我们需要一个更大的瓶

你,作为一个有机合成化学家,刚刚完成一个成功的反应在你的通风橱。在研究这并不是每天都在发生,所以这是一个好的开始。假设它是规模100毫克,这取决于你的工作类型将小测试反应或一个数量的产品更佳美的比任何人需要。如果是前者,你就需要扩展。也许你正在一个天然产物全合成,并可能需要这种材料通过另一个20步左右(在这种情况下,祝你好运,我们会看到你在几年内),或者你药用化学家对这种化合物作为药物的前景感到乐观,你现在需要半公斤临床化验的下一个阶段。好运气的。

无论如何,你会进入一个不同的世界的化学。一个常见的问题是,小反应可能使用试剂太贵了在大量使用,或者(在极端的情况下)是不可用的。除此之外,你可能已经学会了——通常通过痛苦和/或戏剧性的经历——大反应不仅仅是小反应运行在不同的玻璃器皿。一切都变了。分离和净化产品的选择,可能会缩小。花哨的色谱可能不是可行的大桩的材料,所以你可以发现自己开始发现新老技术,如结晶的美德,甚至真空蒸馏。但是在你担心如何处理所有的产品,你必须反应本身成功运行,这需要深谋远虑。

例如,你激起了25毫升瓶小,膜的磁铁。但是没有人让这些磁铁法国长棍面包的大小,还是汽车搅拌它们。高效混合在一个大容器通常是一个问题mechanically-driven搅拌桨和,运行通过轴和配件。和你需要的混合,特别是如果你的反应是异构从一开始,有效地分散一些固体试剂规模不是一个微不足道的问题。但你还需要很好的混合,即使你的反应只是在更高或更低的温度下运行。

大型反应不仅仅是小反应运行在不同的玻璃器皿。一切都变了

你的小瓶的温度可以很容易地由暂停它的冰,油,或沙浴,但所有这些依赖于热量穿过瓶壁。这是好当船舶中没有超过1厘米的墙,但中间的一个大反应瓶可能没有听说过这温度在什么区域。它完全可能会有其他的想法,特别是如果有一个放热反应。规模越大,你越需要侦察等温升小心翼翼,因为突然解放热量会导致从一个混乱的间歇泉绝对爆炸。

更大的船,所有这些问题变得更糟糕。扩大化学家总是战斗数学:而表面积增加广场,体积必须作为一个多维数据集。在研究生院,我递给温升的准备为了一个共同的中间,我被告知,将允许它“只是呆在室内”升圆底烧瓶。他们是对的。但是我的一个同事发现一倍的金额将不允许它呆在室内2瓶,而不是分发其内容广泛和积极。

我从来没有在被规模超过自己,但这足以体验其中的一些影响。看突然温度上升或进化的气体,规模可以完全可怕,尽可能少开车回家还能无情的热力学性质。有一个生动的感觉“好吧,我们开始吧”,因为热量和压力不关心你晚上的计划。他们会找到出口,只要可能,如果这意味着你必须潜水封面或在接下来的几个小时抓取你的天花板材料的通风柜,这是它是如何。如果你是愚蠢的,你的反应同样的方式下运行时间:你被警告。