از اینکه از Nature.com بازدید کردید متشکریم. نسخه مرورگری که استفاده می کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد. برای بهترین تجربه، توصیه می کنیم از یک مرورگر به روز شده استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در اینترنت اکسپلورر خاموش کنید).
تولید افزودنی در حال تغییر روشی است که محققان و صنعت گران برای رفع نیازهای خاص خود دستگاه های شیمیایی طراحی و تولید می کنند. در این کار، اولین نمونه از یک راکتور جریان تشکیل شده توسط روش لایه بندی ورق فلزی حالت جامد را گزارش می کنیم. مجموعه‌ای از ترکیبات بیولوژیکی مهم 1،4-1،2،3-تریازول با یک واکنش سیکلودافزودن 1،3 دوقطبی Huisgen با واسطه Cu سنتز و بهینه‌سازی شدند. واکنش‌ها و در عین حال بازخورد بلادرنگ برای نظارت و بهینه‌سازی واکنش ارائه می‌کنند.
شیمی جریان به دلیل مزایای قابل توجهی که نسبت به همتای حجیم خود دارد، به دلیل توانایی آن در افزایش گزینش پذیری و کارایی سنتز شیمیایی، یک رشته مهم و رو به رشد در هر دو محیط دانشگاهی و صنعتی است.بیش از 50 درصد از واکنش ها در صنایع شیمیایی و دارویی خوب می توانند از استفاده از پردازش جریان پیوسته بهره مند شوند.
در سال‌های اخیر، روند رو به رشدی از گروه‌هایی وجود داشته است که به دنبال جایگزینی ظروف شیشه‌ای سنتی یا تجهیزات شیمی جریانی با «ظروف واکنش» شیمی تولید افزودنی قابل سفارشی‌سازی (AM) هستند. طراحی تکرارشونده، تولید سریع و قابلیت‌های سه بعدی (3 بعدی) این تکنیک‌ها برای کسانی که می‌خواهند دستگاه‌هایشان را به طور انحصاری تنظیم کنند، برای کسانی که می‌خواهند دستگاه‌هایشان را سفارشی کنند، مفید است. استفاده از تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی مبتنی بر پلیمر مانند استریولیتوگرافی (SL)9،10،11، مدل‌سازی رسوب ذوب شده (FDM)8،12،13،14 و چاپ جوهرافشان 7، 15، 16. عدم استحکام و توانایی چنین دستگاه‌هایی برای انجام طیف گسترده‌ای از فاکتورهای شیمیایی، 2،18،19،18 است. اجرای AM در این زمینه17، 18، 19، 20.
با توجه به استفاده فزاینده از شیمی جریان و خصوصیات مطلوب مرتبط با AM ، نیاز به کشف تکنیک های پیشرفته تر وجود دارد که کاربران را قادر می سازد تا رگ های واکنش جریان را با قابلیت های شیمیایی و تحلیلی پیشرفته تولید کنند. این تکنیک ها باید به کاربران امکان دهند تا از طیف وسیعی از مواد بسیار قوی یا کاربردی قادر به دستیابی به راه اندازی و راه حل های مختلف باشند ، در حالی که تسهیلات مختلف را از طریق روش های مختلف واکنش نشان می دهد ، در حالی که روش های مختلفی را تسهیل می کند ، در حالی که تسهیلات مختلف را از طریق روش های مختلف واکنش نشان می دهد ، در حالی که روش های مختلفی را تسهیل می کند ، در حالی که تسهیلات مختلف را از بین می برد ، در حالی که روش های مختلفی را تسهیل می کند ، در حالی که تسهیلات مختلف را از بین می برد ، در حالی که روش های مختلفی را تسهیل می کند ، در حالی که تسهیلات مختلف را از آن استفاده می کند ، در حالی که روش های مختلفی را برای استفاده از روش های مختلف واکنش نشان می دهد ، در حالی که روش های مختلف را برای استفاده از روش های مختلف واکنش نشان می دهد ، در حالی که روش های مختلفی را برای استفاده از روش های مختلف مشاهده می کند.
