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[转载]工艺研发感悟 - 工艺意识

从事工艺研发也有近两年的时间了，自己从中也得到些许感悟，今天花点时间把它记录下来。
首先从事工艺需要的三点意识：
1. 平行反应 这点适合在工艺研发初期使用。因为最初阶段，主要是对反应条件的优化，其中包括试剂当量，温度，浓度，反应时间等等变量，基于每次只改变一次变量的原则，所需反应数将是庞大的，尤其是在所要考察的变量较多的情况下。此时平行反应的概念就显得尤为重要，它可以大大提高条件优化的效率，使你在短时间内得到最优条件。
2. Stress test 也就是破坏性试验。这是在工艺初步完成优化之后，对工艺适用范围的一次检验。因为在实验室和在工厂中每一个单位操作所需时间都是有差异的，所以在去工厂放大之前，要在实验室中模拟工厂的放大条件。找到一个稳定工艺的范围而不是一个点.这样才能安全的去工厂生产。
3. Spiking experiment 也就是强化实验。这是在上述两项都完成之后，对工艺性能的验证，例如spec设定是否合理，杂质是否能够除去等等。

在具备了这三点意识之后，就是微观的具体工艺如何优化的问题了。工艺研发的不同阶段，决定了工艺研发的目标不同。从研发早期到研发晚期，目标依次为：
1. 提高反应效率
2. 提高产品收率和质量
3. 减少成本
4. 提高规模化生产力
5. 减少废物排放

在工艺研发之前，一定要明白自己研发工艺的目标，从而让自己的所有和工艺研发相关的活动紧紧围绕研发目标而设计，提高自己的工作效率。而为了明晰自己的研发目标，则需要对现有工艺有一个深刻的理解和判断，这些理解和判断由提问开始：
1. 工艺开发的阶段是什么？早期以交货为主，晚期以工艺研发为主。
2. 时间有多少？根据时间的长短，来安排工艺研发活动的优先级。
3. 现有工艺有哪些缺陷？路线是否合适？收率怎样？是否涉及到毒性试剂或者毒性物质？后处理是否方便？成本怎样？等等。主要是找出工艺中主要存在的问题，根据优先级，逐条列出来。

在理解了上面这些问题之后，自己就有了一个清晰明确的目标，对原工艺也有了一个深刻的认识，接下来就是根据具体问题来设计具体的实验来解决这些问题。
这里需要重点强调一下实验设计的重要性。

很多人都强调高效的工作方式，但这种高效来自于做事的目的性。如果做事目的性强，每一个行动都能针对特定的问题，而没有重复和返工，这就是高效。所以在实验之前，一定要想清楚自己这个实验是要验证什么，从而在其中有针对性的设计操作来实现自己的假设。比如最近在做的一个反应，生成之前，需要转化率的spec，但平时在实验室反应都是100%转化，那能不能设100%呢？当然不能，所以自己这个实验的目的就是验证转化率在什么范围内，自己的工艺过程能够接受.反应结束后，PSC发现转化率100%，于是自己向反应体系中加入一定量的原料，HPLC监测显示是4%，也就是现在转化率是96%，然后按原工艺进行后续操作，拿到终产品后，发现纯度和之前一样，并通过对中间过程的监测发现，多于的原料在中间的后处理过程已经被除掉，所以这个实验可以定义为转化率为96%时，该工艺可以接受。

在有了理性的实验设计之后，就是对工艺的具体研发和优化。这里涉及到更多的是经验部分，需要的是耐心的观察和积累。多做，多看，多想，多积累。这部分因人而异，并且自己也只有两年的工艺经验，就不在这里卖弄了。在日后过些时日，再把自己的经验与大家分享。