TW201510503A - 離線測量縮聚反應的反應物之固有反應活性的方法 - Google Patents
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Abstract
本案揭示使用近紅外線光譜術及高通量篩選法測量縮聚反應物之固有反應活性的方法及系統。本摘要意在做為供特定技藝中搜尋目的之掃描工具而非限制本發明。
Description
本發明係關於縮聚反應物之固有反應活性的方法及系統。
縮聚反應中,單體於觸媒、高溫及真空條件之存在下反應以求達到高分子量產物。尤其於聚碳酸酯之製造中,鹼性觸媒在有關於限量試劑方面係以低至十億分點(PPb)的濃度使用。因此,任何縮聚反應物中即使連微小的酸性雜質存在都可能部分地或完全地使觸媒失活。所有潛在酸性雜質之極低濃度值及其對失活動力學之影響的完整測量為不可行的任務。而且,許多聚合反應設施的間接反應活性試驗實際上缺乏足夠之重覆性與再現性值以使其可用於作為供設備製造環境的控制策略。此外,許多反應活性試驗需要大約4小時的反應時間,此減少了其於校正作用的價值。
因此,仍然需要縮聚反應物之固有反應能力
的間接測量。此及其他需求可藉由本說明書之各種方面得到滿足。
一方面,本發明係關於測量縮聚反應物之固有反應活性的方法。各方面中,本發明係關於使用近紅外線光譜術以測量固有反應活性的方法。各種其他方面,本發明係關於使用高通量篩選法以測量固有反應活性的方法。因此,於其他方面,本測量固有反應活性之方法可改善量測準確度同時降低所需的總分析時間。
於其他示範方面,本發明係關於測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的方法,該方法包含:提供得自單一批次縮聚反應物之數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物;同時地使該數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物接受有效形成數個第二縮聚反應混合物之條件,該數個第二縮聚反應混合物各自包含至少一種縮聚產物;使用近紅外線光譜術分析該數個第二縮聚反應混合物之每一者以測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜;由每一吸收光譜測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度;及由所測得之於該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度測量該單一批次縮聚反應物的固有反應活性值。
又其他示範方面,本發明係關於測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的系統,該系統包含:一種反
應單元,其包含多個反應容器;至少一種分配單元,其係用於將單一批次之縮聚反應物分配至多個反應容器之每一個中使得每一個反應容器含有實質相同之第一縮聚反應混合物;一種工具,其係用於同時地使該第一縮聚反應混合物之每一者接受有效使第一縮聚反應混合物各自形成包含縮聚產物的第二縮聚反應混合物之條件;一種工具,其係用於同時地使該第二縮聚反應混合物之每一者接受有效終止反應的條件;一種近紅外線光譜儀單元,其係配置以分析每一種第二縮聚反應混合物及測量每一種第二縮聚反應混合物之吸收光譜;及一種電腦裝置單元,其係配置以由所測得之每一種第二縮聚反應混合物之吸收光譜測量單一批次縮聚反應物之固有反應活性值。
本發明之其他方面將部分地公佈於下列說明中,或可藉由本發明之操作習知。本發明之優點將藉由附加之申請專利範圍中特別指出的元件及組合了解及達成。應該理解的是,前述之一般說明及下列之詳細說明均僅供示範及解釋,而非限制本發明。
附圖(其併入且構成本專利說明書之一部分)闡述示範方面且連同本說明書一起解釋本案所揭示之組成物、方法及系統的原理。
圖1為表示重複數對量測變異性的影響之圖。
圖2為表示信賴區間的減量隨著重複數的變化之圖。
圖3為表示溶於二氯甲烷後所測得的樣品之光譜及BPA校正曲線的圖。
圖4為表示無溶劑介入所測得的樣品之光譜及BPA校正曲線的圖。
本發明可參照下列之本發明詳細說明以及本文所涵蓋的實例更輕易地了解。
在揭示及說明本化合物、組成物、物件、系統、裝置、及/或方法之前,應該理解的是除非另有特定,否則彼等不限制在特定的合成方法,或者除非另有特定,否則不限制於特定的試劑,當然地可以有所變化。亦應該理解的是,本案所用之術語僅供說明特定方面的目的,而非意在限制。雖然類似或相同於本案所述之任何方法及材料可用於本發明之操作及測試中,但現在說明的是實例的方法及材料。
而且,應該理解的是,除非有明確的指定,否則本案所提出的任何方法絕非被解釋成其步驟需要以特定的順序進行。因此,當方法申請專利範圍在其步驟之後並無真正的敘述順序或者並未在申請專利範圍或說明中特別敘述該些步驟限定在特定的順序時,則在任何方面均絕非意在所推斷的順序。其適用在任何可能的非速成之詮釋
基礎上,包括:有關於步驟排列或操作流程的邏輯問題;衍生自語法組成或標點符號的明顯意義;及本專利說明書中說明之實施例的數量或型式。
本案所述之所有公開案均併入本案中以供參考以揭示及說明與該公開案所引述者有關之方法及/或材料。
亦應理解的是,本案所用之術語僅供說明特定方面之目的而非意在限制。本專利說明書及申請專利範圍中所用之術語"包含”可包括實施例”由...組成”及”實質地由...組成”。除非另有定義,否則本案所用之所有技術及科學術語具有與本發明所隸屬的熟諳此藝者所一般了解者相同的意義。本專利說明書及下列申請專利範圍中,將參考應為本案所定義的一些術語。
除非另有清楚規定,否則本專利說明書及附加之申請專利範圍中的單數形式“a”、“an”及“the”包括複數個指示對象。故,例如,“a反應組份”包括二或多個反應組份。
本案所用之術語“組合”包括摻合物、混合物、合金、反應產物等等。
範圍在本案中可由一個特定的值及/或至另一個特定的值表示。當此範圍被表示時,另一方面包括由一個特定的值及/或至其他特定的值。同樣地,當值以近似
值表示(藉使用先行詞“約”)時,應了解該特定的值形成另一方面。進一步應了解,該範圍的每個終點對其他終點而言都是重要的,且獨立於其他終點。本案當然亦揭示一些值,每個值在本案中除了該值本身之外,亦被揭示為“約”彼特定值。例如,如果揭示值“10”,則亦揭示“約10”。又當然地,介於兩個特定單元間的每個單元亦被揭示。例如,如果揭示10至15,則亦揭示11、12、13、及14。
本案所用之術語“約”及“於或約”意指討論中的該量或值可為經指定為近似或約略為該值的一些其他值。當然,除非另有指定或推斷,否則本案中所用之名目值通常意指±10%的變化。該術語意在傳達,類似的值可促成申請專利範圍中所述之相等結果或效應。亦即,量、尺寸、配方、參數、及其他數量及特徵並不且不需要精確,可依所需地反映耐受性、轉化係數、拾入、量測誤差等等、及其他熟諳此藝者已知之係數而為近似值及/或更大或更小。通常,量、尺寸、配方、參數或其他數量或特徵為“約”或“近似”,無論其是否如此明顯地表示。當然,除非另有特別說明,否則當在數值之前使用“約”時,則參數亦包括該特定之數值本身。
除非另有特別說明,否則本案所用之術語“第一”、“第二”、“第一部分”、“第二部分”等等並非意指任何順序、數量、或重要性,其係用於區分元件彼此。
本案所用之術語“隨意的”或“隨意地”意指隨後
說明之事件或環境可或不可發生,且該說明包括其中該事件或環境發生的情況及其未發生的情況。例如,詞組“隨意經取代之烷基”意指該烷基可或不可經取代且該說明包括經取代及未經取代之烷基。
所揭示者為待用於製備本發明系統之組份以及待用於本案所揭示方法中之組成物本身。這些及其他材料乃揭示於本案中,且當然地,當這些材料之組合、子集、交互作用、基團等等被揭示為這些化合物之各個不同個別及集體組合及變化不能被明確地揭示時,則每一者均被特別地考量及述於本案中。例如,除非有相反的特別指定,否則如果特定化合物被揭示及討論且可進行一些改良的一些分子包括化合物被討論時,則特別考慮者為該化合物及該可能之改良的各個及每個組合及變化。因此,如果一個級別之分子A、B、及C被揭示以及一個級別的分子D、E、及F及組合分子的實例A-D被揭示,則即使每一者未個別地敘述,但每一個別地且集體地考量的定義組合A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E、及C-F均考慮揭示。同樣地,這些之任何子集及組合亦予揭示。故,例如,A-E、B-F、及C-E之子群將考慮揭示。此觀念應用在本專利申請案之所有方面,包括(但不限定於)製造及使用本發明組成物之步驟。故,如果有各種可進行的額外步驟,則這些額外步驟當然各自可以本發明方法之任何特定方面或組合方面進行。
本專利說明書及結論之申請專利範圍中提及
之組成物或物件中之特定元件或組份的重量份意指組成物或物件中之元件或組份與任何其他元件或組份之間的重量關聯以重量份表示。故,於含2重量份組份X及5重量份組份Y之化合物中,X及Y係以2:5之重量比存在,且係無視於是否有其他組份含於化合物中地以此比率存在。
除非有相反的特別說明,否則組份之重量百分比(“wt.%”)係以有組份包括於其中的配方或組成物之總重為基底。例如,如果組成物或物件中之特定元件或組份被說成具有8重量%,則此百分比當然是相對於100重量%之總組成物百分比。
化合物係使用標準命名法說明。例如,未經任何指定基團取代之任何位置當然具有其被指定之鍵填滿的價、或氫原子。非介於兩個字母或符號間的虛線(“-”)用於意指供取代基用之連接點。例如,-CHO經由羰基的碳連接。除非另有定義,否則本案中所用之技術或科學術語具有與本發明所隸屬之熟諳此藝者一般了解的相同之意義。
本案所用之術語“烷基”為具有1至24個碳原子之支鏈或非支鏈飽和烴基,諸如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、戊基、已基、庚基、辛基、癸基、十四基、十六基、二十基、二十四基等等。“低級烷基”為含有一至六個碳原子之烷基。
