化成品受託のイメージ画像

フロー合成による課題解決事例

リチオ化反応によるボロン酸エステルの量産化

概要

精密な発熱制御と迅速な逐次反応により不純物の生成を抑え、高収率で目的物を取得。 数十トン/年スケールでの自社生産を実現。

課題

リチオ化反応は、混合した瞬間から急激な発熱を伴います。また、温度の上昇や反応時間の延長により、不純物を生成する可能性が高まります。 そのため、目的物であるボロン酸エステルの品質を維持しつつ量産化するには、温度と反応時間の制御が課題でした。

当社での検討

フロー合成は反応空間の比表面積が大きく、流路内部の反応液と外部の冷媒間の熱交換性能が高いため、 反応熱を効率的に除熱し、反応液の温度上昇を抑制することが可能です。

さらに、リチオ化後に速やかに次のホウ酸エステル化工程へ移行することで、 バッチ法と比べて極めて短い時間で逐次反応を進行させることができます。

リチオ化反応とホウ酸エステル化を組み合わせたフローのイメージ図

課題に対する成果

精密な発熱制御と迅速な逐次反応により、不純物の生成を抑制と、目的物の高収率化を実現しました。 また、バッチ法と比べて温和な条件で量産化し、数十トン/年スケールでの自社生産に成功しました。

方式 温度 収率
バッチ方式 -100℃(液体窒素) 89%
フロー方式 0℃(配管ブライン) 95%

本事例のポイント

  • フロー合成の高い除熱性能により、リチオ化反応の急激な発熱を精密に制御
  • リチオ化からホウ酸エステル化への迅速な逐次反応で、不純物生成を抑制し高収率を達成
  • -100℃から 0℃ への温和な条件へのシフトと、数十トン/年規模のスケールアップを実現