晶析プロセスの機構、装置と操作条件、スケールアップ、トラブル対策および結晶解析

第1部 晶析技術の基礎知識、有機化合物の 晶析メカニズム

(2018年10月24日 10:00〜12:00)

　結晶製造は、経験と試行錯誤を基本に行われてきた。即ち、原因としての晶析操作と結果としての製品結晶の間で善し悪しが判断され、最適操作が決められてきた。しかし、晶析操作の影響は先ず溶液の構造に現れる。その溶液から結晶核が 形成される。結晶核形成が結晶多形や結晶粒子径分布などの重要な結晶特性を左右する。すなわち、溶液の構造が出現する結晶の特性に繋がるのである。従って、制御すべきは溶液の構造である。ここでは、溶液の構造に注目した結晶核形成と晶析操作について述べる。

1. 代表的な結晶特性と晶析操作
   1. 粒子径分布、多形、結晶形状など
   2. 冷却、貧溶媒添加、中和などの晶析操作
2. 晶析と溶液構造
   1. 溶液中では溶質は会合している
   2. 析出する結晶多形は核形成までに決まっている
   3. 結晶特性の制御は溶液構造の制御から
3. 結晶核形成
   1. 1次核形成のメカニズム
   2. 2次核形成のメカニズム
4. 粒子径分布
   1. 準安定領域は重要か?
   2. 微結晶溶解法による大結晶の製造
   3. 溶液構造を考えた微結晶の製造
   4. オイル化と粒子径分布制御
5. 結晶形状
   1. 結晶形状と結晶成長速度
   2. 結晶形状を変える因子
6. 結晶多形
   1. 溶液構造と多形制御
   2. 多形制御には速度論的理解が重要
   3. 多形制御と不純物
   4. 多形制御の考え方
7. オイル化晶析
   1. オイル化とは何か?
   2. オイル化の回避
   3. オイル化の積極的利用
• 質疑応答

第2部 各種晶析プロセス (冷却、濃縮、反応など) の 特徴と装置形式選定

(2018年10月24日 12:40〜14:00)

　晶析方式には冷却、濃縮、反応、貧溶媒などいくつかの方式があり、それぞれどのような原理で晶析操作が行われるか、その特徴がどんなものかを説明します。そしてこれらの方式に適した装置をどのように選択すればよいかなどについて解説します。

1. 各種晶析プロセスの特徴
   1. 冷却晶析
   2. 濃縮晶析
   3. 反応晶析
   4. 貧溶媒、塩析晶析
2. 晶析装置と晶析方式
   1. 撹拌槽型
   2. 強制循環型
   3. オスロ型
   4. ドラフトチューブ型
   5. 掻取型
   6. 渦流型
   7. メルト晶析精製装置
• 質疑応答

第3部 晶析プロセスのスケールアップ、トラブル対策

(2018年10月24日 14:10〜15:30)

　晶析装置のスケールアップの手法について、バッチ晶析の場合と連続晶析の場合に分けてそれぞれのポイントを解説します。また晶析装置におけるトラブル事例とその対策について解説します。

1. 晶析装置のスケールアップ
   1. バッチ晶析の場合
   2. 連続晶析の場合
2. 晶析装置におけるトラブルとその対策
   1. スケーリング
   2. 閉塞
   3. 結晶品質
   4. 固液分離操作への影響
• 質疑応答

第4部 晶析プロセスで作られた物質における 粉末Ⅹ線回折による結晶子サイズ解析、 定性分析、定量分析などについて

(2018年10月24日 15:40〜17:00)

　粉末Ⅹ線回折法における基本的な技術についての解説、および晶析で問題となる結晶粒径解析法、定性分析法、定量分析法について解説する。特に、Ⅹ線回折法が他の測定法と比べて有利な点について述べる。

1. X線回折測定法
   1. Ⅹ線の特徴とⅩ線回折
   2. Ⅹ線の光学系と検出器
2. 粉末Ⅹ線回折による結晶相の分析法
   1. 結晶化度測定
   2. 格子定数測定
   3. 結晶子サイズ解析
   4. 定性分析
   5. 定量分析
• 質疑応答