本案所用之術語“芳基”為任何碳系芳族基包括(但不限定)苯、萘等等。術語“芳族”亦包括“雜芳
基”,其被定義為芳族基,該芳族基具有至少一個併於芳族基之環內的雜原子。雜原子之實例包括(但不限定於)氮、氧、硫、及磷。芳族基可經取代或未經取代。芳基可經一或多個基團包括(但不限定於)烷基、炔基、烯基、芳基、鹵基、硝基、胺基、酯、酮、醛、羥基、羧酸、或烷氧基取代。
本案所用之術語“芳烷基”為具有如上所定義之烷基、炔基、或烯基的芳基,該烷基、炔基、或烯基連接至芳族基。芳烷基之實例為苄基。
本案所用之術語“碳酸酯基”以式OC(O)OR表示,其中R可為上述之氫、烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、環烷基、鹵化烷基、或雜環烷基。
本案所用之術語“數目平均分子量”或“Mn”可交替使用且意指樣品中所有聚合物鏈的統計平均分子量,其以下式定義:
其中Mi為鏈之分子量且Ni為彼分子量之鏈數。Mn可藉熟諳此藝者詳知之方法,使用分子量標準劑,例如聚碳酸酯標準劑或聚苯乙烯標準劑,較佳地經認證或可追溯的分子量標準劑測量聚合物,例如聚碳酸酯聚合物。
本案所用之術語“重量平均分子量”或“Mw”可交替使用且以下式定義:
其中Mi為鏈之分子量且Ni為彼分子量之鏈數。與Mn相比,Mw在測量對平均分子量的貢獻方面考量到指定鏈的分子量。因此,指定鏈的分子量越大,則該鏈對Mw的貢獻越多。Mw可藉熟諳此藝者詳知之方法,使用分子量標準劑,例如聚碳酸酯標準劑或聚苯乙烯標準劑,較佳地經認證或可追溯的分子量標準劑測量聚合物,例如聚碳酸酯聚合物。
本案所用之術語“聚碳酸酯”意指包含一或多個二羥基化合物殘基例如二羥基芳族化合物,藉由碳酸酯鍵連結之寡聚物或聚合物;其亦涵蓋均聚碳酸酯、共聚碳酸酯、及(共)聚酯碳酸酯。
聚合物構份中所用之術語“殘基”及“結構單元”在本專利說明書中為同義。
本案所用之術語“有效”、“有效量”、或“有效條件”意指此量或條件可進行表現有效量之功能或性質。如同以下所指出,所需的精確量或特定條件將依已認知之變數諸如所用之材料及所觀察到之製程條件而彼此方面變化。因此,並不可能地將精確的“有效量”或“有效條件”特定化。然而應該理解的是,適當之有效量將由熟諳此藝者僅使用常規實驗輕易決定。
本案所揭示之材料各自為市售及/或其製造方法為熟諳此藝者已知。
本案所揭示之組成物當然具有某些功能。本案所揭示者為用於進行所揭示功能的某些結構需求,當然
有各種結構可進行與所揭示之結構相同的功能,且這些結構通常將達成相同的結果。
根據本說明書之方面,如同以上簡要敘述地,本發明係關於測量縮聚反應混合物中的組份之固有反應活性的方法。各種其他方面,本發明係關於使用近紅外線光譜術測量固有反應活性的方法。又其他方面,本發明係關於使用高重複數測量固有反應活性之方法。因此,又其他方面,本測量固有反應活性之方法可改善量測準確度同時降低所需的總分析時間。
其他方面,本案所述者為測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的方法,該方法包含:提供得自單一批次縮聚反應物之數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物;同時地使該數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物接受有效形成數個第二縮聚反應混合物之條件,該數個第二縮聚反應混合物各自包含至少一種縮聚產物;使用近紅外線光譜術分析該數個第二縮聚反應混合物之每一者以測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜;由每一吸收光譜測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度;及由所測得之於該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度測量該單一批次縮聚反應物的固有反應活性值。
各種方面,本發明係關於縮聚反應混合物。
其他方面,該縮聚反應混合物包含第一縮聚反應混合物、第二縮聚反應混合物、縮聚反應物、或縮聚產物、或其組合。
另一方面,該縮聚反應混合物包含至少一種反應組份。又另一方面,該反應組份包含起始反應物、化學中間體、反應副產物、或終產物、或其組合。例如,於聚碳酸酯熔融聚合反應中,該起始反應物可包含雙酚A(BPA)或碳酸二苯酯(DPC),該化學中間體可包含寡聚物、該反應副產物可包含酚,且該終產物可包含最終聚合物。
另一方面,該反應組份可以任何濃度存在。例如,根據本說明書之方面,該反應組份可以相對於縮聚反應混合物總重之單一分子至多約100重量%範圍內的量存在,包括進一步之示範量為約5重量%、10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%、55重量%、60重量%、65重量%、70重量%、75重量%、80重量%、85重量%、90重量%、95重量%。又其他方面,該反應組份可以衍自上述任兩個值之任何量範圍內存在。例如,該反應組份可以相對於縮聚反應混合物總重之約5至約15重量%範圍內、約5重量%至約20重量%範圍內、或約50重量%至約85重量%範圍內的量存在。
另一方面,該縮聚反應混合物包含個別樣品。又另一方面,該縮聚反應混合物包含數個個別縮聚反
應混合物。又另一方面,該數個縮聚反應混合物包含陣列。又另一方面,該陣列包含一級陣列、二級陣列、或多級陣列、或其組合。
另一方面,該陣列可排列成空間界定之陣列,例如於多孔式微滴定盤中。又另一方面,該多孔式微滴定盤可包含任何孔數,包括(但不限定於)96孔、192孔、384孔式微滴定盤。故,根據本發明之方面,該數個縮聚反應混合物之每一者分配於及駐留於個別孔中。
另一方面,該數個縮聚反應混合物之每一者可包含實質相同之縮聚反應混合物。又另一方面,該數個縮聚反應混合物之每一者可包含不同的縮聚反應混合物。又另一方面,該數個縮聚反應混合物可包含個別樣品、以固定構型排列之多重個別樣品、或數個個別樣品。
根據本發明之各方面,縮聚反應混合物係由縮聚反應物形成。另一方面,縮聚反應混合物係由單一批次之縮聚反應物形成。又另一方面,第一縮聚反應混合物係由單一批次之縮聚反應物,例如尚未事先測試或使用之新穎縮聚反應物形成。
一方面,縮聚反應物於觸媒、高溫及真空條件之存在下反應以求達到高分子量產物。例如,在聚碳酸酯之製造期間,鹼性特性的觸媒在有關於限量試劑方面係涉及極低濃度(十億分點範圍)。此方面,縮聚反應物可包含雜質,該縮聚反應物中之微小雜質以相同數量級濃度的存在可部分地或完全地使觸媒失活。例如,於事先未測
試之聚碳酸酯反應物中,雜質的濃度或量未知,且雜質對失活動力學的影響難以預測。
另一方面,該方法包含第二縮聚反應混合物。又另一方面,該第二縮聚反應混合物由第一縮聚反應混合物形成。又另一方面,該縮聚反應混合物包含至少一種縮聚產物。
另一方面,該縮聚反應混合物包含聚碳酸酯反應混合物。又另一方面,該聚碳酸酯反應混合物包含聚碳酸酯熔融聚合反應混合物。又另一方面,該縮聚產物包含聚碳酸酯、聚碳酸酯產物、或中間聚碳酸酯產物、或其組合。
一方面,聚碳酸酯可包含任何聚碳酸酯材料或材料混合物,例如於美國專利號碼7,786,246中所述者,其乃整體併入以供揭示各種聚碳酸酯組成物及方法之特定目的。術語聚碳酸酯可另定義為具有式(1)之重覆結構單元的組成物:
其中R1基的總數之至少60百分比為芳族有機基團且其剩餘者為脂族、脂環族或芳族基團。較佳地,R1各自為芳族有機基團且更佳地為式(2)之基團:
其中A1及A2各自為單環二價芳基且Y1為具有一或二個將A1與A2分開之原子的橋連基。各方面中,一個原
子將A1與A2分開。例如,此類型之基團包括(但不限定於)基團諸如-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、伸甲基、環己基-伸甲基、2-[2.2.1]-二環庚亞基、亞乙基、亞異丙基、亞新戊基、亞環己基、亞環十五基、亞環十二基、及亞金剛烷基。橋連基Y1較佳地為烴基或飽和烴基諸如伸甲基、亞環己基、或亞異丙基。
另一方面,聚碳酸酯可藉具有式HO-R1-OH之二羥基化合物之反應製得,該二羥基化合物包括式(3)之二羥基化合物:HO-A1-Y1-A2-OH(3),
其中Y1、A1及A2乃如上所述。亦包括者為通式(4)之雙酚化合物:
其中Ra及Rb各自表示鹵素原子或單價烴基且可相同或不同;p及q各自獨立地為0至4之整數;且Xa表示式(5)基團之一者:
其中Rc及Rd各自獨立地表示氫原子或單價直鏈或環狀烴基,且Re為二價烴基。
各種方面,適當二羥基化合物之實例包括以美國專利號碼4,217,438中之名或式(通式或特殊式)揭
示之二羥基-取代烴。適當二羥基化合物之特定實例的非專用列表包括下列者:間苯二酚、4-溴基間苯二酚、氫醌、4,4’-二羥基聯苯、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、雙(4-羥苯基)甲烷、雙(4-羥苯基)二苯基甲烷、雙(4-羥苯基)-1-萘基甲烷、1,2-雙(4-羥苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羥苯基)-2-(3-羥苯基)丙烷、雙(4-羥苯基)苯基甲烷、2,2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、1,1-雙(羥苯基)環戊烷、1,1-雙(4-羥苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥苯基)異丁烯、1,1-雙(4-羥苯基)環十二烷、反式-2,3-雙(4-羥苯基)-2-丁烯、2,2-雙(4-羥苯基)金剛烷、(α,α’-雙(4-羥苯基)甲苯、雙(4-羥苯基)乙腈、2,2-雙(3-甲基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-乙基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-正丙基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-異丙基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-二級丁基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-三級丁基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-環己基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-烯丙基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-甲氧基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-雙(4-羥苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-雙(4-羥苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-雙(5-苯氧基-4-羥苯基)乙烯、4,4’-二羥基二苯基酮、3,3-雙(4-羥苯基)-2-丁酮、1,6-雙(4-羥苯基)-1,6-已二酮、乙二醇雙(4-羥苯基)醚、雙(4-羥苯基)醚、雙(4-羥苯基)硫、雙(4-羥苯基)亞碸、雙(4-羥苯基)碸、9,9-雙(4-羥苯基)氟、2,7-二羥基
