加入盐酸可以将NaOH中和生成氯化钠和水的反应表达为:NaOH + HCl → NaCl + H2O2. 硫酸(H2SO4)硫酸是另一种常见的酸性试剂,也是一种强酸。
它具有较高的酸度,可以用于酸化反应和脱水反应。
在实验中,硫酸可以与醇反应,进行酸催化的醇脱水反应:C2H5OH + H2SO4 → C2H4 + H2O二、氧化还原试剂1. 过氧化氢(H2O2)过氧化氢是一种强氧化剂,可以用于氧化反应或酸碱中和反应。
在实验室中,过氧化氢常被用作漂白剂、消毒剂以及化学反应的催化剂。
例如,过氧化氢可以与二氧化锰反应,产生氧气:2 H2O2 → 2 H2O + O22. 二氧化硫(SO2)二氧化硫是一种常见的还原剂,可以用于还原反应。
它可以与氧气反应,生成三氧化硫。
在实验室中,二氧化硫可用于还原碘酸钠:5 NaIO3 +6 SO2 + 10 H2O → 5 NaIO6 + 10 H2SO4三、沉淀试剂1. 氯化银(AgCl)氯化银是一种常见的沉淀试剂,可以用于检测氯离子的存在。
它与氯化物反应,生成白色沉淀。
例如,当氯化银与氯化钠反应时,会生成白色的氯化银沉淀:AgCl + NaCl → AgCl↓ + NaCl2. 溴化钡(BaBr2)溴化钡是一种常用的沉淀试剂,可以用于检测硫酸根离子的存在。
它与硫酸盐反应,生成黄色的硫酸钡沉淀。
例如,溴化钡与硫酸钠反应时会生成黄色的硫酸钡沉淀:BaBr2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2 NaBr在化学实验中,合适的化学反应试剂能够提高实验效果,促进反应的进行。
中试放大要考虑的实际问题及经验总结建议
中试放大要考虑的实际问题及经验总结建议一、实验室研发到工厂放大要考虑的实际问题1、明确放大目标和安全因素准备工艺放大的第一步是要有明确的目标,知道所需产品的质量和数量以及哪个更重要,该工艺是否满足放大的要求。
为了确保实验室研发和放大的安全性,必须全面评估该工艺过程中化学反应的危险性,并不是所有的反应都需要进行彻底的分析。
例如:脂类的水解反应,在比较的碱性溶液中是不会发生危险,按照测试可以对反应放热多少热以及放大是否会产生危险做出评估。
而还原反应是放热反应,实验室小试没有明显的放热反应,而在放大反应的时候,往往是剧烈的放热反应,若控制不好温度,反应过程中放出的热量会使溶剂剧烈沸腾,甚至由于反应放出的热量不能够及时的传递出去而导致爆炸的危险。
另外,操作工人的安全也是要考虑的一个重要因素,尤其要考虑投料和分离最终产品时操作人员的安全。
比如工业上提取植物碱(例如金雀花碱)用到的醇类往往使用乙醇而不是用甲醇,是因为甲醇对人体的伤害要远远大于乙醇。
2、确定关键工艺步骤在编写工艺规程前,应该与参与工艺研发的研发人员一起讨论。
工艺规程应该考虑工艺过程中的每一个方面。
如果加料的速度很重要,那如何控制加料速度;试剂应该加载反应液的上方还是下方;试剂加到低温的反应中是否会凝固成固体;反应温度、水分应控制在什么范围;反应终点怎么控制,是观察反应现象;TLC监控还是开发终控的HPLC方法;是否可以重结晶对中间体进行严格的控制,建立较为严格合理的质量标准;是否需要分离和干燥最终产品的专用设备等问题都要考虑到并讨论。
3、限定设备的使用范围工厂里大部分用于放大的设备都是多用途的,很少选用专用设备。
事实上,工厂里用于放大的设备都限定了使用范围。
例如,我们在做某个项目中有一步要无水无氧低温操作,而且使用到了正丁基锂,所以我们选用的设备首先要耐低温并耐强碱的腐蚀,所以要用到专用的反应设备,注意:要确保转移正丁基锂溶液的管子,密封塞、探测器能够满足生产的需要;再比如氢化反应往往要用到高压氢化反应釜,强酸体系不能用金属材质的反应釜作反应,否则容易腐蚀。
小试与放大实验和中试生产三者之间的区别和联系
小试与放大实验和中试生产三者之间的区别和联系小试,放大实验和中试生产三者是相互联系非常密切的三个部分。
三者的反应都是同一个反应,也就是说它们的反应原理是一致的。
但是在细微操作上,三者总是有着或多或少的区别。
很多反应稍微一经放大就容易出现这样那样的问题。
其实并非它们反应的过程出现了什么问题,而是在反应的处理上两者应该有着细微的差别。
很多老师或者工程师在放大的时候从200ml的反应瓶放大到500ml的反应瓶中的时候,总是出现反应收率下降或者反应的温度区间跟原来的区间稍微有些差别。
其实这些差别也算不得是什么差别,只是在不同的空间内,该反应的传质传热空间不同而已。