یکی از فرآیندهای تولید مواد افزودنی که پتانسیل توسعه راکتورهای شیمیایی سفارشی را دارد، تولید افزودنی التراسونیک (UAM) است. این تکنیک لایه‌کاری ورق حالت جامد، نوسانات اولتراسونیک را روی فویل‌های فلزی نازک اعمال می‌کند تا آنها را لایه به لایه با حداقل گرمایش توده‌ای و درجه جریان بالای پلاستیکی 21، AMN، 21 AMN، 21. با تولید کاهشی، که به عنوان یک فرآیند تولید ترکیبی شناخته می‌شود، که در آن فرزکاری یا ماشینکاری لیزری با کنترل عددی دوره‌ای کامپیوتری (CNC) شکل خالص لایه‌ای از مواد پیوندی را مشخص می‌کند. این آزادی طراحی به انتخاب مواد در دسترس نیز گسترش می‌یابد - UAM می‌تواند ترکیبات حرارتی مشابه و غیر مشابه را در یک مرحله فرآیند به هم بچسباند. انتخاب ترکیبات مواد فراتر از فرآیند مذاب به این معنی است که می‌توان نیازهای مکانیکی و شیمیایی کاربردهای خاص را بهتر برآورده کرد. می تواند جاسازی عناصر مکانیکی/حرارتی بین لایه های فلزی را بدون آسیب تسهیل کند. حسگرهای تعبیه شده UAM می توانند از طریق تجزیه و تحلیل یکپارچه، تحویل اطلاعات بلادرنگ از دستگاه به کاربر را تسهیل کنند.
کار گذشته نویسندگان 32 توانایی فرآیند UAM را برای ایجاد ساختارهای ریزسیال سه بعدی فلزی با قابلیت های حسگر یکپارچه نشان داد.دستگاه فعالی که نه تنها نظارت می‌کند، بلکه سنتز شیمیایی را از طریق مواد کاتالیزور یکپارچه ساختاری القا می‌کند.ساخت چند ماده برای ترکیب رسانایی حرارتی بالا و مواد کاتالیزوری.و تعبیه حسگرهای حرارتی مستقیماً بین جریان‌های معرف برای نظارت و کنترل دقیق دمای واکنش. برای نشان دادن عملکرد راکتور، کتابخانه‌ای از ترکیبات 1،2،3-تری آزول 1،4-دیگر جانشین شده از نظر دارویی مهم توسط Huisgen کاتالیز شده با مس سنتز شد. فرصت ها و امکانات جدید برای شیمی از طریق تحقیقات چند رشته ای ایجاد کنید.
همه حلال‌ها و معرف‌ها از Sigma-Aldrich، Alfa Aesar، TCI یا Fischer Scientific خریداری شدند و بدون تصفیه قبلی استفاده شدند. طیف‌های 1H و 13C NMR که به ترتیب در 400 مگاهرتز و 100 مگاهرتز ثبت شده‌اند، با استفاده از JEOL ECS-400 MHz Av40MHz و یا MHzAv400MHzAv400 به دست آمد. و CDCl3 یا (CD3)2SO به عنوان حلال. همه واکنش ها با استفاده از پلت فرم شیمی جریان Uniqsis FlowSyn انجام شد.
در این مطالعه از UAM برای ساخت همه دستگاه‌ها استفاده شد. این فناوری در سال 1999 اختراع شد و جزئیات فنی، پارامترهای عملیاتی و پیشرفت‌های آن از زمان اختراع آن می‌تواند از طریق مواد منتشر شده زیر34،35،36،37 مورد مطالعه قرار گیرد. Cu-110 و Al 6061.Cu-110 دارای محتوای مس بالایی است (حداقل 99.9٪ مس) که آن را کاندید خوبی برای واکنش های کاتالیز شده با مس می کند و بنابراین به عنوان یک "لایه فعال در یک ریزراکتور" استفاده می شود.Al 6061 O به عنوان یک ماده "توده" استفاده می شود، همچنین لایه جاسازی برای تجزیه و تحلیل استفاده می شود.تعبیه اجزای کمکی آلیاژی و شرایط آنیل شده همراه با لایه Cu-110.Al 6061 O ماده ای است که نشان داده شده است که سازگاری بالایی با فرآیندهای UAM38، 39، 40، 41 دارد و آزمایش شده و با واکنشگرهای مورد استفاده در این کار از نظر شیمیایی پایدار است.ترکیب Al 6061 O با Cu-110 نیز یک ترکیب مواد سازگار برای UAM در نظر گرفته می شود و بنابراین یک ماده مناسب برای این مطالعه است.38،42 این دستگاه ها در جدول 1 در زیر فهرست شده اند.