芘、6,6’-二羥基-3,3,3’,3’-四甲基螺(雙)茚滿(“螺二茚滿雙酚”)、3,3-雙(4-羥苯基)酞內酯、2,6-二羥基二苯並-對-戴奧辛、2,6-二羥基噻嗯、2,7-二羥基吩噁噻(phenoxathin)、2,7-二羥基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羥基苯並呋喃、3,6-二羥基二苯並噻吩、2,7-二羥基咔唑、3,3-雙(4-羥苯基)苄甲內醯胺、2-苯基-3,3-雙-(4-羥苯基)苄甲內醯胺(PPPBP)等等,以及包括前述二羥基化合物之至少一者的混合物。
另一方面,可以式(3)表示之雙酚化合物型式之實例包括1,1-雙(4-羥苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥苯基)乙烷、2,2-雙(4-羥苯基)丙烷(下文稱之為“雙酚A”或“BPA”)、2,2-雙(4-羥苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥苯基)辛烷、1,1-雙(4-羥苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥苯基)正丁烷、2,2-雙(4-羥基-1-甲苯基)丙烷、及1,1-雙(4-羥基-三級丁苯基)丙烷。亦可使用包括前述二羥基化合物之至少一者的組合。
在各方面,在期望使用碳酸酯共聚物而非均聚物之情況下,聚碳酸酯可使用二或多種不同的二羥基化合物或二羥基化合物與二醇或與羥基-或酸-封端之聚酯或與二元酸或羥基酸之共聚物。聚芳酯及聚酯-碳酸酯樹脂或其摻合物亦可使用。支鏈聚碳酸酯亦可用,以及直鏈聚碳酸酯與支鏈碳酸酯之摻合物亦可用。支鏈聚碳酸酯可藉在聚合反應期間加入支化劑製得。
另一方面,支化劑包括含有至少三個選自羥
基、羧基、羧酸酐、鹵甲醯基、或其混合之官能基的多官能性有機化合物。特別實例包括1,2,4-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸酐、1,2,4-苯三甲酸三氯、參-對-羥基苯基乙烷、靛紅-雙-酚、參-酚TC(1,3,5-參((對-羥苯基)異丙基)苯)、參-酚PA(4(4(1,1-雙(對-羥苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)酚)、4-氯甲醯基酞酸酐、1,3,5-苯三甲酸及二苯基酮四甲酸。支化劑可以0.05至2.0重量百分比之含量加入。支化劑及製造支鏈聚碳酸酯之步驟乃述於美國專利號碼3,635,895及4,001,184中。所有型式之聚碳酸酯端基均預期可用於熱塑性組成物中。
另一方面,聚碳酸酯以雙酚A為基底,其中A1及A2各自為對-伸苯基且Y1為亞異丙基。又另一方面,聚碳酸酯之分子量(Mw)由約10,000至約100,000。又另一方面,聚碳酸酯具有約15,000至約55,000之分子量(Mw)。又另一方面,聚碳酸酯具有約18,000至約40,000之分子量(Mw)。
聚碳酸酯(包括異山梨醇系之聚酯-聚碳酸酯)可包含含有碳酸酯單元及其他型式聚合物單元(包括酯單元)的共聚物,及含有均聚碳酸酯及共聚碳酸酯之至少一者的組合。此型式之示範聚碳酸酯共聚物為聚酯碳酸酯,亦稱為聚酯-聚碳酸酯。此共聚物另含有衍生自含寡聚酯之二羥基化合物的碳酸酯單元(本案亦稱之為羥基封端之寡聚丙烯酸酯)。
一方面,縮聚反應混合物接受有效形成包含
縮聚產物之縮聚反應混合物的條件。例如,另一方面,第一縮聚反應混合物接受有效形成第二縮聚反應混合物之條件。
另一方面,縮聚反應混合物接受有效終止反應之條件。又另一方面,所有縮聚反應混合物同時地接受有效終止反應的條件。依終止反應前的總時間而定,所得縮聚反應混合物可包含未反應之起始反應物、化學中間體、反應副產物、或終產物、或其組合。
一些方面,縮聚反應混合物接受有效形成至少一種聚碳酸酯縮聚產物之條件。另一方面,有效條件包含熔融聚合反應之反應條件,例如聚碳酸酯熔融聚合反應所涉及之反應條件及組份。通常,熔融聚合法中,聚碳酸酯係藉於熔融狀態將二羥基反應物(亦即異山梨醇、脂族二醇及/或脂族二酸、及任何其他二羥基化合物)與碳酸二芳酯諸如碳酸二苯酯,或者更尤其地一方面,活化的碳酸酯諸如碳酸雙(甲酯水楊酸基)酯,於轉酯化觸媒之存在下共同反應而製得。該反應可於典型之聚合反應設備,諸如一或多個連續攪拌反應器(CSTR)、塞流反應器、絲線濕化降落聚合器、自由降落聚合器、刮膜式聚合器、BANBURY®混合器、單或雙螺桿擠壓機、或前述之組合中進行。一方面,揮發性一元酚可藉蒸餾法由熔融反應物中移出且聚合物以熔融殘留物形式分離出來。
另一方面,熔融聚合反應可包括轉酯化觸媒,該轉酯化觸媒包含第一觸媒,本案亦稱之為α觸腜,
該第一觸媒包含金屬陽離子及陰離子。一方面,陽離子為鹼或鹼土金屬包含Li、Na、K、Cs、Rb、Mg、Ca、Ba、Sr、或包含前述之至少一者的組合。陰離子為氫氧離子(OH-)、過氧離子(O2-)、氫硫離子(HS-)、硫基離子(S2-)、C1-20烷氧基離子、C6-20芳氧基離子、C1-20羧酸根離子、磷酸根離子包括磷酸氫根離子、C1-20膦酸根離子、硫酸根離子包括硫酸氫根離子、亞硫酸根離子包括亞硫酸氫根離子及焦亞硫酸根離子、C1-20磺酸根離子、碳酸根離子包括碳酸氫根離子、或包含前述之至少一者的組合。另一方面,包含鹼土金屬離子以及鹼金屬離子之有機酸鹽亦可使用。可用於作為觸媒之有機酸鹽係以甲酸、乙酸、硬脂酸及乙二胺四乙酸之鹼金屬及鹼土金屬鹽說明。觸媒亦可包含非揮發性無機酸之鹽。“非揮發性”意指所提及之化合物於周圍溫度及壓力下不具有可察覺之蒸汽壓。尤其,這些化合物於聚碳酸酯熔融聚合反應通常進行之溫度下無揮發性。非揮發性酸之鹽為亞磷酸之鹼金屬鹽;亞磷酸之鹼土金屬鹽;磷酸之鹼金屬鹽;及磷酸之鹼土金屬鹽。示範之轉酯化觸媒包括氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋇、甲酸鋰、甲酸鈉、甲酸鉀、甲酸銫、乙酸鋰、乙酸鈉、乙酸鉀、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、甲醇鋰、甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鋰、乙醇鈉、乙醇鉀、苯氧基鋰、苯氧基鈉、苯氧基鉀、硫酸鈉、硫酸鉀、NaH2PO3、NaH2PO4、Na2H2PO3、KH2PO4、CsH2PO4、Cs2H2PO4、Na2SO3、
Na2S2O5、甲磺酸鈉、甲磺酸鉀、甲苯磺酸鈉、甲苯磺酸鉀、乙二胺四乙酸鎂二鈉(EDTA鎂二鈉鹽)、或包含前述之至少一者的組合。應了解,前述之列表為示範而不應視為限制。一方面,轉酯化觸媒為包含鹼或鹼土鹽之α觸媒。示範方面,轉酯化觸媒包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、NaH2PO4、或包含前述之至少一者的組合。
α觸媒的量可根據熔融聚合反應的條件而廣泛變化,且可為約0.001至500微莫耳(μmol)。一方面,α觸媒的量可為熔融聚合反應中存在之每莫耳脂族二醇及任何其他二羥基化合物的約0.01至約20μmol,尤其約0.1至約10μmol,更尤其約0.5至約9μmol,又更尤其約1至約7μmol。
另一方面,第二轉酯化觸媒,本案又稱之為β觸媒,可隨意地包括於熔融聚合法中,前提是此第二轉酯化觸媒的涵蓋並不會不利地影響聚碳酸酯的期望性質。示範之轉酯化觸媒可另包括式(R3)4Q+X相轉移觸媒之組合,其中R3各自相同或不同,且為C1-10烷基;Q為氮或磷原子;且X為鹵素原子或C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。示範之相轉移觸媒鹽包括(例如)[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX、及CH3[CH3(CH2)2]3NX,其中X為Cl-、Br-、C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。此轉酯化觸媒之實例包括氫氧化四丁銨、氫
氧化甲基三丁基銨、乙酸四丁銨、氫氧化四丁基鏻、乙酸四丁基鏻、酚化四丁基鏻、或包含前述之至少一者的組合。其他熔融轉酯化觸媒包括鹼土金屬鹽或鹼金屬鹽。各種方面,當期望β觸媒時,該β觸媒可以相對於α觸媒為小於或等10,尤其小於或等於5,更尤其小於或等於1,又更尤其小於或等於0.5之莫耳比存在。其他方面,本案所揭示之熔融聚合反應可僅使用上述之α觸媒,且實質地不含任何β觸媒。如同本案所定義,“實質地不含”可意指其中β觸媒已被排除在該熔融聚合反應之外。一方面,β觸媒以佔熔融聚合反應中所用之總組份的總重之小於約10百萬分點(ppm),尤其小於1ppm,更尤其小於約0.1ppm,更尤其小於或等於約0.01ppm,且更尤其小於或等於約0.001ppm之量存在。
