Tecnologías de Reacción Química

Apoyo técnico en el desarrollo de reacciones químicas, especialmente en la paralelización de reacciones y síntesis de alto rendimiento, escalado de reacciones, monitorización in situ de reacciones, reacciones a alta presión y reacciones realizadas en reactores de microflujo.

Acerca de

La Unidad de Tecnologías de Reacción Química proporciona a los investigadores del ICIQ apoyo técnico en el desarrollo de reacciones químicas, especialmente en la paralelización de reacciones y síntesis de alto rendimiento, escalado de reacciones, monitorización de reacciones in situ, reacciones a alta presión y reacciones realizadas en reactores de microflujo.

En el campo de la paralelización química, la unidad cuenta con equipos para realizar todas las operaciones unitarias involucradas en un proceso químico: reacción, elaboración, purificación y aislamiento final del producto.

Una reacción química puede escalarse en un reactor totalmente controlado por ordenador, de 0,6 a 6 L. Esta escala es óptima para la preparación de materiales de partida internos y para la transferencia de tecnología en proyectos de cooperación.

La monitorización in situ de la reacción puede realizarse mediante FTIR y RMN utilizando el reactor HPIR, el tubo HPNMR o Polychrome V. Estas técnicas son no intrusivas y muy útiles para estudios cinéticos y mecanísticos.

Además, la unidad proporciona a los investigadores del ICIQ diferentes tecnologías para realizar reacciones en condiciones singulares, como un reactor de microondas, un reactor fotoquímico y un conjunto de reacciones de flujo. En este sentido, la unidad también ofrece acceso a una sala blanca (ISO 7) y a un laboratorio especialmente diseñado para ejecutar reacciones a presión.

Equipo

  • Reactor de CO2 supercrítico

    Reactor para trabajar con CO2 supercrítico de SITEC equipado con ventanas, con un volumen de reacción de 30mL y capacidad para trabajar hasta 400bar y 200ºC.

  • Molino de bolas

    Un molino de bolas MM200 de Retsch con recipientes de muestra de 1, 5 y 25 mL.

  • Sala blanca

    Sala limpia de clase 7 de 45 m². Equipada con las instalaciones habituales en los laboratorios ICIQ: campanas extractoras, cabina de seguridad, nitrógeno, argón, aire comprimido, puntos de escape, agua de refrigeración y vacío (1*10-2 mbar).

  • Reactores de baja presión

    Un reactor de baja presión (4 bar) de Parr, con agitación por agitador y recipientes de reacción de vidrio con volúmenes de 4 a 500 mL.

  • Sintetizador químico paralelo en fase líquida

    Un sintetizador químico paralelo de fase líquida, controlado por ordenador, de Mettler Toledo, con cuatro reactores de 50 mL, agitación mecánica y control independiente de la temperatura interna y externa para cada reactor. Las reacciones pueden realizarse entre -30 y 180 °C, con la posibilidad de añadir automáticamente reactivos líquidos y tomar muestras que se recogerán en viales de HPLC/GC.

  • Reactor químico de laboratorio

    LabMax, un reactor químico de laboratorio controlado por computadora de Mettler Toledo. Se adapta a reactores de 0,6, 2 y 6 litros, y permite medir y controlar la temperatura de reacción (de -30 a +230 °C), el pH, la velocidad de agitación (de 30 a 2500 rpm) y la adición de líquidos. Puede funcionar a reflujo, destilación, vacío o en atmósfera inerte.

  • Reactor HPIR

    Un reactor especial para monitorizar reacciones de presión in situ mediante FTIR. Puede alcanzar hasta 120 bar a alta temperatura (máximo 150 °C).

  • Tubo HPNMR

    Tubo de RMN para realizar mediciones de RMN a alta presión (de 1 a 200 bar). La temperatura máxima de trabajo es de 150 °C.

  • Reactores de alta presión

    Dos reactores Hastelloy de alta presión: un reactor de 100 mL con agitación mecánica (0-3000 rpm) con posibilidad de añadir reactivos o tomar muestras manualmente, y un reactor de 25 mL con agitación magnética. Ambos reactores pueden trabajar a temperaturas de entre 25 y 200 ºC (temperatura interna) y a una presión de 68 bar a 25 ºC y 200 bar a alta temperatura. Reactores de alta presión de acero inoxidable con capacidad de 25, 40, 75, 100, 150, 300 y 1000 mL, y con posibilidad de trabajar hasta 180 ºC y 200 bar a alta temperatura. Ofrecen la posibilidad de tomar muestras manualmente.