由于空间有了细微的差别,导致在细致的操作中,相同的操作实际上也就有了细微的差别,而这个差别就导致了我们常见的收率下降和温度区间的变化问题。
只要我们能够将这个问题仔细的分析清楚,这个问题也就不是问题了。
放大实验和中试生产稍微有些不同,因为两者的基础是都是小试的放大,不过由于放大的倍数和区间不同,导致两者表现出来的东西也就不同。
这也就是相同的积分元在不同的积分区间积分出来的不同结果而已。
我们只要明了这个积分元在不同积分区间的不同特性就能够得出积分的变化趋势,从而调整各个因素使积分向我们需要的方向转化。
总之,三者的联系就是同一个积分元在不同积分区间积分的结果。
贯穿三者的同一主线就是主反应过程。
当反应被放大时,由于空间的增大,导致物料的传输空间增大,也就是反应物分子的活动空间变大了,导致在反应一旦开始进行后,参加反应的分子碰撞的几率就开始变小,这是个概率学问题,因而放大反应在与实验室相同的时间内是反应不到相同的转化率的,因此我们需要延长反应时间来使反应进行的更加彻底,但是当反应受动力学控制时,我们很容易遇到即使反应很长时间也不能使得反应更进一步的进行,因此我们需要采取一些手段来使得我们的物料浓度变得更大一些,以使反应更进一步进行,如回流或蒸出部分溶剂等操作。
放大的注意事项
三、放大过程中需要避免的事情
三、放大中需避免的事情
1. 避免复杂 “KISS”原则(keep it simple, stupid),在化学工艺研发和放大过程 中,要使之尽量简单。 在商业生产是由操作工人实施的,在操作过程中需要书面的批次生产 记录,简单的程序易于执行。 例如在研发时尽量使反应、处理、结晶均在一种溶剂或混合溶剂 中进行,避免中间的溶剂变换。 简单的工艺可使操作更为安全有效,减少操作时间及废物的产生。 对于有些难以简化的反应,如加氢、硝化、胺化等,可将这些反应承 包给专门进行该类反应的制造商进行。
第二部分:活性药物化合物(API)
放大的注意事项
SCALE-UP DOS AND DON’TS
一、前言
在制药工业中,化学工程师的任务是将实验室的工艺或研发阶段的工 艺进行放大。 然而,要得到有效的、实用的放大经验,常需要数年实际工作中的积 累。大多数大学中的工程类课程并不会教给学生关于复杂的工程放大 以及关于意外结果、失败案例以及潜在危险等实际情况。 工程放大并非简单的学会经历并处理出现的意外情况,其实在放大过 程中出现的意外问题都是可以通过对具体细节进行注意、进行简单的 实验室研究、在研发早期正确的收集定量数据从而能进行预测并避免 的。 其实工艺化学家或工程师能通过很多实验室测定,对工艺中使用的反 应物和其他材料进行表征和定量,以简化工程放大。
二、放大过程中要做的事情
除了化合物的纯度之外,对固体物料,还需要考虑物理性质,如颗粒 大小,有时会对工艺结果起到很大的影响。
例如K2CO3在烷基化反应或其它有机反应中用作中和酸的试剂时, 由于颗粒状的碳酸盐表面积较小,溶解较慢,尤其在大规模反应 中,混合强度不如实验室,不足以悬浮起较大的颗粒导致固体颗 粒沉淀于釜底。 10. 原材料使用实验 在实验室规模下,应采用规模化生产中的原料和中间体进行试验,并 将整个生产过程在实验室中都进行一次,包括分离、分析等。结果出 来并满足产品要求之后,再进行规模试验。
制备液相放大的原理 -回复
制备液相放大的原理-回复液相放大是一种在化学实验室中常用的技术,它允许研究人员将少量试剂反应扩大到更大的比例,并且在控制条件下进行。
液相放大的原理基于液体化学反应的基本原理。
一般来说,液体反应中的反应物溶液以一定的体积添加到反应容器中,然后通过适当的装置和操作,回流或搅拌水平可调的反应物溶液,使反应在液体相中进行。
该方法具有如下优点:操作简单易行、可掌握的参数较少(如温度、反应物浓度、反应时间等)、易于控制反应条件等。
在液相放大过程中,首先需要准备反应液。
反应液中包含了反应所需的所有反应物和反应条件所需的溶剂。
通常,反应液的配制是根据反应物的摩尔比例进行的。
反应液的体积可以根据需要进行放大。
然后,在液相放大过程中,需要选择一个适当的反应容器。
可能的选择包括圆底烧瓶、磁力搅拌棒和磁力搅拌器等。
选择适当的反应容器是确保反应均匀进行的重要步骤。
一旦反应液和反应容器准备好,液相放大的下一步是在适当的温度下进行反应。
温度是影响液体反应速度的关键因素之一。
反应温度通常通过加热或冷却装置进行控制,并且应根据反应物的性质和反应需要进行调整。
根据需求,可以使用水浴、油浴或恒温槽等设备来维持恒定的温度。