一方面,封端劑(亦稱之為鏈停止劑)可隨意地使用以限制分子量的生長速率,故控制聚碳酸酯的分子量。示範之鏈停止劑包括某些單酚系化合物(亦即具有單一自由羥基之苯基化合物)、單羧酸氯化物、及/或單氯甲酸酯。酚系鏈停止劑之實例為酚及C1-C22烷基-取代之酚諸如對-枯基-酚、間苯二酚單苯甲酸酯、及對-及三級-丁基酚、甲酚、及二酚之單醚諸如對-甲氧基酚。含有具8至9個碳原子之支鏈烷基取代基的烷基-取代酚可特別地被提及。
另一方面,端基可衍生自羰基源(亦即碳酸二芳酯),衍生自單體比率之選擇、不完全聚合反應、鏈
切斷等等,以及任何加入之封端基,且可包括可衍生性官能基諸如羥基、羧酸基等等。一方面,聚碳酸酯包括本案所定義之聚碳酸酯聚合物的端基可包含衍生自碳酸二芳酯之結構單元,其中該結構單元可為端基。另一方面,端基衍生自活化的碳酸酯。此端基可衍生自適當取代之活化的碳酸酯中的烷基酯與聚碳酸酯聚合物鏈端的羥基進行之轉酯反應,反應係於其中該羥基與來自活化的碳酸酯之酯羰基反應取代與活化的碳酸酯之碳酸酯羰基反應的條件下進行。依此方式,衍生自含酯化合物之結構單元及衍生自活化的碳酸酯且存在於熔融聚合反應中之亞結構可形成酯端基。
一方面,熔融聚合反應可藉使縮聚反應混合物接受一系列之溫度-壓力-時間準則進行。一些方面,其涉及分階段地逐漸提高反應溫度同時分階段地逐漸降低壓力。一方面,將壓力由反應之初的約大氣壓於數個步驟中降至當反應接近完成之時的約1毫巴(100帕斯卡(Pa))或更低,或另一方面至0.1毫巴(10Pa)或更低。溫度可以逐步方式變化,由縮聚反應混合物之約熔化溫度開始,繼而增至最終溫度。一方面,將縮聚反應混合物由室溫加熱至約150℃。於此方面,聚合反應溫度於約150℃至約220℃之溫度開始。另一方面,聚合反應溫度可最高至約220℃。其他方面,聚合反應可繼而增加約250℃,然後隨意地進一步增至約320℃,且所有子範圍均在其之間。
另一方面,總反應時間可由約30分鐘至約360分鐘且在二者之間的所有子範圍。此步驟通常會確使反應物反應以得具有期望分子量、玻璃轉移溫度及物理性質之聚碳酸酯。反應繼續進行以建構聚碳酸酯鏈伴隨地產生酯取代之醇副產物諸如水楊酸甲酯。一方面,副產物之有效移出可藉不同的技術諸如降低壓力達成。通常反應開始之時壓力由相當高開始,再於整個反應期間將壓力漸進地降低,且將溫度於整個反應期間增高。達到期望之熔化黏度及/或分子量之後,最終聚碳酸酯產物可以固狀或熔融形式由反應器中分離出來。
各種方面,所揭示之方法包括分析數個縮聚反應混合物或反應組份。一方面,數個個別縮聚反應混合物之每一者係實質上同時地分析。另一方面,數個個別縮聚反應混合物之每一者係獨立地分析。
另一方面,所揭示之方法包含使用近紅外線光譜術(NIR)分析縮聚反應混合物或反應組份。又另一方面,近紅外線光譜術係用於測量縮聚反應混合物或反應組份之吸收光譜。
一方面,近紅外線光譜術(NIR)為使用電磁光譜的近紅外線區(由約800奈米(nm)至2500nm)進行定性或定量化學分析的分析方法。NIR分子泛音及組合吸收帶通常極寬,導致光譜複雜,且使得特定的特徵難以指派給特定的化學組份。
另一方面,所測得的吸收光譜包含至少一種
約800nm至2500nm範圍內之波長。又另一方面,所測得的吸收光譜包含至少一種約1500nm至2000nm範圍內之波長。又另一方面,吸收光譜包含多重波長。又另一方面,吸收光譜包含至少一整個吸收帶。
各種方面,所揭示之方法包含數學分析技術之應用以由吸收光譜數據中擷取期望的化學資訊。
一方面,使用一個波長測量一或多種反應組份的濃度。當使用一個波長時,反應組份之濃度係使用包含單變量分析的數學分析技術測量。另一方面,使用多重波長測量一或多種組份的濃度。當使用多重波長時,反應組份濃度係使用包含多變量分析的數學分析技術測量。
另一方面,多變量分析包含神經網路分析、主組份分析、部分最小平方分析、人工神經網路分析、線性多變量分析、或非線性多變量分析。
另一方面,涉及測量反應組份濃度的一或多個步驟係使用電腦軟體進行。又另一方面,電腦軟體包含適用於進行用於測量反應組份濃度之計算的任何電腦軟體。電腦軟體的非限制性實例包括MATLAB、TQ Analyst Quantification Software、及MINITAB。
故,其他方面,分析包含將該數個個別縮聚反應混合物之每一者以至少一種波長之近紅外線光照射,及測量該數個個別縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜,及將吸收值關聯到反應組份之含量。
各種方面,所揭示之方法包含測量縮聚反應
物之固有反應活性。另一方面,縮聚反應包含單一批次之縮聚反應物。又另一方面,固有反應活性係使用計算出之縮聚反應混合物中存在的一或多種組份之濃度,例如使用數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度測量。
另一方面,固有反應活性係藉將縮聚反應物顯現之轉化程度與於實質相同反應條件中測試之已知參考樣品的轉化程度相比較進行測量。
另一方面,固有反應活性係用以測量事先未測試之縮聚反應物的失活動力學。又另一方面,固有反應活性允許測量由未測試之縮聚反應物於縮聚反應期間形成之雜質對反應活性的效應。又另一方面,固有反應活性值因此可用於測量克服雜質對失活動力學的影響所需的校正因子。例如,一些方面,校正因子可包含加至縮聚反應混合物中之觸媒量的調整。
根據其他方面,本發明亦關於測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的系統,該系統包含:一種反應單元,其包含多個反應容器;至少一種分配單元,其係用於將單一批次之縮聚反應物分配至多個反應容器之每一個中使得每一個反應容器含有實質相同之第一縮聚反應混合物;一種工具,其係用於同時地使該第一縮聚反應混合物之每一者接受有效使第一縮聚反應混合物各自形成包含縮
聚產物的第二縮聚反應混合物之條件;一種工具,其係用於同時地使該第二縮聚反應混合物之每一者接受有效終止反應的條件;一種近紅外線光譜儀單元,其係配置以分析每一種第二縮聚反應混合物及測量每一種第二縮聚反應混合物之吸收光譜;及一種電腦裝置單元,其係配置以由所測得之每一種第二縮聚反應混合物之吸收光譜測量單一批次縮聚反應物之固有反應活性值。
一方面,該反應單元包含個別反應容器。另一方面,該反應單元包含多個個別反應容器。又另一方面,該反應容器包含玻璃或石英瓶。
另一方面,該反應單元包含陣列。又另一方面,該陣列可包含一級陣列、二級陣列、或多級陣列、或其組合。又另一方面,該陣列可以該陣列可排列成空間明確之陣列,例如於多孔式或多容器式微滴定盤中。又另一方面,該微滴定盤可包含任何孔數或容器數,包括(但不限定於)96孔、192孔、384孔式微滴定盤。故,根據本發明之方面,該數個縮聚反應混合物之每一者係分配於及駐留於個別反應容器中。
另一方面,該系統包含至少一種分配單元,其係用於計量、配料、及分配縮聚反應物。另一方面,該分配單元包含重量分配系統或體積分配系統。又另一方面,該縮聚反應物係同時地或連續地分配於反應容器中。
各種方面,該系統包含一種工具,其係用於(例如)藉控制溫度或壓力以控制反應單元的反應條件。
一方面,該系統包含一種工具,其係用於使縮聚反應混合物接受有效形成包含縮聚產物之縮聚反應物的條件,例如一種用於控制溫度或壓力的工具。另一方面,使該第一縮聚反應混合物接受有效形成第二縮聚反應混合物之條件。
另一方面,該系統包含一種工具,其係用於使縮聚反應混合物接受有效終止反應之條件,例如使用用於控制溫度或壓力之工具。一些方面,有效終止反應之條件包含將混合物快速冷卻至(例如)低於動力學被抑制的溫度。其他方面,有效終止反應之條件包含將可中和觸媒的化學品加入。又另一方面,有效終止反應之條件包含將可與鏈端反應以產生化學上不可進一步生長之新鏈的化學品。
又另一方面,所有縮聚反應混合物係同時地接受相同的反應條件。又另一方面,所有縮聚反應混合物係同時地接受有效終止反應的條件。依總反應時間而定,所得縮聚反應混合物可包含未反應之起始反應物、化學中間體、反應副產物、或終產物、或其組合。
另一方面,該用於控制溫度或壓力的工具分別包含溫度控制單元或壓力控制單元。又另一方面,溫度控制單元包含加熱單元、冷卻單元、或其組合。
另一方面,該用於使縮聚反應混合物接受有效條件的工具係形成至少一種聚碳酸酯縮聚產物。另一方面,有效條件包含熔融聚合反應之反應條件,例如涉及聚碳酸酯熔融聚合反應之反應條件及組份。
另一方面,用於接受有效條件的工具包含摻合單元。此方面,該摻合單元搖動或攪動反應單元或反應容器以導致縮聚反應物之混合及縮聚反應混合物之形成。
另一方面,該摻合單元包含用於將該數個縮聚反應混合物攪拌之工具。又另一方面,該用於攪拌之工具包含多個攪拌儀器。又另一方面,該多個攪拌儀器之每一者相當於一個反應容器。
另一方面,該用於接受有效條件的工具包含溫度控制單元。另一方面,該溫度控制單元包含加熱單元、或冷卻單元、或其組合。
另一方面,該加熱單元包含加熱元件。適當加熱單元之非限制性實例包括加熱板、加熱燈、或使用適當傳熱媒介例如使用熱水、熱油、或流化砂之加熱浴。
另一方面,該冷卻單元包含冷卻元件。該冷卻元件可包含適用於終止反應之任何冷卻元件。冷卻元件之非限制性實例包括使用傳冷媒介例如使用冷卻水、鹽水、氟氯烷(Freon)、氨或昇華的固態二氧化碳之冷卻浴。
其他方面,該系統包含一種近紅外線光譜儀單元,其係配置以分析縮聚反應混合物。一方面,該紅外線光譜儀單元係配置以分析單一反應容器。又另一方面,該紅外線光譜儀單元係配置以分析多個反應容器。又另一方面,該紅外線光譜儀單元係配置以同時地或並行地分析多個反應容器。一些方面,該系統包含拉曼(Raman)光
譜儀單元,其係配置以分析縮聚反應混合物。其他方面,該系統包含UV-Vis光譜儀單元,其係配置以分析縮聚反應混合物。
另一方面,該NIR單元係經配置以測量吸收光譜或光譜數據,該數據乃依所述地進行評估。一方面,藉NIR光譜儀單元測得之吸收光譜包含至少一種800nm至2500nm範圍內之波長。另一方面,該吸收光譜包含至少一種1500nm至2000nm範圍內之波長。
