Le concept de “chimie en continu” définit une gamme très générale de processus chimiques qui se déroulent en flux continu dans un réacteur.
Cette technique repose sur le concept de pompage de réactifs pour les emmener à des réacteurs afin de réaliser des réactions spécifiques.
Les plus courants sont des réacteurs bobines et colonnes. Pour des produits chimiques spécifiques, des machines plus sophistiquées peuvent être nécessaires comme par exemple, des photo réacteurs ou des réacteurs électrochimiques.
Concept :
La figure 1 montre un exemple de schéma d’un système de chimie en continu.
Figure 1
Un système de chimie en continu comprend :
a) Au moins une pompe HPLC avec une bonne compatibilité chimique ou un pousse seringue,
b) Des vannes manuelles ou automatiques,
c) Un chemin fluidique,
d) Un T,
e) Un réacteur bobine ou un réacteur type plaque en verre pour les synthèses homogènes,
f) Un réacteur colonne pour les synthèses hétérogènes,
g) Un module de chauffage ou de chauffage/refroidissement,
h) Des régulateurs de contre-pression.
Avantages de la chimie en continu :
Cette technique présente d’autres avantages bien définis par rapport à la chimie en batch ou micro-ondes.
Elle améliore le transfert de chaleur et le transfert de masse/mélange pour donner des réactions plus rapides, grâce à la “surchauffe à haute pression”.
Ci-dessous, un exemple d’une accélération de la vitesse de réaction dans des conditions de “surchauffe à haute pression”
Elle permet :
– D’obtenir une bonne reproductibilité et de monter en échelle facilement. Par exemple, certaines synthèses en continu, peuvent fournir entre 100g à 10kg de produit par jour.
– D’atteindre des conditions de réactions extrêmes (haute/basse températures, haute pression),
FlowSyn PTFE | FlowSyn Steel | FlowSyn Hastelloy | |
Flow path | All PTFE | PTFE & 316L | PTFE & HC-276 |
Pmax | 40bar (600psi) | 100bar (1450pas) | 100bar (1450pas) |
Tmax | 150°C | 300°C | 300°C |
Chemical resistance | Excellent | Very good | Excellent |
Boiling point °C @ |
|||
1 bar | 6.9 bar | 17.0 bar | |
CH2Cl2 |
41 | 109 | 153 |
MeOH | 65 | 138 | 185 |
THF | 66 | 140 | 186 |
iPrOH | 82 | 159 | 207 |
MeCN | 82 | 159 | 207 |
H2O | 100 | 181 | 231 |
Dioxane | 101 | 182 | 234 |
DMF | 153 | 244 | 301 |
DMA | 165 | 259 | 318 |
▀ Useful solvents for flow with bp exceeding 150°C
– De réaliser un traitement en ligne en aval,
– D’automatiser,
– D’améliorer la sécurité en gérant, par exemple, des réactifs et intermédiaires dangereux. En effet, les petits volumes de réacteurs minimisent le risque associé aux intermédiaires dangereux.
Les solutions innovantes d’Advion Interchim Scientific
Pour les applications de chimie en continu, Advion Interchim Scientific propose des plates-formes innovantes préconfigurées, de nombreux modules à leur ajouter et la possibilité de créer son propre système spécifique sur mesure.
Plates-formes innovantes préconfigurées pour la chimie en continu
Système manuel : FlowLab™
Système modulaire entrée de gamme
- 2 x pompes HPLC avec transducteurs de pression et vannes d’entrée manuelles : 0.01 à 10.0mL/min, Pmax =100bar (2 chacune)
- HotCoil pour chauffer de température ambiante à 260°C (300°C en option)
- Réacteurs bobine de 5mL en acier inoxydable et un en PTFE (1 chacun)
- Ordinateur portable avec application de contrôle FlowLab installée
- “T” en PTFE et tubulure de connexion
- Régulateur de contre-pression fixe 100psi et support en PEEK
- Bouteilles et bouchons
- Hub Ethernet et routeur Wi-Fi
Système automatisé : FlowLab™ Plus
Système modulaire automatisé
- 1 x pompe HPLC binaire avec transducteurs de pression et vannes d’entrée automatiques : 0.01 à 10.0mL/min, Pmax =100bar (2 chacune)
- Polar Bear Plus pour chauffer et refroidir de -40°C à 150°
- Réacteurs bobine de 5mL et 14mL en PTFE HT (1 chacun)
- Ordinateur portable avec application de contrôle FlowLab installée
- “T” en PTFE et tubulure de connexion
- Régulateur de contre-pression fixe 100psi et support en PEEK
- Bouteilles et bouchons
- Hub Ethernet et routeur Wi-Fi
Systèmes intégrés : FlowSyn™, FlowSyn™ Multi X & FlowSyn™ Auto-LF – 2 or 4 channel system
Système intégré : FlowSyn™
- Pour réaliser des réactions jusqu’à +260°C et 100bar
- Pour une large gamme de réacteurs bobine, de mélangeurs et de colonnes, disponibles dans une vaste variété de matériaux pour une compatibilité chimique optimale
- Avec des vannes d’injection automatisées et résistantes aux produits chimiques
- Pour une mise à l’échelle facile (débit jusqu’à 100mL/min avec le FlowSyn Maxi)
- Avec un important choix de matériaux pour le chemin fluidique : PTFE, PFA, acier inoxydable 316L, Hastelloy C…
- Avec des options de mise à niveau du système et du logiciel de contrôle
Système intégré : FlowSyn™ Multi X
- Pour exécuter automatiquement jusqu’à 10 expériences en série
- Pour permettre la variation de la température de réaction, du temps de séjour et de la stœchiométrie
- Pour choisir des protocoles : optimisation ou fractionnement standard
- Avec une interface de contrôle intégrée
- Avec des options pour le collecteur de fraction : un ou quatre racks
- Avec des vannes d’injection automatisées pour la synthèse de librairies
Système intégré : FlowSyn™ Auto-LF – 2 or 4 channel system
- Pour automatiser les expériences avec des entrées multiples de réactifs combinés
- Avec une interface PC aboutie et intuitive pour le suivi des réactions en temps réel et l’enregistrement des données
- Avec un passeur d’échantillons/collecteur de fractions minimisant l’encombrement
- Équipé de protocoles de lavage automatisés intégrés
- Pour permettre la manipulation des liquides via des septas garantissant aussi la préservation des milieux réactionnels
- Avec un système de bulles d’air empêchant la dispersion de l’échantillon lors du chargement des boucles d’échantillons et qui minimise le gaspillage du réactif
Modules additionnels pour les plates-formes innovantes préconfigurées mais aussi pour la création de son propre système de chimie en continu
Les pompes
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Pompe HPLC
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Pousse seringue
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Réacteurs
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Réacteurs bobine
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Réacteurs colonne
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Support pour réacteurs colonne
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Modules de chauffage et de chauffage/refroidissement
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HotCoil
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HotChip
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Modules de refroidissement
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Cold Coil
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Module et système de photochimie
Module pour l’électrochimie
Module d’addition de gaz
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Teflon® AF-2400 Gas Permeability [cB]
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Bouteilles, tubing, T, raccords, vannes et BPR
En savoir plus :
- Rendez-vous sur notre site www.interchim.com pour plus de détails
- Contactez-nous : chemistry.tools@advion-interchim.com