当反应开始后,应该对反应液进行充分的搅拌,以确保反应物均匀分布并提供足够的反应机会。
搅拌的目的是促进反应物之间的相互作用,增加反应速率,并提高反应效果。
在反应过程中需要监测反应的进展情况,可以使用各种分析仪器和技术来进行。
例如,可以通过采用光谱技术(如紫外-可见吸收光谱和红外光谱)或色谱技术(如气相色谱和液相色谱)等对反应物和产物进行监测和分析。
当反应结束后,需要对反应液进行后续处理。
这可能包括分离反应产物、纯化反应产物、测定产物的收率等等。
总的来说,液相放大是一种重要的化学实验室技术,允许研究人员将小规模的反应扩大到更大的比例。
通过适当的反应液准备、选择适当的反应容器、控制反应温度、搅拌反应液、监测反应进程和后续处理等步骤,研究人员能够在控制条件下进行液体反应的放大。
放大反应-氯化钠增敏光度法测定食品中的微量碘
准 确称 经干燥 并磨 细 的待测样 品 10 00g于瓷 坩埚 中 ,加 人 1mL碳 酸 钾 溶液 、05mL硫 .0 . 酸锌溶 液 。在 8 0~10 的烘箱 中烘 1~ 0% 2h除去水 分后 移至 电炉上 小心 炭化 ,炭化 进行 一定 时间
H P 液 0 5 m ,用 水稀 释 至 刻 度 ,塞 上塞 子 ,摇 O溶 . L
匀 ,放 置 暗处显 色 1 i,以试 剂 空 白为参 比液 ,在 5mn
4 3n l 测 量吸光 度 。见 图 1 8 l 处 T 。
0. 4 14 . 2. 4 34 . 4. 4
ห้องสมุดไป่ตู้
132 样 品测 定 ..
2 8 芷 00
广 东 微 量 元 素 科 学 G A G O G WELA G Y A S E U U N D N II N U N U K X E
第1 5卷第 l 2期
文章 编 号 :10 06—4 6 (0 8 1 4 X 20 ) 2—0 4 00—0 5
放 大 反应 一 化 钠增 敏 光 度 法 测定 氯 食 品 中 的微 量碘
13 实验 方法 .
1 3 1 标准 曲线 绘 制 分 别 移 取 0 0 .. .0、0 5 、10 、 .0 .0
20 、30 、40 .0 .0 .0mL含碘 2 gm 0 / L的碘 标 准工 作溶
液于 2 L比色管中,依次加入优级纯氯化钠固体6g、 5m
1 / OgL淀粉 溶液 7m L和适 量水 ,摇 动 使氯 化 钠 溶解 , 加 入 10gL碘 化 钾溶 液 5mL 0 / ,摇 匀后 再 加 入 2 的 %
第六章有机合成反应的工业化放大
依据平时积累的理论基础知识,先自己根据搜集的信息 判断目标化合物该怎么拆解,有哪些拆解方式,找准它,选 用它。 较多的时候是选择快要过期的专利路线,这样既能把规 避专利保护做到最好,又能不费太多心思在路线上,例如目 前国内做化学合成原料药仿制研发的大多数运用此法。 当搜集的有效信息很少的情况下就必须充分利用周围的 资源,集思广益,大家共同制定一条路线,参考类似反应的 文献和根据自己确定的路线,充分考虑可能发生的副反应, 同时要把杂质情况也大致的排一下。
COOH Cl H2N COOH H N
原料只有主含量指标,未提及杂质的种类与上限。 生产中需邻氯苯甲酸中杂质的含量与组成,特别是异 构体的含量。
2、原料中杂质含量常常缺少上限指标。 如氯苯(用于光氯化反应)的原料指标有纯度和二氯 苯的最高含量,而没有提到金属离子的含量。 金属离子的含量对光氯化反应过程非常重要,涉及到 光氯化反应过程中是否有较多副反应的问题,金属离子可 以催化芳环氯化从而生成副产物。
2、非均相反应和均相反应 非均相反应过程中反应往往发生在相界面上,扩散是反 应的控制步骤,剧烈搅拌可加速反应。 工业化过程中的搅拌器一般是推进式、涡轮式或布式搅 拌,同时反应釜内加装挡板以增加混合效果。 均相反应中各因素的影响区别较大。
3、吸热反应和放热反应 吸热反应不会因混合不好造成局部温度过高,温度梯 度容易控制,同时此时浓度效应也不显著,可较慢的搅拌。 放热反应则较复杂。 4、扩散控制与动力学控制 复杂、均相、放热反应的扩散控制过程,要求搅拌越 剧烈越好。 动力学控制过程,反应速度较慢,温度梯度、浓度梯 度对选择性的影响不大,对搅拌速度的要求不高。
二、原料清单 根据自己合成路线所需要的原料列个清单。 合成路线确定了也就基本上确定了所要使用的原料 了,在使用之前一定要先了解原料的理化性质,好好的查 查MSDS了,尤其是其化学反应性质和衍生物性质、本身的 生理毒性、毒害防护和应急处理措施等。 拿到东西就盲目实验,看也不看,想也不想,这样容 易出现意外。几乎所有公司实验室都出过事故的,小到冲 料,大到中毒起火爆炸,重大到人员伤亡。
