1節 マイクロ化学プロセスの設計と制御・運転管理
1.設計
1.1 プレート型ミキサ
1.2 固定床リアクタ
1.3 多流路リアクタ
2.制御・運転管理
2.1 気液スラグ長さ推定
2.2 閉塞診断と連続運転
2節 フローリアクター装置の構成、特徴とその応用
1.フローリアクターシステムの概観と比較
1.1 バッチリアクターとフローリアクターの基本構成
1.2 バッチリアクターとフローリアクターの特徴と比較
2.フローリアクターの構成要素
2.1 反応器
2.2 原料供給
2.3 クエンチユニット
2.4 排圧ユニット
2.5 インジェクションユニット
2.6 コレクションユニット
2.7 プライミングと漏れ検査
3節 マイクロリアクタシステムの特長、スケールアップと反応解析
1.マイクロリアクタシステムの一般的な特長
2.医薬品製造におけるスケールアップと反応解析
2.1 開発ステップの生産量増大に対応したスケールアップ
2.2 マイクロリアクタを利用した反応解析
3.反応解析の Sandmeyer 反応への適用例
4節 フロー型マイクロ波装置の特徴と反応事例
1.マイクロ波加熱の特徴
1.1 マイクロ波加熱の原理
1.2 マイクロ波装置の特徴
2.連続フロー用マイクロ波装置
3.連続フロー用マイクロ波反応例
3.1 フィッシャー インドール合成, ディールス・アルダー反応
3.2 クライゼン転移反応
3.3 不均一系
3.4 大量合成
5節 無脈動定量ポンプの特徴とマイクロプロセスへの応用
1.マイクロプロセスに必要な液体供給の要素
1.1 瞬時の流量変動が少ないこと
1.2 供給流量の安定性
1.3 低供給量における性能安定性
1.4 滞留点の無い器機、経路
1.5 内部洗浄の容易さ
1.6 連続運転
1.7 外気遮断性
1.8 耐食性
1.9 スラリ−液対応
1.10 その他の注意事項
2.マイクロプロセスに必要な液体供給機器
2.1 2連式無脈動定量プランジャーポンプ(産業用)
2.2 高速液体クロマトグラフィー用ポンプ
2.3 シリンジポンプ
2.4 ダイヤフラムポンプ
2.5 精密ギヤ−ポンプ
2.6 回転容積式一軸偏心ねじポンプ
3.3連式無脈動定量プランジャーポンプ
3.1 往復動ポンプ
3.2 2連式無脈動定量プランジャーポンプ
3.3 3連式プランジャーポンプ
3.4 3連式無脈動定量プランジャーポンプ
3.5 弊社製3連式無脈動定量プランジャーポンプの性能
4.3連式無脈動定量プランジャーポンプのマイクロプロセスにおける優位性
4.1 性能
4.2 外気遮断性
4.3 耐蝕性
4.4 耐スラリ−液性
4.5 小デッドボリューム
5.操作性および制御の拡張
6.ブチルリチウムの連続運転
6節 フロー合成における自動化・ロボット化技術とその活用法
1.合成自動化の観点から見たフロー合成の特長
2.フロー合成による自動データ収集
3.ベイズ最適化を用いた反応条件探索の自動化
4.フロー合成の自動最適化
7節 自動合成装置の構成、反応例とその応用
1.フロー自動合成装置
2.自動合成装置OptimFlow
2.1 OptimFlowの装置概要
2.2 各ラインの構成
2.3 流路の構成
2.4 各構成要素
3.OptimFlowによる合成反応の例
3.1 nBuLi を用いた禁水反応(3液混合反応)
3.2 実験条件
3.3 条件検討の実施例(ライブラリー合成のための条件最適化)
4.プロセス検討用自動合成装置AltaFlow
4.1 装置概要
4.2 制御装置
5.OptimFlow及びAltaFlowと外部機器との連携
8節 機械学習を活用したフロー精密有機合成の可変パラメータ最適化
1.ガウス過程回帰を用いる精密フロー連続反応の収率予測とその可視化
2.ベイズ最適化を活用する電解合成反応条件のマルチパラメータスクリーニング
3.ミキサータイプを含むフロー合成条件のデータ駆動型最適化
4.制約付きベイズ最適化を活用する電解フロー合成反応の条件探索と省エネルギー化
5.ベイズ最適化の社会実装研究 ―化成品バッチ合成への応用―
9節 フロー合成プロセスの構成、トラブル対策とアニオン重合連続運転によるスケールアップ
1.フローマイクロリアクタの構成
2.フローマイクロリアクタの欠点および生じやすいトラブル
3.アニオン重合反応の連続運転における実例を踏まえたトラブルとその対策
10節 テイラー流反応器と振動流バッフル反応器による連続化とその応用
1.テイラー流反応器による水素化反応
1.1 水素化反応プロセス
1.2 テイラー流反応器によるプロセス強化
1.3 物質移動モデルの構築
