高反应活性的化学物被广泛应用于药物分子的合成、特殊聚合物产品、除草剂、其他农业产品、高能量材料，甚至是特殊材料，比如纳米粒子和化学传感器。
高活性的化合物例子包括：
高活性的化合物例子包括：
- 叠氮化物
- 重氮化物
- 格氏试剂
- 锂试剂
- 光气
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为了充分利用高反应性化合物，化学家和化学工程师必须知道如何充分处理，这是由于高反应性化合物固有的高危险性，比如不稳定、快速的能量释放、反应混合物的急性毒性或生物活性。防止反应失控或爆炸，尽量减少人类暴露在危险反应物料中、生产效率最大化对成功开发高反应性化学物质是至关重要的。
梅特勒-托利多公司已经开发出了用于高效开发和操作高反应性化学物质的先进的过程分析工具：
- 精确控制关键的反应条件，如温度、压力、搅拌速度、加料速率等
- 原位实时监控:
- 反应进程和机理，包括确定反应开始、反应速率、反应动力学和目标终点
- 高危险反应物、中间体或产品的生成和积聚
图1. 在添加5％Ar-Br底物后，通过ReactIRTM发现并实时显示格氏试剂延迟形成。
图2. 通过ReactITM发现并实时显示羟胺中间体在硝基苯加氢时积聚情况
确保安全操作
- 反应延迟导致高活性反应试剂或中间体的累积，可能会引起反应失控。使用ReactIRTM，进行原位 反应物浓度监测（图1和2） ，提供实时信息帮助了解控制情况，以避免危险情况发生。
- 快速放热是失控的另一导火线，可以通过梅特勒-托利多公司RC1全自动反应器（图3）的实时热量法（RTCalTM) 功能进行实时监控。使用RC1温度条件装置，以避免失控。
- 控制参数是安全过程放大和运作的关键，它可以通过ReactIRTM 实时分析方法，在精确控制的反应条件下，通过数据量丰富的实验，得以有效地确定和评估。.
图3. 通过RC1TM反应量热功能，实时记录和显示出吡嗪甲酰胺氢化反应的初始阶段（第一动力学区间）的快速热流释放曲线。
最大限度地减少人体接触
- 手动取样分析和离线分析让操作人员面临接触剧毒、急性或生物活性物质的风险。这种接触通过使用过程测量得以避免或减少。
- 反应进程和反应终点可通过ReactIRTM ATR-FTIR 光谱仪（图4）和RC1与RTCalTM 反应量热数据测得——而无需离线采样和测量
- 使用实时分析和全自动反应器还有助于防止爆炸或反应失控情况发生，从而避免此情况下可能会导致许多人暴露在危险物料之中。
图4. ReactIRTM 实时检测和显示出由于体系中水的引入导致酸酐的生成、加氢条件下的酸酐的干扰、酸酐生成速度和进程、RCOCl还原成RCHO的速率和进程。而这个案例采用高效液相色谱法进行分析明显存在劣势。
更快速的过程优化
- 要获得产量高的目标产品有需要了解具体的反应过程，并能够可靠地控制和复制优化操作条件。更有效的技术可以在精确控制的全自动化反应器中通过结合使用原位分析如ReactIRTM 和实时反应量热来实现。
- 原位 实时分析可以提供直接的动力学数据，深入了解传统离线技术无法确定或证实的反应机理——节省了时间和过程开发中耗费的人力（图4）。
- 由于利用传统的实验室技术进行实验的数量有限，获得的信息也有限，因此确定最佳的工艺条件可能成为瓶颈。与ReactIRTM 光谱仪结合全自动反应器可以增加每天运行的实验数量，并且从每系列的数据量丰富的实验中，大大提高过程认识水平。
- 获取离线分析样品（特别是在大规模生产中）可能非常费时费力。原位 分析方法，如ReactIRTM 光谱仪和RC1反应量热仪可以消除离线取样中的难题，并产生实时结果（图4），减少批周期时间，避免繁复的人工操作，从而提高效率。
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