药物合成中试放大中的注意事项
药物合成中试放大中的注意事项1.1简介在工艺放大过程中遇到的很多“意外”,都是可以预测的,如果小试时能多注意一些细节,做一些简单的实验,收集一些数据,对以后的工艺放大会有很大帮助。
试验采用的玻璃烧瓶,一般不会有腐蚀问题(玻璃不耐氢氟酸和可能分解产生氟的化合物、热的浓碱)。
但生产中物料和材质的相容性是必须考虑的,这也是GMP对设备选型的要求。
如果小试时能考虑做一下材质的腐蚀试验(在反应体系中加入不锈钢或其它材质试片)就会节省以后设备选型时的时间。
简单测量一下滤饼的堆密度,有利于今后生产中对于产品滤饼体积的估算和设备选型,过滤的速度和过滤面积、滤饼的厚度都有一定关系。
1.2 典型的放大问题工艺放大中最常见的问题是反应选择性改变,这会影响到产品的产率和纯度,这主要是小试的混合效果和生产不一致。
如果在小试已经评估过转速的影响,在出现问题时,就会快速找到原因,中试车间的反应釜都配有变频调速,可以进行适当的调整以确定合适的转速。
在放大中出现新的晶型也是常见的。
放大中,产品的分离也会出现问题,生产中对于滤饼的洗涤效果达不到小试的水平,杂质不能完全洗去。
带搅拌的过滤洗涤干燥三合一设备,在某些工艺条件下可以代替离心机,使用三合一设备可以过滤后直接加入溶剂洗涤和打浆,洗涤效果要比离心机好。
产生放大问题的另一原因是生产操作时间的影响,小试有必要进行时间延长对产品影响的实验。
在实际生产中,由于蒸馏时间的延长,导致产物分解,发生副反应的情况出现多次。
放大问题产生的原因,对于反应机理不理解,结晶和混合是最常见的三种原因。
在下文中我们可以看到虽然有很多问题是和混合和传热有关,但根本在于对于化学的理解,除了主反应,还会有什么副反应发生?什么条件下会促进副反应的发生?放大中什么会改变?这些改变对反应选择性会有什么影响?在生产实际中,目前反应釜的传热条件基本无法改变(可以通过控制加热、冷却介质和釜内体系的温差,加热/冷却的速度来减少局部过冷/热),混合可以通过转速和桨型的选择加以改善。
化学合成放大中注意事项
化学合成放大中注意事项化学合成放大中需要注意以下几个方面的问题:1. 安全注意事项化学合成过程中常常涉及有毒、易燃、易爆或腐蚀性的化学物质。
因此,在进行实验时必须佩戴相应的个人防护装备,如实验服、手套、眼镜和呼吸器。
操作过程中应注意所用试剂的性质,并按照相应的操作规范进行操作,避免事故的发生。
2. 反应条件的选择放大合成反应条件的选择是一个重要的环节。
在进行放大合成时,应该根据实验室小规模试验的结果,合理选择反应温度、反应时间和反应物的配比。
同时,还需要对反应物和产物的物理化学性质进行分析,以便对合成过程进行优化。
3. 催化剂的选择催化剂在化学合成中起到重要的作用,能够明显加快反应速率、提高产物收率,并且可以选择性地催化特定的反应。
在放大合成过程中,选择适合的催化剂非常重要。
催化剂应该具有良好的催化活性、稳定性和耐用性,并且不会对反应物和产物产生不良影响。
4. 反应物和产物的纯度在放大合成过程中,反应物和产物的纯度是一个重要的指标。
合成反应中可能存在副反应、杂质和不完全反应等问题,这些都会降低产物纯度。
因此,要通过适当的纯化工艺,如结晶、凝固、萃取等,提高产物的纯度。
同时,还需要使用仪器分析手段对产物进行表征,确保其结构和性质的正确性。
5. 设备和材料的选择在进行化学合成放大时,合理选择设备和材料是非常重要的。
设备要具备良好的密封性,有良好的耐热性、耐腐蚀性和耐压性能。
材料应选择适合放大合成的反应条件和反应物性质的材料,以避免发生设备破裂、泄漏等安全事故。
6. 反应的控制放大合成过程中,需要严格控制反应条件,保证反应过程的稳定性和高效性。
在进行放大反应时,应该根据反应物和催化剂的性质,选择适当的搅拌方式、温度和反应物的配比,以确保反应物充分混合,并加速反应速率。
此外,应该严格控制反应物和催化剂的添加速率和时间,以避免发生过热、副反应等不利影响。
总之,化学合成放大中需要充分考虑安全因素,选择合适的反应条件和催化剂,提高反应物和产物的纯度,合理选择设备和材料,并严格控制反应过程。
工艺放大反应中溶剂的选择事项详解
工艺放大反应是有机化学中的一种重要的反应方式,它旨在将有机化合物转化为单酰基化合物。
在工艺放大过程中,溶剂的选择至关重要。
在工艺放大反应中,溶剂的选择必须遵循安全及易于操作的原则。
所以,通常用于实验室的许多溶剂却不能用于放大反应。
