Reakciótervezés és optimalizálás
A kémiai reakciótervezés és -optimalizálás létfontosságú a szerves szintézis kutatásában. A reakció paramétereinek (katalizátor, pH, oldószer, hőmérséklet vagy idő) megváltoztatásával bizonyos eredmények (költségmegtakarítás, tisztaság, szelektivitás vagy hozam) érhetők el. A kémiai reakciók optimalizálásakor rugalmasságra, pontosságra és reprodukálhatóságra van szükség azoktól a szintéziseszközöktől, amelyekkel a kísérleteket végzik. A kémiai reakciók tervezése során a hangsúlyt a célmolekulához vezető szintetikus útvonal kereskedelmi forgalomban kapható kiindulási anyagokból történő felépítésére helyezik. Jellemzően "szétválasztott megközelítést" alkalmaznak, ahol a hangsúly a kulcsfontosságú kötések felépítésére helyeződik. A folyamatot egyszerű lépésekre bontják, a célmolekulától visszafelé haladva, nem pedig a kiindulási anyagtól előre. Míg sok vegyész kiterjedt reakcióismeretéhez folyamodik e szintetikus útvonalak elkészítéséhez, ma már számos szoftvereszköz létezik, mint például a SYNTHIA™, amelyek lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy ismert és új molekulák egyéni útvonalait könnyedén elemezzék keresési kritériumok alapján.
A reakcióoptimalizáláshoz többféle kísérleti módszert lehet alkalmazni. A próba és hiba, vagy egy-egy változót egyszerre tartalmazó megközelítésben egy kivételével minden kísérleti bemenetet állandó értéken tartunk, hogy egy bizonyos kimenetet rögzítsünk. A reakciók sorozatát addig végezzük, amíg meg nem határozzuk az optimumot. Ezután egy másik változót választanak, és a folyamat addig ismétlődik, amíg az összes bemenetet meg nem vizsgálják, és meg nem állapítják az optimális bemenetek halmazát.
A többparaméteres, vagy "kísérlettervezés" megközelítésben a tényezőket egyszerre variálják a legkisebb értéktől a legnagyobb értékig, hogy hatékonyabban találják meg az optimális feltételeket. A különböző kombinációkat ugyanabban a kísérletsorozatban hajtják végre. További kísérleteket futtatnak az alacsony és a magas tényezők között a belső változékonyság meghatározásához. Az értékek egy kockában ábrázolhatók a tényezők és a válaszok közötti kapcsolatok szemléltetésére. Ahhoz, hogy ez az optimalizálási folyamat sikeres legyen, figyelmet kell fordítani a reprodukálhatóságra a reakciók szisztematikus módon és ellenőrzött keretek között történő elvégzésével.
Amikor a célmolekula szintéziséhez egy életképes szintetikus útvonalat találtak, számtalan további órát fordítanak az egyes kémiai reakciók optimalizálására, hogy a termék jobb, gyorsabb vagy hatékonyabb legyen. A kémiai reakciótervezés optimalizálása gyorsabban vezethet tudományos áttörésekhez.
1. ábra.Reakció optimalizálási táblázat
Kapcsolódó műszaki cikkek
- A molekulasziták szelektíven adszorbeálják a molekulákat, ami kulcsfontosságú a különböző ipari folyamatokban.
- Discover Professor David MacMillan's groundbreaking metal-free asymmetric catalysis using imidazolidinone-based organocatalysts for versatile transformations.
- A wide range of NHC ligands are commonly available which exhibit high activities.
- All of the preformed catalysts used in the kit are air and moisture stable complexes in their commercially available form.
- KitAlysis High-Throughput Screening Kits enable efficient identification and optimization of catalytic reaction conditions.
- Mindent látni (88)
Kapcsolódó protokollok
- A megfelelő laboratóriumi üvegtisztítási technikák elengedhetetlenek a kísérletek és kutatások kiváló minőségű eredményeihez.
- Acetylene chemistry's versatile applications from organic synthesis to bioorganic chemistry demand efficient synthesis methods.
- SnAP Reagents facilitate synthesis of saturated N-heterocycles for diverse structures.
- A step-by-step protocol guide for KitAlysis Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction Screening Kit.
- The expanding class of SLAP reagents provides access to saturated N-heterocycles and aliphatic aldehydes and ketones without additional reagents or the generation of toxic byproducts.
- Mindent látni (9)
További cikkek és protokollok keresése
Az olvasás folytatásához jelentkezzen be vagy hozzon létre egy felhasználói fiókot.
Még nem rendelkezik fiókkal?