其他方面,該吸收光譜包含多重波長。又其他方面,該吸收光譜包含整個吸收帶。
另一方面,該近紅外線(NIR)光譜儀單元係經配置以至少一種波長之近紅外線光照射該數個個別縮聚反應混合物的每一者,及經配置以測量數個個別縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜。
各種方面,該系統包含一種電腦裝置單元,其係配置以接收所測得之得自NIR光譜儀單元的吸收光譜數據。其他方面,該電腦裝置單元經配置以對該所測得的吸收光譜進行數學分析以擷取化學資訊。又其他方面,該化學資訊包含縮聚反應混合物中存在之至少一種反應組份的濃度。因此,其他方面,該數學分析包含使用所測得的吸收光譜測量至少一種反應組份的濃度。
另一方面,該電腦裝置單元包含用於對吸收光譜進行數學分析以擷取化學資訊的電腦硬體及軟體。另一方面,該軟體進行一或多個有關於數學分析技術之應用
以擷取化學資訊的步驟。
另一方面,該軟體可包含適用於進行用於測量反應組份濃度之計算的任何電腦軟體。電腦軟體的非限制性實例包括MATLAB、TQ Analyst Quantification Software、及MINITAB。
一些方面,該電腦裝置單元使用吸收光譜的一個波長以測量至少一種反應組份的濃度。其他方面,使用一個波長測量至少一種反應組份的濃度包含單變量分析。
其他方面,該電腦裝置單元使用多重波長以測量至少一種反應組份的濃度。又其他方面,測量至少一種反應組份的濃度包含多變量分析。又其他方面,多變量分析包含神經網路分析、主組份分析、部分最小平方分析、線性多變量分析、或非線性多變量分析。
其他方面,該電腦裝置單元藉將縮聚反應物顯現之轉化程度與於實質相同反應條件中測試之已知參考樣品的轉化程度相比較以測量固有反應活性值。
其他方面,該系統零件或步驟可為手動或自動化。一方面,至少一部分系統零件或步驟為電動化。另一方面,至少一部分系統零件或步驟藉機械人裝置進行。
各種其他方面,本方法及系統提供優於先前技藝標準反應活性試驗的優點。例如,標準反應活性試驗的一個缺點為其準確度。結果,標準反應活性試驗缺乏使其成為縮聚反應中控制策略有用方面所需的必要重覆性與
再現性。標準反應活性試驗的另一缺點為其高反應時間,其在各種方面,減弱了其具有之在縮聚反應設備環境中採取校正動作的任何價值。
一方面,所揭示之方法及系統提供改善之量測準確度同時降低總分析時間。另一方面,所揭示之方法及系統顯現小於或等於30%之量測重覆性與再現性(GRR)。又另一方面,量測重覆性與再現性(GRR)小於或等於25%。
因為高重複數,故所揭示之方法及系統顯現改善對信賴區間之影響。一方面,所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約95%之預測信賴區間。另一方面,所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約98%之預測信賴區間。
各種方面,本發明係關於及包括至少下列之方面。
方面1:一種測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的方法,該方法包含:(a)提供得自單一批次縮聚反應物之數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物;(b)同時地使該數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物接受有效形成數個第二縮聚反應混合物之條件,該數個第二縮聚反應混合物各自包含至少一種縮聚產物;(c)使用近紅外線光譜術分析該數個第二縮聚反應混合物之每一者以測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜;(d)由每一吸收光譜測量該數個第二縮聚反應混合
物之每一者中存在的一或多種組份之濃度;及(e)由所測得之於該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度測量該單一批次縮聚反應物的固有反應活性值。
方面2:如方面1之方法,其中該縮聚反應混合物包含聚碳酸酯聚合反應混合物。
方面3:如任一前述方面之方法,其中該反應組份包含起始反應物、化學中間體、反應副產物、或終產物、或其組合。
方面4:根據任一前述方面之方法,其中該反應組份包含雙酚A、碳酸二苯酯、寡聚物、酚、或聚碳酸酯聚合物、或其組合。
方面5:根據任一前述方面之方法,其中該反應組份係以為縮聚反應混合物之大於0重量%至100重量%之量存在。
方面6:根據任一前述方面之方法,其中該反應組份包含碳酸二苯酯(DPC)。
方面7:根據任一前述方面之方法,其中該反應組份包含雙酚A(BPA)。
方面8:根據任一前述方面之方法,其中該反應組份包含酚。
方面9:根據任一前述方面之方法,其中該縮聚反應物包含芳族二羥基化合物或碳酸二芳酯。
方面10:根據任一前述方面之方法,其中該
縮聚反應物包含雙酚A(BPA)或碳酸二苯酯(DPC)。
方面11:根據任一前述方面之方法,其中有效條件包含熔融聚合反應之反應條件。
方面12:根據任一前述方面之方法,其中該數個反應混合物包含陣列。
方面13:根據任一前述方面之方法其中該數個反應混合物包含一級陣列。
方面14:根據任一前述方面之方法,其中該數個反應混合物包含二級或更高級陣列。
方面15:根據任一前述方面之方法,其中該數個反應混合物包含多級陣。
方面16:根據任一前述方面之方法,其中該數個反應混合物包含多孔式微量滴定盤。
方面17:根據任一前述方面之方法,其中該數個反應混合物包含個別樣品、以固定構型排列之多重個別樣品、或數個個別樣品。
方面18:根據任一前述方面之方法,其中分析該數個個別縮聚反應混合物之每一者係實質上同時地。
方面19:根據任一前述方面之方法,其中分析該數個個別縮聚反應混合物之每一者係獨立地。
方面20:根據任一前述方面之方法,其進一步包含同時地使該數個第二縮聚反應混合物接受有效終止反應的條件。
方面21:根據任一前述方面之方法,其中該
縮聚產物包含聚碳酸酯產物或中間聚碳酸酯產物。
方面22:根據任一前述方面之方法,其中分析包含將該數個個別縮聚反應混合物之每一者以至少一種波長之近紅外線光照射,及測量該數個個別縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜,及將吸收值關聯到反應組份之含量。
方面23:根據任一前述方面之方法,其中吸收光譜包含至少一種800nm至2500nm範圍內之波長。
方面24:根據任一前述方面之方法,其中吸收光譜包含至少一種1500nm至2000nm範圍內之波長。
方面25:根據任一前述方面之方法,其中吸收光譜包含多重波長。
方面26:根據任一前述方面之方法,其中吸收光譜包含整個吸收帶。
方面27:根據任一前述方面之方法,其中一個波長用於測量一或數個反應組份之濃度。
方面28:根據任一前述方面之方法,其中測量一或數個反應組份之濃度包含單變量分析。
方面29:根據任一前述方面之方法,其中多重波長用於測量一或數個反應組份之濃度。
方面30:根據任一前述方面之方法,其中測量一或數個反應組份之濃度包含多變量分析。
方面31:根據任一前述方面之方法,其中多變量分析包含神經網路分析、主組份分析、部分最小平方
分析、線性多變量分析、或非線性多變量分析。
方面32:根據任一前述方面之方法,其中測量一或數個反應組份之濃度的至少一個步驟係使用電腦軟體進行。
方面33:根據任一前述方面之方法,其中測量固有反應活性包含將縮聚反應物顯現之轉化程度與於實質相同反應條件中測試之已知參考樣品的轉化程度相比較。
方面34:根據任一前述方面之方法,其中該固有反應活性係用以測量該縮聚反應混合物之失活動力學。
方面35:根據任一前述方面之方法,其中該量測重覆性與再現性(GRR)係小於或等於30%。
方面36:根據任一前述方面之方法,其中該量測重覆性與再現性(GRR)係小於或等於25%。
方面37:根據任一前述方面之方法,其中所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約95%之預測信賴區間。
方面38:根據任一前述方面之方法,其中所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約98%之預測信賴區間。
方面39:一種測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的方法,該方法包含:(a)提供得自單一批次縮聚反應物之數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物;
(b)同時地使該數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物接受有效形成數個第二縮聚反應混合物之條件,該數個第二縮聚反應混合物各自包含至少一種縮聚產物;(c)同時地使該數個第二縮聚反應混合物接受有效終止反應之條件;(d)使用近紅外線光譜術分析該數個第二縮聚反應混合物之每一者以測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜;(e)由每一吸收光譜測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度;及(f)由所測得之於該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度測量該單一批次縮聚反應物的固有反應活性值。