مراحل ساخت راکتور (1) بستر Al 6061 (2) ساخت کانال زیرین روی فویل مسی (3) تعبیه ترموکوپل بین لایه ها (4) کانال بالا (5) ورودی و خروجی (6) راکتور یکپارچه.
فلسفه طراحی مسیر سیال، استفاده از یک مسیر پیچیده برای افزایش مسافت طی شده سیال در داخل تراشه است، در حالی که تراشه را در اندازه ای قابل کنترل نگه می دارد. این افزایش فاصله برای افزایش زمان برهمکنش کاتالیزور/معرف و ارائه بازده محصول عالی مطلوب است. تراشه ها از خمیدگی 90 درجه در انتهای مسیر مستقیم دستگاه سیال 4 برای افزایش زمان تماس سیال استفاده می کنند. برای افزایش بیشتر اختلاط قابل دستیابی، طراحی راکتور دارای دو ورودی معرف است که در محل اتصال Y قبل از ورود به بخش اختلاط سرپانتین ترکیب شده اند. ورودی سوم که جریان را در نیمه راه محل اقامت خود قطع می کند، در طراحی سنتزهای واکنش چند مرحله ای آینده گنجانده شده است.
همه کانال‌ها دارای پروفیل مربعی (بدون زوایای پیش‌نشینی) هستند، که حاصل آسیاب دوره‌ای CNC برای ایجاد هندسه کانال است. ابعاد کانال برای اطمینان از خروجی حجم بالا (برای میکرو راکتور) انتخاب شده‌اند، در حالی که به اندازه کافی کوچک هستند تا تعاملات سطحی (کاتالیزورها) را برای اکثر سیالات موجود تسهیل کند. اندازه مناسب بر اساس تجربه قبلی نویسندگان کانال 5-fluid در تجربه قبلی واکنش متال 5 با دستگاه‌های 70 قبلی واکنش نویسندگان در دستگاه‌های واکنش متال 5 است. 750 میکرومتر و حجم کل راکتور 1 میلی‌لیتر بود. یک رابط یکپارچه (رزوه 28-1/4 اینچ) در طراحی گنجانده شده است تا امکان اتصال ساده دستگاه با تجهیزات شیمی جریان تجاری را فراهم کند.اندازه کانال توسط ضخامت مواد فویل، خواص مکانیکی آن، و پارامترهای اتصال مورد استفاده در اولتراسونیک محدود می شود.در یک عرض خاص برای یک ماده معین، ماده به کانال ایجاد شده "افت می کند".در حال حاضر مدل خاصی برای این محاسبه وجود ندارد، بنابراین حداکثر عرض کانال برای یک ماده و طرح معین به صورت تجربی تعیین می شود.در این حالت، عرض 750 میکرومتر باعث افتادگی نمی شود.
شکل (مربع) کانال با استفاده از یک کاتر مربعی تعیین می شود. شکل و اندازه کانال ها را می توان با ماشین های CNC با استفاده از ابزارهای مختلف برش تغییر داد تا دبی و ویژگی های مختلف را به دست آورد. نمونه ای از ایجاد یک کانال شکل منحنی با استفاده از ابزار 125 میکرومتر را می توان در کار Monaghan یافت. .در این کار برای حفظ تقارن کانال از طرح مربعی استفاده شده است.
در طول یک توقف از پیش برنامه ریزی شده در ساخت، پروب های دمای ترموکوپل (نوع K) مستقیماً در داخل دستگاه بین گروه های کانال بالایی و پایینی تعبیه می شوند (شکل 1 – مرحله 3). این ترموکوپل ها می توانند تغییرات دما را از 200- تا 1350 درجه سانتی گراد کنترل کنند.
