概要

フロー型マイクロ波合成装置は、連続フロー合成用のマイクロ波装置です。本装置の特徴は、フロー流路の均一で急速なマイクロ波加熱です。そのため、連続フロー合成へ新しい加熱方法をもたらすだけでなく、これまでバッチ型のマイクロ波装置で困難であったマイクロ波合成のスケールアップに貢献します。さらに、このシステムは最大230℃、最高圧力2.5 MPaの合成環境を提供します。サイダ・FDSはこれまで培ったマイクロ波とフローの技術と知見でお客様をサポートいたします。

主な特徴

1.フロー専用設計
2.フロー流路の均一で急速なマイクロ波加熱
3.高温、高圧(最大230℃ & 2.5 MPa)環境
4.温度、圧力センサーに連動した安全機構、
5.固体触媒用などのフロー合成用の反応管ラインアップ

【フロー型マイクロ波合成装置の特徴について研究者がわかりやすく解説】

主な仕様

機種名 FMR-100 FMR-250
外観 ※ポンプユニット:オプション
※PC:別売
※ポンプユニット:オプション
※PC:別売
マイクロ波発振器出力 最大100 W 最大250 W
キャビティ長 100 mm 200 mm
溶液温度 最高230℃ 最高230℃
溶液圧力(ポンプ使用時) 最大2.5 MPa 最大2.5 MPa
キャビティ交換
ソフト 電力制御、温度制御、各種ログ機能、
Peak Finder
電力制御、温度制御、各種ログ機能、
Peak Finder
制御ユニットサイズ
発振器照射ユニットサイズ
350Wx465Dx345H(mm) / 20(kg)
220Wx420Dx465H(mm) / 19(kg)
350Wx465Dx345H(mm) / 20(kg)
290Wx495Dx533H(mm) / 19(kg)
温度測定 熱電対 熱電対
オプション ポンプユニット、キャビティ、反応管、ポンプ用チューブ、フィッティング等 ポンプユニット、キャビティ、反応管、ポンプ用チューブ、フィッティング等

ポンプユニット

2つのポンプユニット。それぞれ2つのポンプ、2つの圧力センサー、背圧弁(BPR)等を備えます。材質は樹脂、ステンレスを選択可能です。ポンプユニットは、マイクロ波装置と連動可能なため、圧力データのログ機能、圧力センサーによる安全機構、圧力値のPCへのオンライン表示などが可能です。

機種 FMR-100用 FMR-250用
送液ポンプ数 2基 2基
1系統流量 0.1~9.99ml/min(設定値) 1.0~50.0ml/min(設定値)
1系統連続運転流量 0.1~5.0ml/min(設定値) 1.0~50.0ml/min(設定値)
2系統脱気チャンバー 溶存ガス除去
2系統エアトラップ 空気相除去 空気相除去
背圧弁(BPR) 最大3 MPa(可変) 最大3 MPa(可変)
外形寸法(重量) 370Wx460Dx350H(mm) / 20(kg) 370Wx460Dx350H(mm) / 20(kg)
マイクロ波装置との連動 圧力データのログ機能
圧力センサーによる安全機構
圧力値のPCへのオンライン表示
圧力データのログ機能
圧力センサーによる安全機構
圧力値のPCへのオンライン表示


図1 ポンプユニット(FMR-100用)

(1) 切替バルブ(2方向)
(2) エアトラップ
(3) デガッサー
(4) ポンプ 1
(5) ポンプ 2
(6) 入口圧力ゲージ
(7) 圧力逃がし弁
(8) インラインフィルター
(9) 出口圧力ゲージ
(10) 背圧弁

アクセサリー

反応管は、FMR-100用、FMR-250用の2系統をラインアップしています。それぞれ、装置仕様(最大230℃、最大2.5 MPa)に対応したな固体触媒用、スパイラル型反応管と、大気圧下の使用を前提とした反応管があります。また、石英製も製作可能です。


図2 反応管ラインアップ(フィッティング:No.10-32UNF, OD: 1/16")


図3 T継手(熱電対装着状態)

表 反応管および消耗品(PDF:233KB)