1.4 物質移動モデルによる水素化反応の推算
2.マイクロスケールの振動流バッフル反応器による高速反応解析
2.1 高速反応におけるマイクロリアクターの利用
2.2 マイクロスケール振動流バッフル反応器
2.3 μOBRの混合性能
2.4 高速反応の速度解析
11節 機能性化学品の連続生産に向けたカラム型フロー式反応の開発とその連結化
1.酸化ジルコニウムを用いたエステルの直接アミド化反応
2.アミドの脱水反応を介したニトリルの合成
3.エノールエーテルの形成を基盤としたホモアリルケトン合成
4.液液分離工程を含む連続フロー反応の連結化
12節 連続フロー法による有機合成とその事例
1.脱プロトン化によるリチウムカルベノイド種の生成
2.トリフルオロメチルカリウム種のフロー生成
3.ハロゲン-リチウム交換によるリチウムカルベノイド種の生成
4.還元的リチウム化によるリチウムカルベノイド種の生成
13節 化成品合成の連続化を目指した近赤外光合成プロセスの開発
1.分子変換のエネルギー源としての近赤外光
1.1 光エネルギープロセスにおける照射波長の重要性
1.2 フタロシアニンを基盤とする近赤外光触媒の設計指針
2.赤色光(634 nm)を用いる電子移動型反応
2.1 クロロトリフルオロメチル化における触媒および反応条件の最適化
2.2 反応適用性の検証および可視光材料変換への展開
2.3 連続反応を指向した反応形式の拡大
3.近赤外光(810 nm)を用いるエネルギー移動型反応
3.1 脱水素型クロスカップリング反応における顕著な溶媒効果
3.2 反応適用性ならびに反応環境の検証
4.連続反応への適用の可能性
14節 二軸連続式混練機・反応機の特徴、機能と適用例
1.混練操作と混練機
2.二軸連続式混練機KRCニーダと関連機器
2.1 二軸連続式混練機KRCニーダ
2.2 ハイブリッドリアクタ
2.3 異速型SCプロセッサ
3.食品添加物への二軸連続式装置の適用事例
4.機能性ポリマーへの二軸連続式装置の適用事例
4.1 ポリマーの重合
4.2 ポリマーからの脱溶剤
15節 フロープロセスによる高分子微粒子の連続調製とその構造制御
1.フロープロセスを用いた単分散高分子微粒子の調製
2.フロープロセスによる油滴を内包した高分子マイクロカプセルの調製
3.フロープロセスによる水滴を内包した高分子マイクロカプセルの調製
4.フロープロセスを用いた多層マイクロカプセルの調製
16節 液液スラグフローリアクターによる微粒子およびゲルビーズの連続製造
1.液液スラグ流とは
2.液液スラグ流を形成するには
2.1 二流体の供給方法
2.2 管内を流れる液液二相の流動状態
2.3 流動状態マップの限界と新たな流動予測方法
3.形成されるスラグのサイズ予測
3.1 スラグ形成のメカニズム
3.2 スラグ長さの予測
3.3 スラグ界面形状の予測
4.スラグ内部に形成される循環流
5.液液スラグ流を利用した微粒子の製造
6.液液スラグ流を利用したゲルビーズの製造
17節 マイクロ流体デバイスを用いた脂質ナノ粒子の作製技術と実用化への展開
1.脂質ナノ粒子(LNP)
2.脂質ナノ粒子の作製法
2.1 単純水和法
2.2 有機溶媒希釈法によるリポソームの作製
2.3 エタノール希釈法による核酸搭載脂質ナノ粒子の作製
3.マイクロ流体デバイスを用いた脂質ナノ粒子の作製方法
3.1 マイクロ流体デバイス
3.2 マイクロ流体デバイスによる脂質ナノ粒子作製法の概要
3.3 マイクロ流路法開発の歴史
4.脂質ナノ粒子製造プロセスの集積化と大量生産技術の開発および実用化への展開
4.1 脂質組成のオンデバイススクリーニング
4.2 マイクロ流体デバイスを用いたLNPの大量生産技術
4.3 マイクロ流体デバイスを搭載したLNP製造装置の実用化
18節 微細藻類の連続培養の自動化、生産課題の解決と医薬品分野への応用
1.フォトバイオリアクターによる微細藻類生産の自動化
2.水産業におけるフォトバイオリアクターの貢献
3.高付加価値原料としての微細藻類生産
4.フォトバイオリアクターの医薬品分野での応用:カウスロン研究所の事例
5.フォトバイオリアクターの持続可能性と将来性
19節 バイオ医薬品生産に向けた連続培養技術
1.動物細胞の連続培養
1.1 抗体医薬品生産とCHO細胞
1.2 CHO細胞の連続培養
2.連続培養を利用した発展的研究
2.1 連続培養の特性を利用した培養条件の探索
2.2 バイオ医薬品生産の連続培養の今後
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