方面40:一種測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的方法,該方法包含:(a)提供得自單一批次之包含雙酚A(BPA)及碳酸二苯酯(DPC)的縮聚反應物之數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物;(b)同時地使該數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物接受有效形成數個第二縮聚反應混合物之條件,該數個第二縮聚反應混合物各自包含至少一種縮聚產物;(c)使用近紅外線光譜術分析該數個第二縮聚反應混合物之每一者以測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜;(d)由每一吸收光譜測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度;及(e)由所測得之於該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度測量該單一批次縮聚反應物的固有反應活性
值;其中該組份包含雙酚A(BPA)、碳酸二苯酯(DPC)、酚、或其組合。
方面41:一種測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的系統,該系統包含:(a)一種反應單元,其包含多個反應容器;(b)至少一種分配單元,其係用於將單一批次之縮聚反應物分配至多個反應容器之每一個中使得每一個反應容器含有實質相同之第一縮聚反應混合物;(c)一種工具,其係用於同時地使該第一縮聚反應混合物之每一者接受有效使第一縮聚反應混合物各自形成包含縮聚產物的第二縮聚反應混合物之條件;(d)一種工具,其係用於同時地使該第二縮聚反應混合物之每一者接受有效終止反應的條件;(e)一種近紅外線光譜儀單元,其係配置以分析每一種第二縮聚反應混合物及測量每一種第二縮聚反應混合物之吸收光譜;及(f)一種電腦裝置單元,其係配置以由所測得之每一種第二縮聚反應混合物之吸收光譜測量單一批次縮聚反應物之固有反應活性值。
方面42:如方面41之系統,其中該反應單元包含個別反應容器、以固定構型排列之多重個別容器、或多個個別容器。
方面43:根據任一前述方面之系統,其中該反應單元包含陣列。
方面44:根據任一前述方面之系統,其中該反應單元包含一級陣列、二級陣列、或多級陣列、或其組
合。
方面45:根據任一前述方面之系統,其中該反應單元包含多孔式微量滴定盤。
方面46:根據任一前述方面之系統,該多孔式微量滴定盤包含96孔、192孔、或384孔式微滴定盤。
方面47:根據任一前述方面之系統,其中該反應容器包含玻璃或石英瓶。
方面48:根據任一前述方面之系統,其中該分配單元包含重量分配系統或體積分配系統。
方面49:根據任一前述方面之系統,其中該縮聚反應物係同時地或連續地分配於反應容器中。
方面50:根據任一前述方面之系統,其中該用於同時地接受有效條件之工具包含摻和單元。
方面51:根據任一前述方面之系統,其中該摻合單元搖動或攪動反應單元或反應容器以導致縮聚反應物之混合。
方面52:根據任一前述方面之系統,其中該摻合單元包含用於將該數個縮聚反應混合物攪拌之工具。
方面53:根據任一前述方面之系統,其中該攪拌工具包含多個攪拌儀器。
方面54:根據任一前述方面之系統,其中該多個攪拌儀器之每一者相當於一個反應容器。
方面55:根據任一前述方面之系統,其中該
用於同時地接受有效條件的工具包含溫度控制單元。
方面56:根據任一前述方面之系統,其中該溫度控制單元包含加熱單元、或冷卻單元、或其組合。
方面57:根據任一前述方面之系統,其中該加熱單元包含加熱元件。
方面58:根據任一前述方面之系統,其中該加熱元件包含加熱板、加熱燈、或加熱浴。
方面59:根據任一前述方面之系統,該冷卻單元包含冷卻元件。
方面60:根據任一前述方面之系統,其中該冷卻元件包含冷卻浴。
方面61:根據任一前述方面之系統,其中該近紅外線光譜儀單元係經配置以分析單一反應容器。
方面62:根據任一前述方面之系統,其中該近紅外線(NIR)光譜儀單元係經配置以分析多個反應容器。
方面63:根據任一前述方面之系統,其中該近紅外線(NIR)光譜儀單元係經配置以同時地或並行地分析多個反應容器。
方面64:根據任一前述方面之系統,其中該近紅外線(NIR)單元係經配置以提供測得的吸收或光譜數據,該數據乃依所述地進行評估。
方面65:根據任一前述方面之系統,其中該近紅外線(NIR)光譜儀單元係經配置以至少一種波長之
近紅外線光照射該數個個別縮聚反應混合物的每一者,及經配置以測量數個個別縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜。
方面66:根據任一前述方面之系統,其中藉該近紅外線(NIR)光譜儀單元量測之該吸收光譜包含至少一種800nm至2500nm範圍內之波長。
方面67:根據任一前述方面之系統,其中該吸收光譜包含至少一種1500nm至2000nm範圍內之波長。
方面68:根據任一前述方面之系統,其中吸收光譜包含多重波長。
方面69:根據任一前述方面之系統,其中吸收光譜包含整個吸收帶。
方面70:根據任一前述方面之系統,其中該電腦裝置單元係經配置以接收來自近紅外線(NIR)光譜儀單元之所測得的吸收光譜數據,及經配置以對該所測得的吸收光譜進行數學分析以擷取化學資訊。
方面71:根據任一前述方面之系統,其中該化學資訊包含至少一種反應組份的濃度。
方面72:根據任一前述方面之系統,其中數學分析包含使用所測得的吸收光譜測量至少一種反應組份的濃度。
方面73:根據任一前述方面之系統,其中該電腦裝置單元包含用於對該所測得的吸收光譜進行數學分
析以擷取化學資訊的電腦硬體及軟體。
方面74:根據任一前述方面之系統,其中該軟體進行一或多個有關於數學分析技術之應用以擷取化學資訊的步驟。
方面75:根據任一前述方面之系統,其中該吸收光譜之一個波長係用於測量至少一種反應組份之濃度。
方面76:根據任一前述方面之系統,其中測量至少一種反應組份之濃度包含單變量分析。
方面77:根據任一前述方面之系統,其中多重波長用於測量至少一種反應組份之濃度。
方面78:根據任一前述方面之系統,其中測量至少一種反應組份之濃度包含多變量分析。
方面79:根據任一前述方面之系統,其中多變量分析包含神經網路分析、主組份分析、部分最小平方分析、線性多變量分析、或非線性多變量分析。
方面80:根據任一前述方面之系統,其中測量固有反應活性包含將縮聚反應物顯現之轉化程度與於實質相同反應條件中測試之已知參考樣品的轉化程度相比較。
方面81:根據任一前述方面之系統,其中該固有反應活性係用以測量該縮聚反應混合物之失活動力學。
方面82:根據任一前述方面之系統,其中該
量測重覆性與再現性(GRR)係小於或等於30%。
方面83:根據任一前述方面之系統,其中該量測重覆性與再現性(GRR)係小於或等於25%。
方面84:根據任一前述方面之系統,其中所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約95%之預測信賴區間。
方面85:根據任一前述方面之系統,其中所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約98%之預測信賴區間。
方面86:根據任一前述方面之系統,其中至少一部分的系統為自動化。
方面87:根據任一前述方面之系統,其中至少一部分的步驟係藉機械人裝置進行。
方面88:根據任一前述方面之系統,其中至少一部分的系統為電動化。
無需進一步詳細闡述,熟諳此藝者咸信可使用本案之說明來利用本發明。下列實例乃予包括在內以提供熟諳本申請專利發明之操作者加成之導引。所提供之實例僅為代表性操作且有助於本發明之教示。因此,這些實例不意在以任何方式限制本發明。
雖然本發明之諸方面可以特定法定類別說明及申請專利,諸如系統法定類別,然而其僅供便利起見且熟諳此藝者應了解,本發明之每一方面均可以以任何法定類別說明及申請專利。除非另有特別指定,否則本案所提
出之任何方法或方面絕非被解釋成其步驟必需以特定順序進行。因此,當方法申請專利範圍並未在申請專利範圍或說明中特別敘述該些步驟限定在特定的順序時,則在任何方面均絕非意在所推斷的順序。其適用在任何可能的非速成之詮釋基礎上,包括:有關於步驟排列或操作流程的邏輯問題;衍生自語法組成或標點符號的明顯意義;及本專利說明書中說明之方面的數量或型式。
整個本申請案中,提及各種公開案。這些公開案的揭示內容乃整體併至本申請案中以供參考以能充分說明其所關聯之技藝水準。有關於用於供依賴參考資料的句子中討論之彼等所含的材料方面,所揭示之該參考資料亦個別地且特定地併入本案中以供參考。本案不應被解釋為承認本發明因為先前發明而先於此公開案。此外,本案提供之公開日可不同於實際公開日,實際公開日可需要獨立確認。
下列實例提供熟諳此藝者如何製造及評估本案申請專利之化合物、組成物、物件、裝置及/或方法的完整揭示及說明,且意在單純示範而不欲限制本說明書。已盡力確保有關數量(例如量、溫度等等)之準確度,但一些誤差及偏差應予考慮。除非另有指定,否則份為重量份,溫度為℃或為周圍溫度,且壓力為大氣壓或幾近大氣壓。除非有另有指定,否則組成物之百分比為重量%。
反應條件例如組份濃度、期望溶劑、溶劑混合物、溫度、壓力及其他可用以使得自所述方法的產物純度及產率最理想化的反應範圍及條件有許多的變化及組合。僅有合理且常規的實驗法會被需要以使此方法條件最理想化。
表1所示的材料係用於製備本案所說明及評估之組成物。
每一實例中,本案所述之樣品係於250毫升(ml)三頸燒瓶反應器中製備。將燒瓶裝入量測量之碳酸二苯酯(DPC)及雙酚A(BPA)。接著,將0.001N KOH(其中N=當量)溶液加入。組合後,將燒瓶密封再置於油浴中。接著將頂部空間的空氣使用真空及填充氮之交替循環交換多次。最終之氮交換後,將浴溫升至180℃。一旦燒瓶達到目標溫度,啟動定時器以記錄反應時間。預定時間後,採收樣品,再使用本案所述之技術及系統分析。
本案所述的縮聚反應混合物樣品之高效能液態層析(HPLC)係使用150×2.1毫米(mm)尺寸之
Waters X-Terra C18柱(Waters,Milford,MA)以0.2%乙酸(相A)及乙腈(相B)作為流動相進行。梯度洗提如下:0分(min)及40% B,3分及40% B,40分及100% B及45%及100% B,流速為每分鐘1毫升(mL/min)。所用之偵測器為245nm恆定波長之紫外光-可見光二極體陣列。
每一縮聚反應混合物樣品之近紅外線光譜係使用Bomem MB160近紅外線光譜儀獲得。光譜儀參數經設定用於開束實驗,使用4000-10000公分倒數(cm-1)之光譜範圍及使用4cm-1解析度。