فرآیند رسوب فلز توسط یک شاخ UAM با استفاده از یک فویل فلزی به عرض 25.4 میلی متر و ضخامت 150 میکرون انجام می شود.اندازه ماده ته نشین شده بزرگتر از محصول نهایی است زیرا فرآیند تفریق شکل شبکه نهایی را ایجاد می کند. ماشینکاری CNC برای ماشینکاری خطوط خارجی و داخلی تجهیزات استفاده می شود که در نتیجه سطح تجهیزات و کانال ها برابر با ابزار انتخابی و پارامترهای فرآیند CNC است (تقریباً 1.6 میکرومتر Ra در این مثال). اطمینان حاصل شود که دقت ابعادی حفظ می شود و قطعه تمام شده با سطوح دقت فرز کاری CNC مطابقت دارد. عرض کانال مورد استفاده برای این دستگاه به اندازه کافی کوچک است تا اطمینان حاصل شود که مواد فویل در کانال سیال "افت نمی کند"، بنابراین کانال یک مقطع مربعی را حفظ می کند. شکاف های احتمالی در مواد فویل و پارامترهای فرآیند UAM به طور تجربی توسط یک شریک سازنده USFabris LLC تعیین شد.
مطالعات نشان داده اند که انتشار عناصر کمی در رابط اتصال UAM 46، 47 بدون عملیات حرارتی اضافی رخ می دهد، بنابراین برای دستگاه های این کار، لایه Cu-110 از لایه Al 6061 متمایز می ماند و به طور ناگهانی تغییر می کند.
یک تنظیم کننده فشار برگشتی 250 psi (1724 کیلو پاسکال) از پیش کالیبره شده (BPR) را در خروجی راکتور نصب کنید و آب را از طریق رآکتور با سرعت 0.1 تا 1 میلی لیتر در دقیقه پمپ کنید. فشار راکتور با استفاده از حسگر فشار داخلی FlowSyn کنترل شد تا تأیید شود که سیستم می‌تواند جریان را در درجه حرارت ثابت نگه دارد. شناسایی هر گونه تفاوت بین ترموکوپل های تعبیه شده در راکتور و ترموکوپل های تعبیه شده در صفحه گرمایش تراشه CaaSyn. این با تغییر دمای صفحه گرم قابل برنامه ریزی بین 100 تا 150 درجه سانتی گراد در افزایش 25 درجه سانتی گراد و توجه به تفاوت بین برنامه ریزی شده و ثبت شده با استفاده از دماهای agger,PTech-UK به دست می آید. شرکت نرم افزار PicoLog
شرایط واکنش سیکلودافزودن فنیل استیلن و یدواتان بهینه شد (شکل 1- سیکلودیشن فنیل استیلن و طرح یدواتان 1- سیکلودیشن فنیل استیلن و یدواتان). نسبت ne:آزید در 1:2.
محلول های جداگانه ای از آزید سدیم (0.25 مولار، 4:1 DMF:H2O)، یدواتان (0.25 M، DMF) و فنیل استیلن (0.125 M، DMF) تهیه شد. مقدار 1.5 میلی لیتری از هر محلول مخلوط شده و از طریق راکتور در سرعت پاسخ به دمای مورد نظر پمپاژ شد. ماده اولیه فنیل استیلن و توسط کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) تعیین شد. برای ثبات آنالیز، تمام واکنش ها درست پس از خروج مخلوط واکنش از راکتور نمونه برداری شدند. محدوده پارامترهای انتخاب شده برای بهینه سازی در جدول 2 نشان داده شده است.
تمام نمونه‌ها با استفاده از یک سیستم HPLC کرومستر (VWR، PA، ایالات متحده آمریکا) متشکل از پمپ چهارتایی، کوره ستونی، آشکارساز UV با طول موج متغیر و نمونه‌بر خودکار تجزیه و تحلیل شدند. 0:50 متانول: آب با سرعت جریان 1.5 میلی لیتر در دقیقه. حجم تزریق 5 میکرولیتر و طول موج آشکارساز 254 نانومتر بود. درصد پیک منطقه برای نمونه DOE از نواحی پیک باقیمانده آلکین و محصولات تری آزول محاسبه شد.
جفت کردن خروجی تجزیه و تحلیل راکتور به نرم افزار MODDE DOE (Umetrics، Malmö، سوئد) امکان تجزیه و تحلیل کامل روند نتایج و تعیین شرایط واکنش بهینه برای این سیکلودافزودن را فراهم می کند. اجرای بهینه ساز داخلی و انتخاب تمام شرایط مدل مهم مجموعه ای از شرایط واکنش طراحی شده برای به حداکثر رساندن سطح پیک شروع محصول و در عین حال افزایش سطح پیک شروع محصول را به همراه دارد.