比如,硝基甲烷(火箭燃料)会形成易爆且遇水易燃的钠盐;1,4-二氧六环具有致癌性;二氯甲烷的沸点较低,很难完全回收;胺的盐酸盐容易溶解在氯代溶剂中,而在其他溶剂中几乎不溶;二氯甲烷与碱性化合物或碱性水层长期接触可能会导致某些副反应;避免过夜放置含有亲核试剂,如胺的二氯甲烷溶液。
合适的溶剂对于提高反应速率、可重复性、操作的便利性、目标产物的质量和产率至关重要。
溶剂的选择需要综合考虑多种因素:另外,溶剂的回收和重复使用对工业化生产来说具有很大的经济意义。
一般来说,溶剂可以通过蒸馏回收,不过在蒸馏之前可以选择性的用水溶液清洗。
高沸点的溶剂如DM F和D MS O是很难回收的,所以此类溶剂通常是一次性的,之后进行废液处理。
放大反应中不常用的溶剂:适用于放大反应的溶剂:几种可替换的溶剂a.1,2-丙二醇(1,2-P ro pa ne di ol或pr o py le ne gl yc ol)无毒,可代替乙二醇或甲氧基甲醇;b.N-甲基吡咯烷酮(N MP)无毒且价格低廉,可代替六甲基磷酰三胺(H MP A/HM PT);c.1,3-二甲基咪唑烷-2-酮(DM I)也可以代替HM PA,但D MI比NM P 价格高一些;d.甲基异丁基酮(MI B K),是萃取的良好溶剂,可以通过共沸带走大量的水;e.乙酸乙酯在一些公司中要避免使用的,是由于乙酸乙酯容易被水解,产生的乙醇和乙酸容易带来不必要的麻烦;可用比其更稳定的醋酸异丙酯(IP A c)替代;f.2-甲基四氢呋喃(2-M eT HF)价格低廉且与水不互溶,用2-Me TH F 代替四氢呋喃,后处理更加方便;g.二乙氧基甲烷(D E M),具有与醚类相似的溶解性的乙缩醛,是四氢呋喃和乙醚的良好替代溶剂。
高中生物实验归纳
高中生物实验归纳生物实验是高中化学的一个小难点,因为涉及到了实验操作,下面就是小编给大家带来的高中生物实验归纳,希望能帮助到大家!高中生物实验归纳1.实验原理(1)放大倍数的计算,显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
(2)放大倍数的实质:放大倍数是指放大的长度或宽度,不是指面积或体积。
(3)高倍显微镜的作用:可以将细胞放大,更清晰地观察到细胞的形态、结构,有利于区别不同的细胞。
2.操作步骤[深度思考](1)如何区分目镜与物镜,其长短与放大倍数之间存在怎样的关系?提示目镜无螺纹,物镜有螺纹。
物镜越长,放大倍数越大;目镜越长,放大倍数越小。
(2)为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野中央,再换高倍物镜观察?提示低倍镜下视野范围大,而高倍镜下视野范围小,如果直接用高倍物镜观察,往往由于观察的物像不在视野范围内而找不到。
因此,需要先用低倍镜观察清楚,并把要放大观察的物像移至视野中央,再换高倍物镜观察。
(3)如何把物像移到视野中央?提示物像在视野中偏向哪个方向,装片就向哪个方向移动,简称“偏哪移哪”。
(4)若视野中出现一半亮一半暗;观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清,出现上述两种情况的可能原因分别是什么?提示前者可能是反光镜的调节角度不对;后者可能是由花生切片厚薄不均匀造成的。
(5)若所观察视野中有“污物”,应如何判断“污物”位置?提示:[方法技巧]1.关注显微镜使用的“4”个易错点(1)必须先用低倍物镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,然后再换用高倍物镜。
(2)换用高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调节。
(3)换用高倍物镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮,再调节细准焦螺旋。
(4)观察颜色深的材料,视野应适当调亮,反之则应适当调暗。
2.显微镜下细胞数目的两种计算方法若视野中的细胞为单行,计算时只考虑长度和宽度;若视野中充满细胞,计算时则要考虑面积的变化。
格氏试剂的大生产操作事项
格式试剂大生产1.反应的原料、溶剂水份必须控制。
我做了个预处理装置,将一批投料量的溶剂投入一锅中,锅底阀接一泵(防暴)打入4A分子筛填满的柱中,循环打2小时后打入格式锅中或滴加坛里。
简单一点就是在溶剂桶中加干燥剂,滚滚。
但这不推荐,比较危险。
