Conception et optimisation de réactions
La conception de réactions chimiques et leur optimisation sont cruciales pour la recherche en synthèse organique. Modifier les paramètres d'une réaction (catalyseur, pH, solvant, température ou temps) permet d'atteindre certains objectifs (réduction des coûts, pureté, sélectivité ou rendement). Lors de l'optimisation de réactions chimiques, les outils de synthèse avec lesquels les expériences sont menées doivent faire preuve de polyvalence, de précision et de reproductibilité. Lors de la conception de réactions chimiques, l'accent est mis sur la définition d'une voie de synthèse vers une molécule cible à partir des substances de départ disponibles à l'achat. On suit typiquement une " approche déconnectée ", dans laquelle on s'attache avant tout à construire les liaisons principales. La procédure est décomposée en étapes simples, en travaillant à rebours à partir de la molécule cible plutôt que vers l'avant à partir du composé de départ. Alors que de nombreux chimistes s'appuient sur leur connaissance approfondie des réactions pour établir ces voies de synthèse, il existe maintenant des outils logiciels, tels que SYNTHIA™, qui permettent aux utilisateurs d'analyser facilement des voies personnalisées menant à des molécules connues ou nouvelles par rapport à des critères de recherche.
Plusieurs méthodologies expérimentales peuvent être employées lors de l'optimisation d'une réaction. Dans une approche du type essai-erreur, ou " une variable à la fois ", tous les paramètres expérimentaux sont maintenus constants, sauf un, pour enregistrer un certain résultat. Une série de réactions est effectuée jusqu'à ce que l'optimum soit déterminé. Une autre variable est ensuite choisie et le processus se répète jusqu'à ce que tous les paramètres aient été testés et qu'un ensemble de paramètres optimaux ait été déterminé.
Une approche du type multi-paramétrique, ou " plan d'expériences " (design of experiment, DoE), fait varier simultanément les facteurs depuis leurs valeurs les plus basses jusqu'aux plus élevées pour trouver les conditions optimales de façon plus efficace. Les différentes combinaisons sont réalisées dans la même série d'expériences. D'autres expériences sont réalisées avec des valeurs de facteurs situées entre les valeurs haute et basse afin de déterminer la variabilité intrinsèque. Les valeurs peuvent être représentées dans un cube pour illustrer les relations entre les facteurs et les réponses. Pour que le processus d'optimisation aboutisse, il convient de prêter attention à la reproductibilité en réalisant les réactions d'une manière systématique et dans un cadre contrôlé.
Une fois trouvée une voie de synthèse viable pour synthétiser la molécule cible, d'innombrables heures de travail sont encore nécessaires pour optimiser chaque réaction chimique et rendre le produit meilleur, plus rapide ou plus efficace. L'adoption d'un processus de conception et d'optimisation des réactions chimiques peut conduire plus rapidement à des avancées scientifiques.
Figure 1.Tableau d'optimisation d'une réaction
Articles techniques apparentés
- Molecular sieves are crystalline metal aluminosilicates having a threedimensional interconnecting network of silica and alumina tetrahedra. Natural water of hydration is removed from this network by heating to produce uniform cavities which selectively adsorb molecules of a specific size.
- In collaboration with Materia, Inc., we are pleased to offer six imidazolidinone OrganoCatalysts™.
- 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 provide solution to efficiently identify or optimize suitable catalytic reaction conditions. Chemist can rapidly run 24 unique micro scale reactions in parallel with tailored conditions.
- Afficher tout (139)
Protocoles apparentés
- Learn how to properly clean your laboratory glassware to improve your lab technique and insure high quality results. The most carefully executed piece of work may give an erroneous result if dirty glassware is used.
- Acetylene chemistry has been and remains an important constituent element of molecular sciences. Its potential and widespread applications extend from organic synthesis through materials science to bioorganic chemistry. Some examples are enediynes (DNA-cleaving agents), ‘click chemistry’ tools and building blocks. Consequently, it triggers a demand for efficient syntheses of alkynes.
- Saturated N-heterocyclic building blocks or SnAP Reagents are of growing importance for the convenient synthesis of medium-ring saturated N-heterocycles, including bicyclic and spirocyclic structures. SnAP reagents are stable and readily available and can be coupled with widely available aromatic, heteroaromatic, aliphatic, and glyoxylic aldehydes.
- A step-by-step protocol guide for KitAlysis Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction Screening Kit.
- The Bode group has developed SnAP (stannyl amine protocol) reagents that cross-couple with aldehydes and ketones to provide one-step access to a wide variety of saturated N-heterocycles.
- Afficher tout (11)
Pour continuer à lire, veuillez vous connecter à votre compte ou en créer un.
Vous n'avez pas de compte ?