Optymalizacja

Celem zespołu Apeiron Synthesis jest ścisła współpraca z klientami, aby osiągnąć wspólny cel jakim jest zastosowanie technologii metatezy przez zespoły badawczo-rozwojowe jak i w procesach produkcyjnych.

Dzięki możliwości precyzyjnego dopasowania selektywności, aktywności i stabilności katalizatorów metatezy oferowanych przez Apeiron, jesteśmy właściwym partnerem do dostarczania katalizatorów, które przyczyniają się do tworzenia wartości. Dzięki zwiększeniu wydajności procesów chemicznych, nasze katalizatory pomagają wytwarzać większe ilości pożądanego produktu w krótszym czasie, co znacząco wpływa na zmniejszenie kosztów produkcji, kompresując harmonogramy, zmniejszając zapotrzebowanie na energię i minimalizując zużycie zasobów . Apeiron oferuje szerokie wsparcie techniczne, wykorzystując wysokowydajne eksperymenty i optymalizację katalizatora, aby szybko zidentyfikować najbardziej odpowiedni katalizator o optymalnej wydajności dla konkretnego zastosowania.

Optymalizacja warunków reakcji

1. Zastosowanie katalizatora nitro-Greli w przemyśle farmaceutycznym

Wyzwanie: Efektywność katalizatorów metatezy olefin często pogarszają pewne grupy funkcyjne, które mogą być obecne w substracie, rozpuszczalniku lub w śladowych zanieczyszczonych reakcji. Na przykład, zasady Lewisa mogą koordynować do aktywnego centrum metalu związku kompleksowego, wywołując jego rozkład lub tworząc ligand chelatujący, zmniejszający aktywność katalizatora. Powszechnym sposobem przezwyciężenia takich zakłóceń jest zwiększenie ilości katalizatora. Jednakże, chociaż ta pozornie oczywista strategia może zadziałać w przypadku jednorazowej reakcji na małą skalę, jest to rozwiązanie niekorzystne kosztowo w reakcji przeprowadzonej w skali wielkotonażowej.

 

2. Zwiększenie stabilności katalizatora

Wyzwanie: W reakcji metatezy z zamknięciem pierścienia (RCM) terminalnych olefin wydziela się etylen jako produkt uboczny. Aby umożliwić optymalną wydajność reakcji, uwolniony etylen musi zostać usunięty z mieszaniny reakcyjnej. Jeśli nie zostanie wyeliminowany, może uczestniczyć w nieproduktywnej metatezie, zastepując w cyklu katalitycznym substrat. Konkurencja ta może znacząco wpłynąć na efektywność katalizatora i przyspieszyć jego rozkład. Wielkoskalowe reakcje metatezy olefin często charakteryzują się zmniejszoną wydajnością procesu ze względu na nieefektywne usuwanie etylenu z reaktora.

 

3. Produkty pochodzące z olejów naturalnych

Wyzwanie: Dzięki rozwojowi reakcji etenolizy prowadzonej na olejach roślinnych, powstały nowe drogi do syntezy ważnych komercyjnie chemikaliów specjalistycznych, takich jak 9-dekanian metylu i inne nienasycone węglowodory. Dalsza obróbka takich związków za pomocą metatezą olefin prowadzi do materiałów pożądanych w przemyśle polimerowym. Jak zilustrowano poniżej metateza 9-dekanianu metylu daje 9-oktadekenodionian dimetylu. Koszt produkcji, w dużej mierze napędzany kosztem katalizatora metatezy, potrzebnego do wydajnej konwersji, pozostaje krytycznym czynnikiem ograniczającym stosowanie tych katalizatorów.

 

 

4. Obniżenie kosztów produkcji

Przemysłowe zastosowanie: jeden z partnerów Apeiron zwrócił się do nas w celu optymalizacji reakcji i obniżenia kosztów produkcji. Pierwsze próby optymalizacji zostały przeprowadzone przez naszego Klienta, ale niestety nie otrzymano satysfakcjonujących wyników, ponieważ przewidywano, że koszt katalizatora dla przebiegu produkcyjnego będzie wyższy niż cena rynkowa produktu końcowego…

 

5. Opracowanie alternatywnej ścieżki syntezy

Przemysłowe zastosowanie: partner Apeiron badał alternatywne ścieżki syntezy prowadzące do otrzymanie związku heterocyklicznego. Jedna z najbardziej obiecujących metod syntezy obejmowała trzyetapowy proces z reakcją RCM jako ostatnią w sekwencji…

6. Optymalizacja warunków reakcji depolimeryzacji

Przemysłowe zastosowanie: Zespół Apeiron, w ciągu zaledwie jednego miesiąca zdołał zoptymalizować parametry procesu i produktu wymagane przez klienta…

Katalizatory dostosowane do indywidualnych potrzeb

1. Nowe katalizatory heterogeniczne osadzone na SBA-15

Wyzwanie: W wielu zastosowaniach badawczo-rozwojowych i procesach komercyjnych zanieczyszczenie produktów reakcji metalami ciężkimi jest poważnym problemem. Resztkowe kompleksy rutenu mogą katalizować reakcje uboczne lub niekorzystnie wpływać na wydajność kolejnych etapów syntezy. Na przykład, w przemyśle farmaceutycznym przepisy wymagają, aby zanieczyszczenie rutenu w czynnych składnikach farmaceutycznych nie przekraczało 10 ppm. Zwykle obserwuje się zanieczyszczenie rutenu większe niż 2500 ppm po reakcji metatezy olefin.

