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安东帕微波合成-拉曼光谱联用技术

时间:2022-04-15 14:41来源:金利仪器 作者:金利仪器 点击:
安东帕将微波合成技术带向新征程,迈向化学信息精准监测阶段。来看看这种联用技术在制药领域的巨大应用潜力吧! 微波化学是什么? 频段为2450MHz的电磁波与溶剂分子产生穿透、反射以及吸收,产生了特殊微波效应、热效应以及非热微波效应,可以对化学合成发挥
  

安东帕将微波合成技术带向新征程,迈向化学信息精准监测阶段。来看看这种联用技术在制药领域的巨大应用潜力吧!

 
微波化学是什么?    
 
频段为2450MHz的电磁波与溶剂分子产生穿透、反射以及吸收,产生了特殊微波效应、热效应以及非热微波效应,可以对化学合成发挥巨大作用。
 
常规合成的瓶颈在于如何优化反应条件,从而以合适的产率和纯度得到所需的产物。由于很多反应序列需要至少一步的长时间加热步骤,因此反应条件的优化通常耗时且困难。
 
但利用微波辅助加热技术,可以将数天或数小时的反应缩短至几分钟甚至几秒钟,并可以快速测定反应参数,进而快速优化药物生产反应条件,提升化学制药的整体质量。
 
与此同时,微波化学还能够提升化学反应的纯度。此外还可以通过产生新的化学反应,推动新产物的研发。
 
拉曼光谱是什么?    
 
当入射激光照射物质时,存在着极少数的光子与物质分子发生非弹性碰撞,反射出的光线频率就会发生变化,这种光散射现象就是拉曼散射。
 
反射光线与入射光线的频率差被称为拉曼位移(cm-1)。拉曼位移与分子结构有一一对应的关系,因此物质的拉曼光谱能够表示物质分子的指纹特征。
 
在化学药物合成中,溶剂和反应物、生成物一般都有很强的拉曼散射效应。因此,可以利用拉曼光谱检测仪器来检测各组分含量,还可以检测生成物的晶型,判断反应终点等。
 
微波合成-拉曼光谱联用技术 
 
微波合成的典型应用领域就是为委托性合成进行工艺开发,并确保其能够符合GMP的要求。为了能够获得GMP程序的批准,必须确保能对每一过程无一遗漏地反向追查以保证重现性。
 
在以往安东帕微波合成技术中,我们采用精准的传感器来测量重要反应参数如温度和压力,并以图示来确保反应的高重复性。
 
而如今,安东帕将微波合成技术带向新征程,迈向化学信息精准监测阶段。借助拉曼光谱这一有利的分子指纹信息,用于实时监测化学变化,其光谱响应时间快,测量精准,并且能够监测反应体系真实状态下的化学数据。因此,微波合成-拉曼光谱联用技术对于药物化学合成具有重要意义。
 
应用案例:Biginelli环缩合反应   
 
该反应可用于构建功能化嘧啶支架,它是多组分反应中很具代表性的实例。在反应过程中,乙酰乙酸乙酯、芳香醛、脲被连接,生成二氢嘧啶酮(DHPM),体系溶剂为乙腈。
 
该反应可以获得很多功能化嘧啶,这种成分在维生素、核苷酸、蝶呤和一些天然抗生素中广泛存在,因此获得一种高效的合成路线对于制药企业来说是非常需要的。
 
使用微波合成-拉曼联用技术将会最终得到2组重要的监测数据。“数据1”为特征拉曼峰信号强度与时间的变化曲线,再结合“数据2”可以得到化学合成的进展。
 
反应刚开始时,由于还没有达到所需的最低反应温度,所以代表产物DHPM的特征峰1650cm-1的强度只是缓慢增加;在300s时,体系中的动能达到阈值,反应开始明显加快;400s后,产物的特征峰变化曲线开始出现平台;随后进入到长达600s的保持时间;直到1000s时,DHPM的转化全部完成。
 
微波合成对温度和压力的精准调控,允许实验人员进行复杂的合成反应控制。通过在微波腔中引进一个特殊的光谱仪端口,就可以实现在线拉曼光谱监测。
 
微波合成-拉曼联用技术可用于研究化学反应动力学,即参与反应的物质的量随时间的变化量,以及反应参数(如温度、压力、浓度、介质)对反应速率的影响,帮助企业提高优化合成路线的工作效率。
 
 
 
(责任编辑:金利仪器lyh)
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