本案所述之數學分析係使用TQ analyst定量軟體進行。主組份分析係對本案所述之每一縮聚反應混合物樣品的3種主組份進行。
GRR係使用下列方程式計算:
其中σm為以相同樣品之不同分析法進行之一系列量測的標準偏差且T為量測公差。當量測所用之樣品數量低於10時,標準偏差應如下地估算:
其中Ravg為分析法之間的量測之範圍平均值且d*為參數,該參數為用於進行重覆性試驗的分析法數量與樣品數量的函數。
BPA轉化率係使用下式計算:
實例1係研究慣用反應活性試驗之重覆性及變異性。欲製備實例1所用之樣品,乃於反應器內裝入117.7克(g)碳酸二苯酯(DPC)及114克雙酚A(BPA)。接著將0.6毫升0.001N氫氧化鉀溶液加入,再置於油浴中。2小時後,採收樣品,再使用HPLC分析法量測。
每一分析均將標準量的相同雙酚A(BPA)及碳酸二苯酯(DPC)樣品加至相應之分析法中以確認每一反應活性試驗的真正重複。反應活性試驗結果乃示於下列表2中。
如表2所示,慣用之測試方法不能產生可接受程度的重覆性。雙酚A(BPA)轉化率量測的平均結果為51.9+/- 9%(95%信賴區間)。該試驗的量測重覆性與再現性(GRR)(40%公差)為115%。通常,大多數參考資料推薦的GRR上限為30%。
實例2闡述重複數對試驗變異性的估計影響。一種用於模擬該反應系統的自家開發的第一原理模型經設計使用MATLAB作為軟體平台。接著,將隨機雜訊注入該模型中以模擬實例1所得實驗結果中觀察到的重覆性不足。使用此模擬軟體,一些經模擬的運作被實行以研究重複數對降低試驗變異性的影響。N=6、N=24及N=96之模擬結果示於圖1中,且試驗之標準偏差隨著重複數變化的關聯描繪於圖2中。如圖2所見,信賴區間之預測減低度由N=6之10.7%移動至N=96之1.8%。
使用本案所述之製備方法,可製得雙酚A(BPA)、碳酸二苯酯(DPC)、酚及寡聚物的合成混合物。該混合物包含佔總混合物之0至30重量%範圍內之BPA組成物。然後對得自每一混合物的樣品進行HPLC分析以測量精確的化學組成。接著,使用本案所述之近紅外線(NIR)光譜法分析得自每一混合物的樣品。令0.25克之每一樣品溶於25毫升二氯甲烷中,再置於10毫米紅外線比色管中。接著將所測得的近紅外線光譜數據如本案所
述地進行3種主組份(酚、BPA及DPC)的主組份分析。校正後,該數據在每一組分的HPLC組成與其吸光度(所有組份的回歸係數=1.000)間產生完美的關聯。雙酚A(BPA)的近紅外線(NIR)光譜及關聯圖乃展示於圖3中。
使用本案所述之製備方法,可製得雙酚A(BPA)、碳酸二苯酯(DPC)、酚及寡聚物的合成混合物。該混合物包含佔總混合物之0至30重量%範圍內之BPA組成物。然後對得自每一混合物的樣品進行HPLC分析以測量精確的化學組成。接著,使用本案所述之近紅外線(NIR)光譜法分析得自每一混合物的相應樣品。此處,將用於NIR分析之該樣品加熱至80℃,再無溶劑介入地直接量測。接著將所測得的近紅外線光譜數據如本案所述地進行3種主組份(酚、BPA及DPC)的主組份分析。校正後,該數據在每一組分的HPLC組成與其吸光度(酚、BPA及DPC的回歸係數分別=0.9804,0.9824,0.9761)間再度產生極良好的關聯。雙酚A(BPA)的近紅外線(NIR)光譜及關聯圖乃展示於圖4中。
本發明之可專利範圍以申請專利範圍定義,且可包括熟諳此藝者發生的其他實例。此其他實例如果具有不會異於申請專利範圍文字語言的結構元件,或者如果彼等包括無實質地異於申請專利範圍文字語言的相等結構
元件時,則此其他實例意欲在本申請專利範圍之範圍內。
Claims (88)
- 一種測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的方法,該方法包含:(a)提供得自單一批次縮聚反應物之數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物;(b)同時地使該數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物接受有效形成數個第二縮聚反應混合物之條件,該數個第二縮聚反應混合物各自包含至少一種縮聚產物;(c)使用近紅外線光譜術分析該數個第二縮聚反應混合物之每一者以測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜;(d)由每一吸收光譜測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度;及(e)由所測得之於該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度測量該單一批次縮聚反應物的固有反應活性值。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該縮聚反應混合物包含聚碳酸酯聚合反應混合物。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該反應組份包含起始反應物、化學中間體、反應副產物、或終產物、或其組合。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該反應組份包含雙酚A、碳酸二苯酯、寡聚物、酚、或聚碳酸酯聚合物、或其組合。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該反應組份係以為縮聚反應混合物之大於0重量%至100重量%之量存在。
- 如申請專利範圍第4項之方法,其中該反應組份包含碳酸二苯酯(DPC)。
- 如申請專利範圍第4項之方法,其中該反應組份包含雙酚A(BPA)。
- 如申請專利範圍第4項之方法,其中該反應組份包含酚。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該縮聚反應物包含芳族二羥基化合物或碳酸二芳酯。
- 如申請專利範圍第9項之方法,其中該縮聚反應物包含雙酚A(BPA)或碳酸二苯酯(DPC)。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中有效條件包含熔融聚合反應之反應條件。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該數個反應混合物包含陣列。
- 如申請專利範圍第12項之方法,其中該數個反應混合物包含一級陣列。
- 如申請專利範圍第12項之方法,其中該數個反應混合物包含二級或更高級陣列。
- 如申請專利範圍第12項之方法,其中該數個反應混合物包含多級陣列。
- 如申請專利範圍第12項之方法,其中該數個反 應混合物包含多孔式微量滴定盤。
- 如申請專利範圍第12項之方法,其中該數個反應混合物包含個別樣品、以固定構型排列之多重個別樣品、或數個個別樣品。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中分析該數個個別縮聚反應混合物之每一者係實質上同時地。
- 如申請專利範圍第18項之方法,其中分析該數個個別縮聚反應混合物之每一者係獨立地。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其進一步包含同時地使該數個第二縮聚反應混合物接受有效終止反應的條件。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該縮聚產物包含聚碳酸酯產物或中間聚碳酸酯產物。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中分析包含將該數個個別縮聚反應混合物之每一者以至少一種波長之近紅外線光照射,及測量該數個個別縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜,及將吸收值關聯到反應組份之含量。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中吸收光譜包含至少一種800nm至2500nm範圍內之波長。
- 如申請專利範圍第23項之方法,其中吸收光譜包含至少一種1500nm至2000nm範圍內之波長。
- 如申請專利範圍第23項之方法,其中吸收光譜包含多重波長。
- 如申請專利範圍第23項之方法,其中吸收光譜 包含整個吸收帶。
- 如申請專利範圍第23項之方法,其中一個波長用於測量一或數個反應組份之濃度。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中測量一或數個反應組份之濃度包含單變量分析。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中多重波長用於測量一或數個反應組份之濃度。
- 如申請專利範圍第29項之方法,其中測量一或數個反應組份之濃度包含多變量分析。
- 如申請專利範圍第30項之方法,其中多變量分析包含神經網路分析、主組份分析、部分最小平方分析、線性多變量分析、或非線性多變量分析。
- 如申請專利範圍第29項之方法,其中測量一或數個反應組份之濃度的至少一個步驟係使用電腦軟體進行。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中測量固有反應活性包含將縮聚反應物顯現之轉化程度與於實質相同反應條件中測試之已知參考樣品的轉化程度相比較。
- 如申請專利範圍第22項之方法,其中該固有反應活性係用以測量該縮聚反應混合物之失活動力學。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該量測重覆性與再現性(GRR)係小於或等於30%。
- 如申請專利範圍第35項之方法,其中該量測重覆性與再現性(GRR)係小於或等於25%。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約95%之預測信賴區間。
