Reaction Calorimetry and Scale-Up Considerations of Bromo- and Chloro-Boron Subphthalocyanine
Notice bibliographique
Résumé
The formation mechanism of boron subphthalocyanines (BsubPcs) has thus far evaded researchers, making it nearly impossible to accurately estimate the overall reaction enthalpy─a critical metric for determining chemical process safety for scale-up. To address this gap, reaction calorimetry was used to collect thermokinetic data for a baseline Br-BsubPc reaction at three temperatures and two BBr 3 reagent ratios and a proposed semibatch process for Cl-BsubPc. For the Br-BsubPc process, the magnitude of the enthalpy of reaction (ΔH r ) increased with increasing reaction temperature, from −244.6 kJ/mol-BBr 3 at 25 °C to −332.7 kJ/mol-BBr 3 at 50 °C to −391.3 kJ/mol-BBr 3 at 75 °C. However, this increase in the magnitude of ΔH r did not result in a noticeable increase in Br-BsubPc yield, achieving 50%, 49%, and 52% yields at 25 °C, 50 °C, and 75 °C, respectively. When the molar equivalence of BBr 3 was increased by 1.5× at 25 °C, the magnitude of ΔH r increased slightly (−252.2 kJ/mol-BBr 3 ), but the yield did not improve (47%). Therefore, further attempts were made to try and improve the yield of Br-BsubPc by increasing the molar equivalence of BBr 3 . It was found that BBr 3 equivalencies greater than 0.48 resulted in significant reductions in Br-BsubPc yield. The ΔH r of the semibatch Cl-BsubPc process was −266.5 kJ/mol-BCl 3 with a yield of 33%. These processes were assessed based on criticality criteria and were both found to be “Criticality Class 1”, which is relatively safe for scale-up. Based on the calorimetry measurements, preliminary estimates for process conditions and reactor design for scale-up are provided.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».