اکسیداسیون مس سطحی در محفظه واکنش کاتالیزوری با استفاده از محلول پراکسید هیدروژن (36٪) که از طریق محفظه واکنش جریان می‌یابد (سرعت جریان = 0.4 میلی لیتر در دقیقه، زمان ماند = 2.5 دقیقه) قبل از سنتز هر کتابخانه ترکیب تری آزول به دست آمد.
هنگامی که مجموعه ای از شرایط بهینه شناسایی شد، آنها بر روی طیفی از مشتقات استیلن و هالوآلکان اعمال شدند تا امکان گردآوری یک سنتز کتابخانه کوچک فراهم شود، در نتیجه توانایی اعمال این شرایط برای طیف وسیع تری از معرف های بالقوه ایجاد شد (شکل 1).
محلول های جداگانه ای از آزید سدیم (25/0 مولار، 4:1 DMF:H2O)، هالوآلکان ها (25/0 مولار، DMF) و آلکین ها (125/0 مولار، DMF) را تهیه کنید. مقادیر 3 میلی لیتر از هر محلول مخلوط شده و از طریق راکتور در 75 میکرولیتر در دقیقه در حجم 01 درجه سانتیگراد مخلوط شده و با حجم 0/1 میلی لیتر در داخل راکتور جمع آوری شد. محلول نمونه با 3 × 10 میلی لیتر آب شسته شد. لایه های آبی با 10 میلی لیتر اتیل استات ترکیب و استخراج شدند.سپس لایه‌های آلی ترکیب شدند، با 3×10 میلی‌لیتر آب نمک شسته شدند، روی MgSO4 خشک شدند و فیلتر شدند، سپس حلال در خلاء حذف شد.
تمام طیف ها با استفاده از طیف سنج جرمی با وضوح Orbitrap دقیق Thermofischer با منبع یونیزاسیون ESI به دست آمد. همه نمونه ها با استفاده از استونیتریل به عنوان حلال تهیه شدند.
تجزیه و تحلیل TLC بر روی صفحات سیلیکا با پشت آلومینیوم انجام شد. صفحات با نور UV (254 نانومتر) یا رنگ‌آمیزی وانیلین و حرارت مشاهده شدند.
تمام نمونه‌ها با استفاده از سیستم VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, UK) مجهز به نمونه‌گیر خودکار، پمپ باینری کوره ستونی و آشکارساز تک طول موج آنالیز شدند.
تزریقات (5 میکرولیتر) مستقیماً از مخلوط واکنش خام رقیق شده (رقت 1:10) ساخته شد و با آب: متانول (50:50 یا 70:30) تجزیه و تحلیل شد، به استثنای برخی از نمونه‌ها با استفاده از سیستم حلال 70:30 (که به عنوان عدد ستاره مشخص می‌شود) با سرعت جریان 1.5 میلی‌لیتر در دقیقه.
درصد سطح پیک نمونه از ناحیه پیک باقیمانده آلکین، فقط محصول تری آزول محاسبه شد و تزریق ماده اولیه امکان شناسایی پیک های مربوطه را فراهم کرد.
تمام نمونه ها با استفاده از Thermo iCAP 6000 ICP-OES آنالیز شدند. تمام استانداردهای کالیبراسیون با استفاده از محلول استاندارد مس 1000 پی پی ام در اسید نیتریک 2 درصد (SPEX Certi Prep) تهیه شد.
UAM از جوشکاری فلز مافوق صوت به عنوان یک تکنیک اتصال برای مواد فویل فلزی مورد استفاده برای ساختن مونتاژ نهایی استفاده می کند. جوشکاری فلز اولتراسونیک از یک ابزار فلزی ارتعاشی (به نام بوق یا شاخ اولتراسونیک) برای اعمال فشار به لایه فویل استفاده می کند/لایه قبلاً یکپارچه شده برای چسباندن پیوسته در حین کارکردن مواد بر روی سطح رول می شود. هنگامی که فشار و ارتعاش اعمال می شود، اکسیدهای روی سطح ماده می توانند ترک بخورند. ادامه فشار و ارتعاش می تواند باعث فروپاشی مواد شود.همچنین می تواند از طریق تغییرات در انرژی سطح به چسبندگی کمک کند. ماهیت مکانیسم پیوند بر بسیاری از مشکلات مربوط به دمای مذاب متغیر و اثرات پس از دمای بالا که در سایر تکنیک های تولید افزودنی ذکر شده است، غلبه می کند. این امکان اتصال مستقیم (به عنوان مثال، بدون اصلاح سطح، پرکننده ها یا چسب ها) چندین لایه از مواد مختلف را در یک ساختار یکپارچه فراهم می کند.
