フロー合成のプロセス設計、反応条件設定と応用例

フロー合成の反応条件をどう最適化するか？
連続生産を成功させるキーポイントを解説！

講師

１．京都大学 大学院工学研究科 合成・生物化学専攻　准教授　永木 愛一郎 氏

２．静岡大学 大学院総合科学技術研究科　教授　間瀬 暢之 氏

３．(株)高砂ケミカル　代表取締役社長　齊藤 隆夫 氏

受講料

1名につき 55,000円（消費税抜、昼食・資料付）
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき50,000円〕

プログラム

【10:00-12:00】 
１．フローリアクターを用いた合成反応、プロセス設計と応用例 
京都大学　永木 愛一郎 氏　

【講座の趣旨】
合成化学の常識がフローマイクロリアクターによって大きく変貌をとげ、従来の合成化学が大きく変わろうとしている。フローマイクロリアクターによって提供されるミクロな反応場は、化学反応そのものに本質的な影響を与えるためである。本発表では、フローマイクロリアクター合成の研究・開発を始めるにあたっての基本的な考え方、フローマイクロリアクターの活用の仕方と最近の動向、フローマイクロリアクターの研究・開発の今後の展望など、について紹介したい。

１．フローマイクロリアクターと合成化学
　1.1 空間サイズと反応場
　1.2 バッチ型リアクターとフロー型リアクター
　1.3 フローマイクロリアクターの特長
　　(1)高速混合
　　(2)精密温度制御
　　(3)精密滞留時間制御

２．フローマイクロリアクターを用いた合成反応
　2.1 高速反応
　2.2 発熱反応
　2.3 不安定中間体 (生成物) を経由する反応
　2.4 器壁表面を利用する反応
　2.5 界面を利用する反応
　2.6 多段階の分子変換反応
　2.7 重合反応

【質疑応答】

【12:45-14:45】 
２．特殊反応場におけるフロー合成と反応条件最適化
静岡大学　間瀬 暢之 氏　

【講座の趣旨】
　高フロー手法を俯瞰すると、1970年代に石油化学を中心としたバルクケミカルズ合成において、トンスケールの連続合成がcmサイズの配管を用いて実用化されてきた。そして2000年代になり、学術界を中心にμmサイズの配管における微少空間での新しい化学がグラムスケールで展開されてきた。しかし、高付加価値生産物であるファインケミカルズの連続合成は、その工程数の多さからフロー化が難しく、生産スケールに連続性があるにも関わらず、技術開発は非連続的である。また、フロー手法による多段階合成を指向した実用的な反応を開発するには、工程数を減らすことが鍵であり、後処理が容易または不要な反応開発が望まれる。
　この課題に対し、当量反応や気体が関与する反応を追究することで解決できると考え、急速的・物質選択的に加熱または停熱する技術であるマイクロウェーブ（μW）と、液体中に気体を高濃度に分散する技術であるファインバブル（FB）に着目した。さらに、フロー手法の一般化を推進するために、フロー反応条件迅速最適化手法開発に取り組んでいる。本講では特殊反応場におけるフロー合成と反応条件最適化について解説する。

１．はじめに
　1.1 特殊反応場
　　(1)ファインバブルを用いた有機合成
　　(2)マイクロウェーブを用いた有機合成

２．特殊反応場におけるフロー合成
　2.1 ファインバブルフロー合成
　　−水素化、光酸化、カップリング反応など
　2.2 マイクロウェーブフロー合成
　　−アセチル化、フィッシャーインドール合成、Diels−Alder反応など

３．特殊反応場におけるフロー反応条件最適化
　3.1 ９＋４＋１法
　3.2 グラジエント法
　3.3 機械学習による最適化

４．おわりに

【質疑応答】

【15:00-17:00】 
３．連続生産プロセス開発の実際と今後の課題 
(株)高砂ケミカル　齊藤 隆夫 氏　

【講座の趣旨】
　地球的規模の気候変動により、大規模生産設備を抱えることは常にリスクと隣り合わせである。なた、製薬業界では従来のメガドラッグは開発されにくく、多品種少量化の傾向が進んでいる。これらの課題解決に向け、必要な時に必要な量を効率的に製造する連続フロー生産システムの実装が望まれている。
　本セミナーでは「連続生産社会実装」の具現化と世界最先端の取組みを紹介する。

１．はじめに

２．そもそも連続生産とは？

３．世界最先端の連続生産プロセス開発の実際

４．連続生産導入に対する世界の動向と技術的、経営的課題

５．おわりに

【質疑応答】