Archives quotidiennes : 2 juin 2016






Chimie en continu : La solution pour repousser les limites de la chimie classique


Interchim met à votre disposition une gamme innovante de systèmes modulaires ou intégrés de chimie en continu, développée par UniQsis.

La chimie en continu : Introduction à cette technique

La chimie en continu est une technique qui est complémentaire aux techniques traditionnelles types batch, micro-ondes, etc… pour la synthèse de molécule.
Cette technique repousse les limites de la chimie classique par son contrôle plus précis de la température de réaction, sa réduction du temps de synthèse et de coûts ainsi que sa montée en échelle sans phase d’optimisation. Mais ce n’est pas tout, elle permet aussi un mélange plus efficace des réactifs, pour une meilleure sélectivité et un meilleur rendement, ainsi qu’une réelle amélioration au niveau de la sécurité.

La chimie en continu : La gamme innovante d’UniQsis proposée par Interchim

Les systèmes proposés par Interchim permettent de réaliser, sur des quantités allant du milligramme à la dizaine de kilogramme, du profilage de synthèse, de l’optimisation avant une montée en échelle.

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Cette gamme est principalement destinée aux laboratoires de recherche universitaires et aux sociétés pharmaceutiques pour réaliser des hydrogénations, des nitrations, des bromations, des métallations, la réaction de Suzuki Miyaura, les synthèses de Hantzsch ou de Fischer indole, les réarrangements de Curtius ou Newman kwart, etc…

Les produits de la gamme :

 

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FlowSyn  

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FlowSynMulti-X

 

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Configuration possible

 

 

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FlowLab

 

 

 

Les avantages des systèmes de chimie en continu proposés par Interchim

Un mélange des réactifs efficace et reproductible

Les systèmes de chimie en continu d’Interchim assurent un mélange efficace et reproductible grâce au processus qui à lieu dans des tubes de diamètre interne < 1mm.
Deux pompes, haute pression (jusqu’à 100 bar), envoient les réactifs A et B en continu dans un mélangeur. C’est alors que la réaction commence et se poursuit dans un réacteur tubulaire ou une colonne dans lesquels on trouve un excellent transfert de chaleur et de masse.

Une réduction du temps de synthèse par effet de « surchauffe » des solvants

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La verrerie classique limite la température maximale du milieu réactionnel à celle du point d’ébullition du solvant utilisé, liée elle-même à la pression atmosphérique.
Or, avec les systèmes de chimie en continu proposés par Interchim, il est possible de surchauffer les solvants en faisant varier la pression, qui est limitée à la pression maximale du système utilisé, soit 100 Bar pour la version PTFE et inox 316.

Par exemple, avec le FlowSyn version PTFE et inox 316, l’eau bout à environ 200 ° C à 15 bar et le dichlorométhane à environ 100 ° C à 7 bar.

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Même de simples réactions peuvent bénéficier des effets de surchauffe. Par exemple, une hydrolyse basique de 4-bromobenzoate 1 (ci-dessus), ou à l’inverse l’acide catalysée d’estérification de l’acide 4-bromobenzoïque 2 (ci-dessous) sont toutes deux des réactions qui sont considérablement accélérées grâce à l’augmentation de la pression.

 

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La chimie réalisée à l’aide de systèmes micro-onde peut aussi atteindre des T°C élevées. Néanmoins, cela est moins efficace qu’avec un système de chimie en continu, car le champ électromagnétique d’un micro-onde n’est pas toujours homogène.

On peut aussi observer, à travers l’expérience menée par le groupe de Mark Bagley à Cardiff, que la synthèse de Bohlmann Rahtz réalisée en chimie continu donne un rendement aussi efficace que celle effectuée par micro-onde (voir ci-dessous).

chimie continue_synthèse de Bohlmann Rahtz_Interchim_blog_0516

Une montée en échelle sans phase d’optimisation

Les systèmes de chimie en continu permettent de réaliser une montée en échelle, sans phase d’optimisation, tout en gardant les mêmes conditions opératoires.
La figure ci-dessous, montre les profils d’une SNAr, réalisée avec une boucle de synthèse de 2,5 ml et une autre de 20 ml dans les mêmes conditions. Bien que la boucle de 20 ml soit 8 fois plus grande que celle de 2.5ml, on peut voir que les profils de chaque réaction restent identiques.

chimie continu_montée_échelle_Interchim_blog_0516

Repousser les limites en toute sécurité

En raison de l’instabilité des réactifs, certaines réactions d’intérêt ne peuvent pas être réalisées avec les technique classiques (batch, micro-onde). Pourtant, grâce à nos systèmes de chimie en continu, il vous est possible de repousser les limites.

En voici un exemple :
Le groupe du Professeur Steve Ley de Cambridge et des scientifiques de Pfizer ont mis au point, une voie de synthèse en continu pour le réarrangement de Curtius.

chimie en continu_Interchim_blog_0516

L’intermédiaire d’acyle azoture, potentiellement explosif, est formé en continu mais en une quantité limitée. Celui-ci subit ensuite un réarrangement de contrôle à l’isocyanate plus stable qui, en présence d’un agent nucléophile approprié, est converti en produit final (voir image ci-dessus).

Modulaires ou intégrés les systèmes innovants de chimie en continu proposés par Interchim sont faciles et intuitifs à utiliser. Ils deviennent peu à peu des outils de recherche de choix et incontournables pour de nombreux chimistes du monde entier.

 

En savoir plus :