دومین عامل مطلوب برای UAM، درجه بالای جریان پلاستیک مشاهده شده در مواد فلزی، حتی در دماهای پایین، یعنی بسیار زیر نقطه ذوب مواد فلزی است. ترکیبی از نوسانات اولتراسونیک و فشار، سطوح بالایی از مهاجرت مرز دانه محلی و تبلور مجدد را بدون افزایش دمای زیاد که به طور سنتی با مواد حجیم مرتبط است، ایجاد می کند. از فویل فلزی، لایه به لایه. عناصری مانند فیبرهای نوری 49، تقویت‌کننده‌های 46، الکترونیک 50، و ترموکوپل‌ها (این کار) همه با موفقیت در ساختارهای UAM برای ایجاد مجموعه‌های مرکب فعال و غیرفعال جاسازی شده‌اند.
در این کار، هم از پیوندهای مختلف مواد و هم احتمالات درونی UAM برای ایجاد ریزراکتور نظارت بر دمای کاتالیزوری نهایی استفاده شده است.
در مقایسه با پالادیوم (Pd) و سایر کاتالیزورهای فلزی رایج، کاتالیزور مس چندین مزیت دارد: (1) از نظر اقتصادی، مس ارزان‌تر از بسیاری از فلزات دیگر مورد استفاده در کاتالیز است و بنابراین گزینه‌ای جذاب برای صنعت پردازش شیمیایی است (2) دامنه واکنش‌های جفت متقابل کاتالیز شده با مس در حال افزایش است و به نظر می‌رسد که روش‌های متقابل کاتالیز شده با مس افزایش می‌یابد. واکنش‌های کاتالیزشده با مس در غیاب لیگاندهای دیگر به خوبی کار می‌کنند، این لیگاندها اغلب از نظر ساختاری ساده و در صورت تمایل ارزان هستند، در حالی که آنهایی که در شیمی Pd استفاده می‌شوند، اغلب پیچیده، گران‌قیمت و حساس به هوا هستند (iv) مس، به‌ویژه به دلیل توانایی‌اش در اتصال آلکین‌ها در سنتز، به عنوان مثال، دو فلزی-سیکله‌ای سیکله‌ای کاتالیست و هم‌حلقه‌ای سیکلی کاتالیز شده (v) مس همچنین قادر به ترویج آریلاسیون چندین هسته دوست در واکنش های نوع اولمان است.
نمونه هایی از ناهمگن شدن همه این واکنش ها اخیراً در حضور مس (0) نشان داده شده است. این تا حد زیادی به دلیل صنعت داروسازی و تمرکز فزاینده بر بازیافت کاتالیزور فلزی و استفاده مجدد است55،56.
پیشگام توسط Huisgen در سال 1960S57 ، واکنش 1،3 قطبی چرخه بارگذاری بین استیلن و آزید به 1،2،3-تریازول در نظر گرفته می شود. یک واکنش تظاهرات هم افزایی در نظر گرفته شده است. نتیجه 1،2،3 تریازول به عنوان فارماکفور در زمینه کاربردهای مختلف دارویی به دلیل استفاده از مواد مخدر مختلف و استفاده از مواد مخدر از نظر دارویی به عنوان فارماکفور به عنوان فاجعه
هنگامی که شارپلس و دیگران مفهوم «شیمی کلیکی» را معرفی کردند، این واکنش دوباره مورد توجه قرار گرفت. اصطلاح «شیمی کلیکی» برای توصیف مجموعه‌ای قوی، قابل اعتماد و انتخابی از واکنش‌ها برای سنتز سریع ترکیبات جدید و کتابخانه‌های ترکیبی از طریق پیوند هترواتمی (CXC) استفاده می‌شود. مقاومت در برابر اکسیژن و آب و جداسازی محصول ساده است61.
