受講形式 会場・WEB 受講対象 第一部 ・マイクロリアクターを中心とするフロー合成の基礎的な習得、活用 ・バッチプロセスからフロー系への展開を考えている方 ・化学プロセスの強化に携わっている方 第二部 ・マイクロリアクタの応用法を理論的に考えたい方 ・マイクロリアクタのシミュレーションを検討している方 予備知識 大学学部レベルの物理・化学 合成化学 習得知識 第一部 １）マイクロリアクターの基礎知識の習得 ２）マイクロリアクターの研究への活用 ３）フラスコでは不可能なマイクロリアクターの利用の仕方について など 第二部部 １）マイクロ流路内の混合現象と反応成績との関係 ２）マイクロ流路内の伝熱現象に対する理解 ３）混合や伝熱の解析技術に対する理解 など 講師の言葉 第一部：永木先生 合成化学の常識がフローマイクロリアクターによって大きく変貌をとげ、従来の合成化学が大きく変わろうとしている。フローマイクロリアクターによって提供されるミクロな反応場は、化学反応そのものに本質的な影響を与えるためである。 さらに、化学生産プロセスの強化や革新に繋がる技術としてもフローマイクロリアクターは注目を集めている。 本セミナーの第一部では、フローマイクロリアクター合成の研究・開発を始めるにあたっての基本的な考え方、フローマイクロリアクターの活用の仕方と最近の動向、開発の事例、研究・開発の今後の展望など、について紹介したい。 第二部：外輪先生 従来型の化学装置に比べてマイクロ流路が興味深い特性を示す理由は、微細な管路の中での混合や伝熱現象が異なる点にある。この特徴によって反応条件の精密な制御が可能となり、高い収率で反応を行うことが可能となる。マイクロ流路の応用可能性を考えるうえで、このような特性を移動現象論に立脚して理解することは重要である。 第二部では、化学工学の立場からマイクロ流路内部における混合や伝熱の解釈について説明する。連続フロー生産では分離精製技術も重要である。近年の小型連続分離精製技術の研究に関するトピックスについても紹介する。
プログラム
第一部 1.フローマイクロリアクターと合成化学 1.1. 空間サイズと反応場 1.2. バッチ型リアクターとフロー型リアクター 1.3. フローマイクロリアクターの特長および活用の仕方 (1) 高速混合 (2) 精密温度制御 (3) 精密滞留時間制御 2.フラスコでは不可能なフローマイクロリアクターを用いた合成化学 2.1. 高速反応 2.2. 発熱反応 2.3. 不安定中間体 (生成物) を経由する反応 2.4. 器壁表面を利用する反応 2.5. 界面を利用する反応 2.6. 多段階の分子変換反応 2.7. 自動化、AI活用について 今後の展望 質疑・応答 第二部 3.1 フロープロセスの特徴 1) 微細管路の流動特性 2) 反応装置としての機能 3) フローリアクタの構成 3.2 流動と混合の特性 1) 拡散現象 2) マイクロ流路における混合 3) マイクロミキサー 4) 伝熱現象 5) マイクロ流路における熱移動 3.3 反応と混合 1) 混合速度と反応収率の関係 3.4 多相流 1) 流動状態の形態 2) 流動状態マッピング 3) セグメント流の長さ制御 4) 相間物質移動速度 3.5 フロー分離技術の開発 1) 連続抽出 2) 連続晶析 3) 連続蒸留 質疑・応答 講師紹介 略歴 永木愛一郎先生 平成12年 3月 同志社大学工学部機能分子工学科 卒業 平成14年 3月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻修士課程修了 平成17年 3月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻博士課程修了、博士（工学） 平成17年 4月 東京大学先端科学技術センター、博士研究員 平成18年 8月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻、博士研究員 平成18年12月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻、特任助教 平成20年12月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻、助教 平成25年 1月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻、講師 平成30年 6月 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専攻、准教授 現在に至る 受賞歴 平成24年 有機合成化学協会 武田薬品工業研究企画賞 平成24年 有機合成化学協会 有機合成化学奨励賞 平成25年 日本化学会 第27回若い世代の特別講演会 特別講演賞 平成25年 化学とマイクロ・ナノシステム研究会 若手優秀賞 平成25年 エスペック環境研究奨励賞 平成26年 Flow Chemistry India 2014 Distinguished Presentation Award 平成27年 Expert Presentations on 2nd International Conference on Past and Present Research Systems of Green Chemistry 令和1年 有機合成化学協会・企業冠賞 東ソー・環境エネルギー賞 外輪健一郎 先生 1990年 広島大学工学部第三類（化学系）卒業 1997年 英国Leeds大学 化学工学科博士課程修了、Ph.D. 取得 同年 京都大学大学院工学研究科化学工学専攻 博士研究員 2001年 九州大学大学院工学研究院応用化学部門 助手 2004年 徳島大学工学部化学応用工学科 講師 2012年 徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部 教授 2019年 京都大学大学院工学研究科化学工学専攻 教授 所属学会 化学工学会、分離技術会、日本海水学会、近畿化学協会、米国化学工学会 役職 2014-2016年度 化学工学会 マイクロ化学プロセス分科会代表幹事 2018-2019年度 化学工学会 庶務理事 2020-2021年度 化学工学会 論文誌編集委員長