2.反应体系的防水措施:反应锅跑气口加一由干燥剂做成的呼吸罐,投料时,回流完后冲氮气保护。
3.投料时,原料的管道跟溶剂的管道是分开的,不然会把在管道中的死体积的原料量带入反应锅中,投料完了,一开搅拌就冲料了。
4.投料时一定注意镁是否已加,数量是否准确,不然反应到镁消耗完了就停止反应了,这时一定不能直接补加镁,不然就冲料了。
应该从上锅口将锅内的液体吸出到干燥的锅中,再加镁、溶剂,然后将吸出的液体滴加进去,不能从下口放料是因为锅底阀中会有一些镁没有被搅拌出来放料时会被带出立即跟原料反应,造成冲料。
5. 不管镁粉,镁屑,须是新鲜的,我觉得镁屑好一点,镁粉氧化层多,也容易氧化。
我以前呆的厂里专门有3台刨床加工跟刨花一样的,而且规定是多少丝厚度,新鲜的,表面积也好,据说是对格式的收率能提高很多。
6.检验反应体系是否已经引发:从反应锅里吊一小瓶反应液,加碘立即退色就是已经引发了,或滴加你本滴加的东西有气泡,放热就说明已引发。
这非常关键的。
如没有引发的处理,锅内加碘,少许溴乙烷进去,适当加温,或实验室做一瓶由溴乙烷引发的500克左右原料的格式液,回流半小时后加进去。
(不引发的几个原因:水分高,温度低,生成的格式浓度低)7.格式液的颜色跟你的原料有关,我做过的基本是灰色的。
8.尽量不用玻璃冷凝器,使用惰性无水溶剂做冷却液(防止生产中冷凝器破裂)。
9.转移格式液可用虹吸法,一锅内干燥密闭抽真空后关闭真空阀将格式锅中的上清夜吸过来。
这样的好处是溶剂损失少,下锅格式也不用再引发了,直接加溶剂,镁,滴加就可。
下一步是滴加格式的话,可做上下层平台,上层的格式锅底阀上升入锅底一节管,管上口封了钻眼,反正滴加格式的速度不用太快的。
溶剂的选择
第四章溶剂选择I.介绍选择适当的溶剂可以提高反应速率,提高反应的可重复性和操作的便利性,并且能够确保目标产物的质量和产率。
另外,从减少浪费以及溶剂的有效回收和重复使用上来说,溶剂的选择也是相当重要的。
以上这些都对合成产品的生产效率和生产成本有着直接的影响。
在研发的早期阶段,以任何方式提供的原料都是至关重要的,而溶剂的正确选择是为了能够保证在规定时间内,在难度最小化的条件下得到目标产物。
对于溶剂的分类,溶剂化,以及重要的物理参数的简单讨论如下,更多细节请参阅Reichardt关于溶剂的文章[1]。
I.A. 溶解性和主要溶剂的性质溶剂的许多性质取决于其官能团。
溶剂的类别包括•质子性溶剂,或氢键供体的溶剂(HBD,路易斯酸),例如,H2O,NH3,CH3OH和AcOH;•氢键受体的溶剂(HBA,路易斯碱),比如,H2O,Et3N,EtOAc,THF,NMP(N-甲基吡咯烷酮)和丙酮;•极性非质子溶剂,或称为“非羟基溶剂”,例如,DMSO和DMF;•氯代烷烃和氟代烷烃溶剂;•饱和烃类和不饱和烃类溶剂[1]。
当溶质被分散在溶剂中,它们就叫做被溶解。
溶解,即每一个被分散的分子或者离子的周围都被溶剂分子紧密约束着。
被分散在水中的分子或者离子叫做被水合。
溶解可以是一个吸热的过程,也可以是放热的过程;类似的,结晶也可以是吸热或者放热的过程。
(实验室中的结晶过程的放热现象可能不易被注意到,但是在放大生产时,结晶过程中反应釜的温度升高1-2℃是很普遍的)。
溶剂化的程度随着离子电荷的增大和离子半径的减小而增大。
不同溶剂的离子溶剂化值(包围一个溶质分子的溶剂分子数)不同。
例如,Li+在环丁砜中的离子溶剂化值为1.4,在甲醇中上升至7,在乙腈中为9,在水中达到21[1]。
溶剂化程度能够影响反应性。
在相转移催化剂下产生裸露的阴离子只能最低限度的在有机溶剂中溶剂化,其反应性比高溶剂化的离子要大得多。
极性非羟基溶剂,例如DMSO,能够将阳离子溶剂化,但C-H键不能被极化成为明显的溶剂化阴离子。
elisa级联酶循环放大策略
ELISA级联酶循环放大策略是一种常用的免疫学检测方法,通过酶标记和循环放大技术,可以将微量的生物标志物或抗原抗体复合物放大并检测出来,具有灵敏度高、特异性强、操作简便等优点。
下面简要介绍该策略的基本原理、步骤和注意事项。
一、基本原理ELISA级联酶循环放大策略是一种基于酶标记技术和循环放大技术的免疫检测方法,通过将特异性抗体与样品中的抗原结合,形成抗原抗体复合物,再加入酶标记的特异性抗体,形成酶标记的抗原抗体复合物,经过一系列的化学反应和循环放大,最终检测出样品中的抗原含量。
二、操作步骤1. 准备试剂和样品:根据实验要求准备所需的试剂和样品,包括缓冲液、酶标板、抗体、抗原等。
2. 包被抗原:将抗原包被在酶标板上,并设置阴性、阳性及待测样本孔。