サービス

フロー型マイクロ波装置は、化学合成のご経験があれば、フロー合成およびマイクロ波合成を未経験の方でもお使い頂けます。初めての方にお使いいただけるよう無料相談を含め、下記のサービスでお客様をサポートいたします。

1. 無料 試験相談

ご検討中の反応がフロー型マイクロ波装置は対応可能か、問い合わせフォームよりお気軽にお問い合わせください。無料で対応させて頂きます。Webオンライン打ち合わせも可能です。

2. モデルラボ 無料試験

ラボでは、お客様に直接お越しいただき、装置を”無料”(2回目以降有料)でお試し頂けます。
・使用料:無料
・使用条件:試液持参、廃液お持ち帰り
・施設名:静岡県医療健康産業研究センター(ファルマバレーセンター)201号

モデルラボ

3. 装置貸出(訪問 or 装置配達+お客様設置+Webオンライン説明)

・貸出装置:フロー型マイクロ波合成装置FMR-100、ポンプユニット、反応容器、配管備品
・貸出期間:1週間~
・貸出費用:有料(お問い合わせください)

※ご希望の条件に合わせてお見積もり致します。お気軽にお問い合わせください。

4. 受託試験先、共同研究先ご紹介

弊社装置をお使いの受託合成試験企業様および大学様をご紹介いたします。

用語

フロー専用:

フロー専用とは、本装置は連続流れ式用のマイクロ波装置であることを意味します(フラスコやバイアル瓶等を用いるバッチ式に対応した装置ではありません)。

シングルモード:

マイクロ波装置は、単一の電磁界モードをもつシングルモードと、複数の電磁界モードが共存するマルチモード(代表例:電子レンジ)に大別されます。さらに、シングルモードも2種類に大別され、伝送路型と共振器型があります。サイダ・FDSのフロー型マイクロ波装置は、フロー流路を均一かつ高い電力密度を与えるために、共振器型のシングルモードを採用しています。

半導体式:

マイクロ波電源は、電子管(マグネトロンなど)と半導体式に分類されます。マグネトロンを使う大きなメリットは、安価で出力が大きいことです。デメリットは発振周波数の変動要因が多いこと、周波数制御が困難であることが挙げられます。また、特徴として、発振周波数が中心周波数以外にも複数含まれます。一方、半導体式マイクロ波電源の特徴は、単一の周波数を発振可能であること、発振周波数を制御できることが挙げられます。本製品は半導体式の2つの特長を活かした技術によって、マグネトロンでは困難なフロー流路の均一かつ急速な加熱を実現しています

100 W / 250 W:

家庭用電子レンジの出力は700 Wや1000 W、コンビニエンスストアの電子レンジは1500 Wです。一方、本装置の最大出力は100 W, 250Wです。しかし、マグネトロンから発振される複数の周波数の出力合計が電源出力であり、半導体式は全ての出力が単一周波数と一致するため、マグネトロンと半導体式の単一周波数を比較した場合の出力の違いはほぼないと言えます。本装置は、(1)シングルモード共振器、(2)半導体式電源、(3)オートチューニング制御、(4)スパイラル管で構成されるシステムにより出力100 W、250Wでフロー流路の急速加熱を実現しています。

オートチューニング:

本装置は、半導体式の特徴である“単一の周波数”と“制御性”に自動化を組み合わせたオートチューニング機構を搭載しています。共振器内の材料は温度変化により、吸収可能なマイクロ波周波数が変化してします。しかし、本機能により、共振器内のフロー流路へ最適な周波数を自動で維持し、最適なマイクロ波を材料に印加し続けます。

スパイラル管:

マイクロ波帯で利用可能な周波数は国際的に定められています(ISMバンド)。シングルモード共振器の共振周波数は、材料の誘電率や体積の影響を受けます。ISMバンド内で多くの材料へ対応するために、共振器にスパイラル管を採用(特許)。装置のキャビティ交換およびキャビティ専用設計を含め周波数制限へ柔軟に対応します。また、石英製のスパイラル管の特注も可能です

固体触媒用反応管:

連続フロー合成方法のメリットの一つは、固体触媒を流路内に固定化できることです。マイクロ波照射下での固体触媒を用いた連続フロー合成のために、専用反応管をご用意しました。反応管の触媒受けはマイクロ波の影響を受けない石英製です。