سیکلودافزودن کلاسیک 1،3 دوقطبی Huisgen به دسته "شیمی کلیکی" تعلق ندارد. با این حال، مدال و شارپلس نشان دادند که این رویداد جفت شدن آزید-آلکین در حضور Cu(I) در مقایسه با مکانیسم واکنش 1،3 سیکلر 6، 6 سیکلر 6 و 6 سیکلر کاتالیز قابل توجهی را بهبود می بخشد. نیازی به گروه‌های محافظ یا شرایط واکنش خشن و بازدهی نزدیک به تبدیل کامل و گزینش پذیری به 1،2،3-تریازول‌های 1،2، 3-1،2،3-1،2،3-دی‌آزول (ضد 1،2،3-تریازول) در مقیاس زمانی ندارد (شکل 3).
نتایج ایزومتریک سیکلودافزودن‌های Huisgen معمولی و کاتالیزشده با مس. سیکلودافزودن‌های Huisgen کاتالیز شده با Cu(I) تنها 1،4-1،2،3-تریازول‌های جایگزین شده را به دست می‌دهند، در حالی که سیکلودافزودن‌های Huisgen از نظر حرارتی معمولاً مخلوط‌های a1،54-1، 1،54-3 Huisgen را ایجاد می‌کنند. زول ها
بیشتر پروتکل‌ها شامل کاهش منابع مس (II) پایدار می‌شوند، مانند کاهش ترکیب CuSO4 یا Cu(II)/Cu(0) با نمک‌های سدیم. در مقایسه با سایر واکنش‌های کاتالیز شده با فلز، استفاده از Cu (I) دارای مزایای اصلی ارزان و آسان بودن است.
مطالعات برچسب گذاری جنبشی و ایزوتوپی توسط Worrell و همکاران.65 نشان داد که در مورد آلکین‌های پایانی، دو معادل مس در فعال‌سازی واکنش‌پذیری هر مولکول نسبت به آزید نقش دارند. مکانیسم پیشنهادی از طریق یک حلقه فلزی مسی شش عضوی ایجاد می‌شود که از هماهنگی استیلید مس با آزید به مس پیوند داده شده با مس با پیوند π به‌صورت یک مشتق‌کننده مس متصل به پ. آبگیری، به دنبال تجزیه پروتون برای تولید محصولات تری آزول و بستن چرخه کاتالیزوری.
در حالی که مزایای دستگاه‌های شیمی جریان به خوبی مستند شده‌اند، تمایل به ادغام ابزارهای تحلیلی در این سیستم‌ها برای نظارت بر فرآیند در خط، در محل، وجود داشته است. ثابت شد که UAM روش مناسبی برای طراحی و تولید راکتورهای جریان سه بعدی بسیار پیچیده ساخته‌شده از عناصر کاتالیزوری فعال و رسانای حرارتی مستقیم (مواد رسانای حرارتی با قابلیت کاتالیزوری فعال) است.
راکتور جریان آلومینیوم-مس ساخته شده توسط تولید افزودنی اولتراسونیک (UAM) با ساختار کانال داخلی پیچیده، ترموکوپل های تعبیه شده و محفظه واکنش کاتالیزوری. برای تجسم مسیرهای سیال داخلی، یک نمونه اولیه شفاف ساخته شده با استفاده از استریولیتوگرافی نیز نشان داده شده است.
برای اطمینان از اینکه راکتورها برای واکنش های آلی آینده ساخته می شوند، حلال ها باید به طور ایمن بالاتر از نقطه جوش حرارت داده شوند.آزمایش فشار نشان داد که سیستم حتی با افزایش فشار سیستم (1.7 مگاپاسکال) یک فشار پایدار و ثابت را حفظ می کند. آزمایش هیدرواستاتیک در دمای اتاق با استفاده از H2O به عنوان سیال انجام شد.
اتصال ترموکوپل تعبیه شده (شکل 1) به دیتالاگر دما نشان داد که ترموکوپل 6 درجه سانتیگراد (1± درجه سانتیگراد) خنک تر از دمای برنامه ریزی شده در سیستم FlowSyn است. معمولاً، افزایش 10 درجه سانتیگراد در دما منجر به دو برابر شدن سرعت واکنش در سراسر آن می شود، بنابراین اختلاف دما به میزان قابل توجهی می تواند تنها چند درجه باشد. انتشار حرارتی بالای مواد مورد استفاده در فرآیند تولید. این رانش حرارتی سازگار است و بنابراین می‌توان آن را در راه‌اندازی تجهیزات برای اطمینان از رسیدن و اندازه‌گیری دماهای دقیق در طول واکنش در نظر گرفت. بنابراین، این ابزار نظارت آنلاین کنترل دقیق دمای واکنش را تسهیل می‌کند و بهینه‌سازی فرآیند دقیق‌تر و توسعه شرایط بهینه را تسهیل می‌کند.