3. 加样:加入特异性抗体和样品,进行孵育。
4. 清洗:清洗酶标板,去除未结合的抗体和抗原。
5. 加酶标二抗:加入酶标记的特异性抗体,进行孵育。
6. 清洗:重复步骤5。
7. 显色反应:加入显色剂,进行显色反应。
8. 终止反应:加入终止液,终止显色反应。
9. 测定:用酶标仪测定各孔的光密度值(OD值),根据OD值计算样品中的抗原含量。
三、注意事项1. 确保抗原包被的质量和数量,以保证检测的准确性和特异性。
2. 注意抗体的质量,选择高纯度和高活性的抗体。
3. 确保样品中无干扰物质,以免影响检测结果。
4. 在孵育过程中要保证温度和时间的准确性,以避免抗原抗体复合物的非特异性结合。
5. 清洗过程中要彻底去除未结合的物质,以免影响酶标二抗的结合。
6. 在显色反应和终止反应过程中要严格控制反应条件,以保证显色反应的充分进行和结果的准确性。
7. 酶标仪的读数要准确,以避免误差的产生。
总之,ELISA级联酶循环放大策略是一种灵敏度高、特异性强、操作简便的免疫学检测方法,需要严格按照操作步骤进行,以确保检测结果的准确性和可靠性。
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六甲基二硅基胺基锂、六甲基二硅基胺基钠、六甲基二硅
基胺基钾等是强度适中的碱,不会产生氢气副产物,在后 处理过程中遇水产生的六甲基硅醚(沸点101℃)是一种 容易回收的副产品。
碱性的强弱依赖于该碱的碱金属部分的性质,如下图所示 的杂-Michael加成。
OBz base HO CO2CH3 OBz HO CO2CH3 ~100% O H OBz
4-二甲氨基吡啶(DMAP)常被用作酰化催化剂。在放大 反应上,催化剂量的吡啶有时可能会取代较昂贵的DMPA。
比2-甲基吡啶和吡啶碱性稍强的是2,6-二甲基吡啶,因
为两个甲基的空间位阻使其活性降低。
胺与酸生成的盐的溶解度可以为规模化生产提供一些方便操作的有利信 息。
二异丙基乙基胺使得取代哌啶和二氯嘧啶在乙腈中发生缩合反应的后处
四氢呋喃
38
>25
>30
>50
C、胺碱
三乙胺最常被用于清除反应过程中产生的酸。三乙胺常用 于放大反应,但是在某些情况下,还有许多其他胺表现出 不同的优势。
放大反应上常用的廉价的胺碱:氨气,甲胺,乙胺,3-二 甲基胺基丙胺,二乙胺,二异丙胺,哌啶,吗啉,二甲基
异丙胺,三乙胺,二异丙基乙基胺,咪唑,吡啶,2-甲基
放大反应中试剂的选择
王伟 2015.12.25
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选择试剂的主要目标是为了在获得高收率预期产品的同时, 使后处理也能最简化。用来做放大反应的试剂的适宜性取决 于试剂的反应活性/选择性、成本、易获得性、放大反应中的
易操作性,以及许多其他实际因素。
理想试剂的特征
理非常容易:在偶联反应后,二异丙基乙基胺-盐酸盐副产品溶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在反 应溶液里,而产品在此条件下可以结晶分离出来。
F N H N NH Cl N H3CO OCH3 Cl N (i-Pr)2EtN CH3CN reflux (95%) F N H N N N Cl N
如果用三乙胺取代二异丙基乙基胺,则因为三乙胺-盐酸盐不溶于乙 腈,而使产品受污染。
常用醇碱在有机溶剂中的溶解度(25℃)
溶剂 甲苯 环己烷 己烷 叔丁醇 吡啶 叔丁醇钠 叔丁醇钾 叔戊醇钠 叔戊醇钾 /%(质量分数) /%(质量分数) /%(质量分数) /%(质量分数) 6 14 11 NA NA 2.3 NA 0.3 17.8 19.0 46 >50 >50 NA NA 36 27.6 30.0 NA NA
10、选择易于后处理及纯产品的有效分离(不应当对后处理产生不利 影响)。 11、生成无毒性副产品(废物处理成本最小化)。 12、催化剂量,及易于回收再利用(在放大反应中使用昂贵的催化剂, 则回收和再利用非常重要)。 13、无需专门的设备或设施(高选择性和高产率反应可能需要购买专 门设备,例如、加氢设施)。 14、在反应和后处理时溶解度适合(高溶解度可加速反应,提高生产 力;不易容的试剂可能有利于后处理)。 实际上并不存在满足所有这些特点的试剂。
O 1.1 (i-Pr)2EtN 1 mol% catalyst O2, MTBE (75%) OCOPh OH 98% ee
PhCOOH (1.1 eq.)