 

2. Katalizatory polimeryzacji rozpuszczalne w monomerze DCPD

Wyzwanie: Polidicyklopentadien, poli(DCPD), poliolefinowy, usieciowany, termoutwardzalny materiał wykazuje doskonałą stabilność termiczną, wytrzymałość mechaniczną, odporność na pękanie i posiada właściwości dielektryczne. Dzięki tym właściwościom poli(DCPD) stał się bardzo atrakcyjnym polimerem do wielu zastosowań i pozostaje jednym z najbardziej wszechobecnych materiałów ROMP w zastosowaniach przemysłowych.

Najbardziej skuteczne katalizatory do polimeryzacji DCPD powinny wykazywać optymalną kinetykę ROMP i powinny umożliwiać łatwe manipulowanie formulacją monomer/katalizator. Obecnie ograniczeniem stosowania katalizatorów rutenowych dotyczą trudnej kontroli inicjacji i słabej rozpuszczalności w czystym monomerze (wymaga dodatkowych rozpuszczalników). Oba aspekty mogą pogorszyć właściwości fizyczne otrzymanego polimeru.

 

Technologie wspomagające

Reaktor przepływowy

„Rurka w rurce”

Zgłoszony do opatentowania projekt reaktora rurka w rurce Apeiron został z powodzeniem zastosowany w homo i heterogenicznych reakcjach metatezy olefin w procesie przepływowym. Nasz reaktor skutecznie usuwał etylen w warunkach próżniowych, znacznie poprawiając wynik reakcji metatezy.

Zalety

  • Skuteczne i ciągłe usuwanie etylenu
  • Brak negatywnych efektów związanych z zwiększaniem skali
  • Wysokie szybkości mieszania
  • Skuteczna kontrola temperatury
  • Brak problemów związanych z gradientem stężenia

Referencje:

  1. US 2014/0288342A1
  2. K. Skowerski, S. J. Czarnocki, P. Knapkiewicz „Tube-In-Tube Reactor as a Useful Tool for Homo- and Heterogeneous Olefin Metathesis under Continuous Flow Mode” ChemSusChem, 7 , (2), 536 – 542 (2014). Więcej

Zmiatacze metali

SnatchCat

SnatchCat to zmiatacz metali, który umożliwia proste i skuteczne usuwanie rutenu i palladu.

Zalety

  • Wymagane tylko 2 – 4 eq do efektywnego usunięcia pozostałości metali
  • Czas reakcji z SnatchCat 30 minut
  • Doskonała rozpuszczalność w szerokim zakresie rozpuszczalników
  • Wysoka wydajność (zwykle poniżej 10 ppm Ru lub Pd w produkcie)
  • Rozsądna cena

Referencje:

  1. PCT/IB2014/062564

Technologie wspomagające

Reaktor przepływowy

„Rurka w rurce”

Zgłoszony do opatentowania projekt reaktora rurka w rurce Apeiron został z powodzeniem zastosowany w homo i heterogenicznych reakcjach metatezy olefin w procesie przepływowym. Nasz reaktor skutecznie usuwał etylen w warunkach próżniowych, znacznie poprawiając wynik reakcji metatezy.

Zalety

  • Skuteczne i ciągłe usuwanie etylenu
  • Brak negatywnych efektów związanych z zwiększaniem skali
  • Wysokie szybkości mieszania
  • Skuteczna kontrola temperatury
  • Brak problemów związanych z gradientem stężenia

Referencje:

  1. US 2014/0288342A1
  2. K. Skowerski, S. J. Czarnocki, P. Knapkiewicz „Tube-In-Tube Reactor as a Useful Tool for Homo- and Heterogeneous Olefin Metathesis under Continuous Flow Mode” ChemSusChem, 7 , (2), 536 – 542 (2014). Więcej

Zmiatacze metali

SnatchCat

SnatchCat to zmiatacz metali, który umożliwia proste i skuteczne usuwanie rutenu i palladu.

Zalety

  • Wymagane tylko 2 – 4 eq do efektywnego usunięcia pozostałości metali
  • Czas reakcji z SnatchCat 30 minut
  • Doskonała rozpuszczalność w szerokim zakresie rozpuszczalników
  • Wysoka wydajność (zwykle poniżej 10 ppm Ru lub Pd w produkcie)
  • Rozsądna cena

Referencje:

  1. PCT/IB2014/062564
Informujemy, że nasza strona używa plików cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie. Dalsze korzystanie ze strony oznacza zgodę na ich użycie. Warunki przechowywania lub uzyskiwania dostępu do cookies można zmienić w ustawieniach przeglądarki.