- 如申請專利範圍第37項之方法,其中所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約98%之預測信賴區間。
- 一種測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的方法,該方法包含:(a)提供得自單一批次縮聚反應物之數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物;(b)同時地使該數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物接受有效形成數個第二縮聚反應混合物之條件,該數個第二縮聚反應混合物各自包含至少一種縮聚產物;(c)同時地使該數個第二縮聚反應混合物接受有效終止反應之條件;(d)使用近紅外線光譜術分析該數個第二縮聚反應混合物之每一者以測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜;(e)由每一吸收光譜測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度;及(f)由所測得之於該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度測量該單一批次縮聚反應物的固有反應活性值。
- 一種測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的方 法,該方法包含:(a)提供得自單一批次之包含雙酚A(BPA)及碳酸二苯酯(DPC)的縮聚反應物之數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物;(b)同時地使該數個至少實質相同的第一縮聚反應混合物接受有效形成數個第二縮聚反應混合物之條件,該數個第二縮聚反應混合物各自包含至少一種縮聚產物;(c)使用近紅外線光譜術分析該數個第二縮聚反應混合物之每一者以測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜;(d)由每一吸收光譜測量該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度;及(e)由所測得之於該數個第二縮聚反應混合物之每一者中存在的一或多種組份之濃度測量該單一批次縮聚反應物的固有反應活性值;其中該組份包含雙酚A(BPA)、碳酸二苯酯(DPC)、酚、或其組合。
- 一種測量縮聚反應混合物之固有反應活性值的系統,該系統包含:(a)一種反應單元,其包含多個反應容器;(b)至少一種分配單元,其係用於將單一批次之縮聚反應物分配至多個反應容器之每一個中使得每一個反應容器含有實質相同之第一縮聚反應混合物;(c)一種工具,其係用於同時地使該第一縮聚反應 混合物之每一者接受有效使第一縮聚反應混合物各自形成包含縮聚產物的第二縮聚反應混合物之條件;(d)一種工具,其係用於同時地使該第二縮聚反應混合物之每一者接受有效終止反應的條件;(e)一種近紅外線光譜儀單元,其係配置以分析每一種第二縮聚反應混合物及測量每一種第二縮聚反應混合物之吸收光譜;(f)一種電腦裝置單元,其係配置以由所測得之每一種第二縮聚反應混合物之吸收光譜測量單一批次縮聚反應物之固有反應活性值。
- 如申請專利範圍第41項之系統,其中該反應單元包含個別反應容器、以固定構型排列之多重個別容器、或多個個別容器。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該反應單元包含陣列。
- 如申請專利範圍第43項之系統,其中該反應單元包含一級陣列、二級陣列、或多級陣列、或其組合。
- 如申請專利範圍第43項之系統,其中該反應單元包含多孔式微量滴定盤。
- 如申請專利範圍第45項之系統,其中該多孔式微量滴定盤包含96孔、192孔、或384孔式微滴定盤。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該反應容器包含玻璃或石英瓶。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該分 配單元包含重量分配系統或體積分配系統。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該縮聚反應物係同時地或連續地分配於反應容器中。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該用於同時地接受有效條件之工具包含摻和單元。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該摻合單元搖動或攪動反應單元或反應容器以導致縮聚反應物之混合。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該摻合單元包含用於將該數個縮聚反應混合物攪拌之工具。
- 如申請專利範圍第52項之系統,其中該攪拌工具包含多個攪拌儀器。
- 如申請專利範圍第53項之系統,其中該多個攪拌儀器之每一者相當於一個反應容器。
- 如申請專利範圍第52項之系統,其中該用於同時地接受有效條件的工具包含溫度控制單元。
- 如申請專利範圍第55項之系統,其中該溫度控制單元包含加熱單元、或冷卻單元、或其組合。
- 如申請專利範圍第56項之系統,其中該加熱單元包含加熱元件。
- 如申請專利範圍第57項之系統,其中該加熱元件包含加熱板、加熱燈、或加熱浴。
- 如申請專利範圍第56項之系統,該冷卻單元包含冷卻元件。
- 如申請專利範圍第59項之系統,其中該冷卻元件包含冷卻浴。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該近紅外線光譜儀單元係經配置以分析單一反應容器。
- 如申請專利範圍第61項之系統,其中該近紅外線(NIR)光譜儀單元係經配置以分析多個反應容器。
- 如申請專利範圍第62項之系統,其中該近紅外線(NIR)光譜儀單元係經配置以同時地或並行地分析多個反應容器。
- 如申請專利範圍第63項之系統,其中該近紅外線(NIR)單元係經配置以提供測得的吸收或光譜數據,該數據乃依所述地進行評估。
- 如申請專利範圍第64項之系統,其中該近紅外線(NIR)光譜儀單元係經配置以至少一種波長之近紅外線光照射該數個個別縮聚反應混合物的每一者,及經配置以測量數個個別縮聚反應混合物之每一者的吸收光譜。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中藉該近紅外線(NIR)光譜儀單元量測之該吸收光譜包含至少一種800nm至2500nm範圍內之波長。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該吸收光譜包含至少一種1500nm至2000nm範圍內之波長。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該吸收光譜包含多重波長。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該吸 收光譜包含整個吸收帶。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該電腦裝置單元係經配置以接收來自近紅外線(NIR)光譜儀單元之所測得的吸收光譜數據,及經配置以對該所測得的吸收光譜進行數學分析以擷取化學資訊。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該化學資訊包含至少一種反應組份的濃度。
- 如申請專利範圍第70項之系統,其中數學分析包含使用所測得的吸收光譜測量至少一種反應組份的濃度。
- 如申請專利範圍第70項之系統,其中該電腦裝置單元包含用於對該所測得的吸收光譜進行數學分析以擷取化學資訊的電腦硬體及軟體。
- 如申請專利範圍第73項之系統,其中該軟體進行一或多個有關於數學分析技術之應用以擷取化學資訊的步驟。
- 如申請專利範圍第61項之系統,其中該吸收光譜之一個波長係用於測量至少一種反應組份之濃度。
- 如申請專利範圍第75項之系統,其中測量至少一種反應組份之濃度包含單變量分析。
- 如申請專利範圍第61項之系統,其中多重波長用於測量至少一種反應組份之濃度。
- 如申請專利範圍第77項之系統,其中測量至少一種反應組份之濃度包含多變量分析。
- 如申請專利範圍第78項之系統,其中多變量分析包含神經網路分析、主組份分析、部分最小平方分析、線性多變量分析、或非線性多變量分析。
- 如申請專利範圍第61項之系統,其中測量固有反應活性包含將縮聚反應物顯現之轉化程度與於實質相同反應條件中測試之已知參考樣品的轉化程度相比較。
- 如申請專利範圍第80項之系統,其中該固有反應活性係用以測量該縮聚反應混合物之失活動力學。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該量測重覆性與再現性(GRR)係小於或等於30%。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中該量測重覆性與再現性(GRR)係小於或等於25%。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約95%之預測信賴區間。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中所分析之縮聚反應混合物數量足以產生至少約98%之預測信賴區間。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中至少一部分的系統為自動化。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中至少一部分的步驟係藉機械人裝置進行。
- 如申請專利範圍第41或42項之系統,其中至少一部分的系統為電動化。
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