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1990年代から研究開発が開始されたフロー式マイクロリアクターはバッチ式タンク反応器では実現できない精密な温度・混合・滞在時間の制御によって、その利点を生かせる大きな発熱反応における高い収率や均一分子量および微粒子の物性を実現可能とした。
近年では医薬・電子・ファインケミカルの1分野を担っている。
本セミナーはマイクロリアクターの基本原理から、実用化に必要となるデバイス、閉塞などの問題点の解決を解説したうえで、有機金属試薬を用いる合成反応における実例、ワクチンにおけるLNPや有機ELにおける量子ドット製造への実例について紹介するものである。
○受講対象：
医薬品、化粧品、ファインケミカル、電子材料の製造および研究開発、エンジニアリング、設備技術、生産技術に携わる皆様
○受講後、習得できること：
・マイクロリアクターに期待できる効果と適用対象となる合成反応、重合反応、微粒子生産が包括的に理解できるようになります
・実績のあるデバイスメーカーを知ることができます
・実生産適用課題の解決方法と実用化事例が習得できます
出典：株式会社情報機構 講座案内より（情報機構の講座ページ）
1．マイクロリアクターの基本技術とその有用性
1）微小空間による高速混合
2）比表面積増による精密温度制御
3）厳密な滞留時間制御
4）反応物の精密逐次導入
5）設備小型化による設備費低減及び危険回避
2．各種の混合デバイス
1）T/Y衝突型
：配管＋T型(富士フィルム和光、KNAUER、ノリタケ)、Plate/流路形成型(YMC,中村超硬）
2）多層流型
：Ehrfield, 神鋼環境ソリューション
3）分割合流型
：Micronit
4）渦混合型
：Precision Nano Systems(Cytiva), Corning
5）機械動力型
：AMテクノロジー、エムテクニック、テイラー渦流マイクロリアクター
3．使用可能なポンプデバイス
1）求められる特性：精密無脈動
2）往復式ポンプ
：２連式、３連式―シリンジ、プランジャー、ダイヤフラム
3）回転式ポンプ
：ギア、スクリュー
4．マイクロリアクターの実用化課題
1）管路の圧損および閉塞
2）スケールアップ
3）インラインモニタリング
4）システム化およびユニット構成
5．有機金属試薬を用いる合成反応
：温度・混合・滞在時間の精密制御による高い収率実現
1）脂肪酸ケトエステルのGrignard反応
（5m3 Tankへの3時間の試薬添加で収率:76%に対し、流通式3mmφ×1m tube：滞在時間10secで収率90%と改善）
2）芳香族ケトアルデヒドのPhLiとの反応
（Batch式で選択性23％ → マイクロリアクターで70％）
3）HexLi試薬を用いるスルホンアミドのキラルイミンへのマンニッヒ付加
（Merck：アルツハイマー薬 Verubecestat 中間体製造）
4）BuLiを用いるボロン酸の合成
（Tank滴下で収率33％ → マイクロリアクターで70–92％）
5）LAR還元：多段CSTRで不溶固形物閉塞を解決（高砂香料）
6．重合反応
：均一な温度・混合・滞在時間による分子量制御・均一分布
1）BuLi開始剤によるスチレンのアニオン重合
2）トリフルオロメタンスルホン酸開始剤によるブチルビニルエーテルのカチオン重合
：単独重合およびブロック共重合
7．活性化源からの距離が限定される反応のマイクロリアクターによる実現
1）電解酸化反応のマイクロリアクター実用化（住友ファーマ）
2）光触媒反応のマイクロリアクター実用化（シオノギファーマ）
8．微粒子径の精密制御と均一粒径分布の実現
1）脂質ナノ粒子（LNP）
：脂質エタノール溶液と mRNA 水溶液の混合希釈による自己集合（貧溶媒析出法）（KNAUER）
2）量子ドット
：高温有機溶媒中への金属塩水溶液投入（貧溶媒析出法）＋多段階被覆
＜質疑応答＞
出典：株式会社情報機構 講座案内より（情報機構の講座ページ）
N&Y技術士事務所 代表技術士 工学博士 米田 則行 氏
出典：株式会社情報機構 講座案内より（情報機構の講座ページ）
| 受講形式 | ライブ配信, 会場受講, 見逃し配信 |
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