  • Evaporador de moléculas metálicas y orgánicas

    Sistema compuesto por una caja de guantes de gas inerte MBraun, que incluye una cámara de alto vacío (1×10⁻¹ mbar) con cuatro fuentes electrotérmicas para la evaporación de moléculas metálicas y orgánicas. Este sistema permite controlar el espesor de la película desde 5 hasta 300 nm.

  • Microrreactores

    Hay cuatro microsistemas disponibles: dos para reacciones líquido-líquido homogéneas, un equipo para reacciones simples y otro para reacciones en cascada o consecutivas. Uno para reacciones sólido-líquido heterogéneas. Y otro para reacciones gas-líquido a alta presión (hasta 20 bar).

  • Reactores de microondas

    Un reactor de microondas CEM Explorer equipado con un muestreador automático de 24 posiciones. Tiene capacidad para trabajar hasta 300 ºC, con volúmenes de trabajo de 0,5 a 7 mL en un tubo cerrado, hasta una presión de 21 bar, y de 1 a 100 mL en un reactor abierto. El sistema iniciador Biotage puede procesar volúmenes de reacción de entre 0,2 ml y 20 ml. Tiene capacidad para trabajar en un rango de temperatura de entre 40 ºC y 250 ºC y a presiones de hasta 20 bar.

  • Generador de ozono

    Un generador de ozono de laboratorio CMG 5-5 de INNOVATEC.

  • Sintetizador químico de presión paralela

    Un sintetizador químico de presión paralela SPR-16, controlado por ordenador, de Amtec. El equipo cuenta con 16 reactores de 9 mL con control independiente de temperatura (25-250 °C), velocidad de agitación (30-2000 rpm) y presión (1-100 bar a temperatura ambiente hasta 130 bar a alta temperatura). Permite añadir reactivos líquidos y tomar muestras automáticamente.

  • Reactor fotoquímico

    Un reactor fotoquímico Rayonet RPR-200 con lámparas a 254, 300 y 350 nm y reactores con capacidad de 10 y 150 mL.

  • MiniBloques

    Bloques de reacción de diferentes configuraciones (12 x 14 mL, 24 x 7 mL y 6 x 40mL) adaptados para trabajar en placa de agitación convencional, temperaturas de trabajo entre -20 y 120 ºC.

  • Sistema de almacenamiento de muestras

    El sistema permite conservar muestras a -40 °C en viales de vidrio codificados de 1 ml, sellados con septum. Dispone de espacio para almacenar 43 200 muestras organizadas en gradillas, bandejas y cajas. Las muestras se gestionan mediante una base de datos (cuaderno electrónico), donde se puede describir cada compuesto.

  • Sistema de cromatografía flash preparativa

    Un sistema de cromatografía flash preparativa, Combiflash de Teledyne ISCO, con detector UV y capacidad para adaptar columnas de sílice de 4 a 330 g.

  • Policromía V

    Polychrome V de Till Photonics es una fuente de luz monocromática (lámpara de xenón de alta estabilidad de 150 W, Tilluxe P45) con una fibra óptica conectada a la salida para dirigir la luz al objetivo deseado. La longitud de onda emitida (320-680 nm) se controla desde un ordenador. El ancho de banda y la intensidad de la luz son ajustables.

  • Cubo H ProTM

    El sistema H-Cube Pro™ se basa en la hidrogenación de un flujo continuo de reactivo. Se requiere un equipo adicional, una bomba HPLC, para introducir el reactivo en el dispositivo H-Cube Pro™, donde la solución del reactivo se mezcla con el hidrógeno generado in situ.

Personal

  • Dra. Marta Giménez

    Gerente en Chemical Reaction Technologies
    Contacto
  • Cristina Rivero

    Técnico en Tecnologías de Reacción Química
    Contacto

Otras unidades de investigación

Todas las instalaciones forman parte del proyecto:

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