D、氧化
氧化是放大反应上最麻烦的反应之一,这是由于所用试剂 的毒性和危险性,处理含重金属如铬试剂的高费用,以及 费力的后处理过程。
近年来,关于氧化的工作已经有了很大改善,尤其是大量 使用催化试剂作为主要的氧化剂。这方面的一个例子是钌 催化氧化伯醇,N-甲基吗啉-N-氧化物是主要的氧化剂。
吡啶,2,6-二甲基吡啶,4-二甲胺基吡啶(DMAP), DBU,等等。
值得一提的是在水中仲胺比类似的叔胺碱性更强。这可能 是质子化后的仲胺的氢与水由于氢键结合稳定性增加的缘 故。
在不能产生氢键的溶剂中,其碱性将与取代胺的诱导效应
一致:在对氯苯中的碱性强弱顺序是BuNH2< Bu2NH< Bu3N。
在放大反应上有用的试剂系列
A、去质子化试剂
正丁基锂和氢化钠通常用于从弱酸性分子脱质子并允
许进一步的反应。然而在放大反应上。这些试剂很少选择,
因为它们非常容易着火。另外它们的副产品,丁烷和氢气
也为易燃的化合物,作为气体排放必须考虑其安全性。
一些替代品优于正丁基锂和氢化钠通常基于安全理由。 例如,正己基锂和正辛基锂不易着火,可以在室温储存。 这些试剂的副产品比较容易回收,更有生态效率。
1、专门用来做目标合成反应(高反应性,较短的反应时间)。 2、对操作人员和分析人员无毒害(有毒试剂增加处理时间)。 3、廉价(要使得产品的总成本最小化)。 4、容易获得(有多个供应商)。 5、批次间质量的可重复性。 6、稳定,良好的保存期限(首选在室温下稳定性好的)。 7、如果不稳定,容易现做现用。 8、无需特殊处理,如对空气中的水分和氧气稳定(放大反应上,常 常使用惰性气体以确保安全)。 9、容易加入反应釜(液体和溶液是首选,固体、尤其是粉尘状物料 可能会造成加料困难)。
CO2CH3 OBz
base ~100% O H
CO2CH3
六甲基二硅基胺基锂 六甲基二硅基胺基钾 氢化钠
室温/过夜 -78℃,5min -78℃,长于5min
B、醇碱
叔丁醇钾经常作为中等强度的碱使用。在放大反应上,因 为其在一些有机溶剂中相对较低的溶解度妨碍了它的广泛
使用。
叔戊醇的醇碱在一些有机溶剂中有较好的溶解度,应考虑 在放大反应上取代叔丁醇钾,而且叔戊醇钠和叔戊醇钾都 比较易得。
二异丙基乙胺在羟基嘧啶氯化反应中也优于三乙胺,因为 在三乙胺的存在下氯化反应不完全。
OCH3 HO N N POCl3 (i-Pr)2EtN PhCH3 60~70℃ (82%~88%) Cl N N OCH3
二异丙基乙胺使环氧环己烷与苯甲酸开环反应的收率增加, 反应速率和手性选择性也得到提高:因为二异丙基乙胺使 得苯甲酸在甲基叔丁基醚溶剂里具有良好的溶解性。
Ar O O O O O OH NMO cat. n-Pr4N RuO4 (96%) O O O Ar O O CHO
氧气和铜催化剂可用于苄醇到醛的氧化过程,甚至在芳硫 醚存在的情况下。