راکتور ارائه شده در این کار اولین نمونه از کاربرد فناوری UAM در ساخت راکتورهای شیمیایی است و به چندین محدودیت عمده در حال حاضر مرتبط با چاپ AM/3D این دستگاه‌ها می‌پردازد، مانند: (i) غلبه بر مشکلات گزارش‌شده مربوط به پردازش مس یا آلیاژ آلومینیوم (ii) بهبود وضوح کانال داخلی در مقایسه با روش‌های همجوشی بستر پودری (PBF9M) بافت سطح ناهموار26 (iii) کاهش دمای پردازش، که اتصال مستقیم حسگرها را تسهیل می‌کند، که در فناوری بستر پودری امکان‌پذیر نیست، (v) بر خواص مکانیکی ضعیف و حساسیت اجزای پلیمری به انواع حلال‌های آلی رایج غلبه می‌کند.
عملکرد راکتور با یک سری واکنش‌های سیکلودافزودنی آلکین آزید مس کاتالیز شده در شرایط جریان پیوسته نشان داده شد (شکل 2). گروه‌های تایلن و آلکیل در حضور کلرید سدیم هالید می‌شوند (شکل 3). استفاده از یک رویکرد جریان پیوسته نگرانی‌های ایمنی را که می‌تواند در فرآیندهای دسته‌ای ایجاد شود کاهش می‌دهد، زیرا این واکنش واسطه‌های آزیدی بسیار واکنش‌پذیر و خطرناک تولید می‌کند. [317]، [318]. 1 - Cycloaddition فنیل استیلن و یدواتان) (شکل 5 را ببینید).
(بالا سمت چپ) شماتیک تنظیمات مورد استفاده برای ترکیب راکتور 3DP در سیستم جریان (بالا سمت راست) که در طرح بهینه شده (پایین) طرح سیکلودافزودن Huisgen 57 بین فنیل استیلن و یدواتان برای بهینه‌سازی و نشان دادن نرخ تبدیل واکنش پارامترهای بهینه به دست آمده است.
با کنترل زمان ماند معرف ها در بخش کاتالیزوری راکتور و نظارت دقیق بر دمای واکنش با یک پروب ترموکوپل یکپارچه مستقیم، شرایط واکنش را می توان به سرعت و با دقت با کمترین زمان و مصرف مواد بهینه کرد. به سرعت مشخص شد که بیشترین تبدیل ها زمانی به دست آمده است که زمان ماندگاری 15 دقیقه و نرم افزار واکنش 00 درجه سانتیگراد 15 دقیقه و نرم افزار واکنش 00 درجه سانتی گراد از نرم افزار 00 درجه سانتی گراد استفاده شود. مشاهده می شود که هم زمان ماند و هم دمای واکنش به عنوان شرایط مدل مهم در نظر گرفته می شوند. اجرای بهینه ساز داخلی با استفاده از این شرایط انتخابی مجموعه ای از شرایط واکنش را ایجاد می کند که برای به حداکثر رساندن نواحی پیک محصول طراحی شده اند و در عین حال نواحی پیک ماده اولیه را کاهش می دهند. این بهینه سازی تبدیل 53 درصدی محصول تری آزول را به همراه داشت که با پیش بینی مدل 54 درصد مطابقت داشت.
بر اساس ادبیاتی که نشان می‌دهد اکسید مس (I) (Cu2O) می‌تواند به عنوان یک گونه کاتالیزوری مؤثر بر روی سطوح مس صفر ظرفیتی در این واکنش‌ها عمل کند، توانایی پیش‌اکسید کردن سطح راکتور قبل از انجام واکنش در جریان بررسی شد. منجر به افزایش قابل توجهی در تبدیل ماده اولیه شد که بیش از 99 درصد محاسبه شد. با این حال، پایش توسط HPLC نشان داد که این تبدیل به طور قابل توجهی زمان واکنش بیش از حد طولانی مدت را تا حدود 90 دقیقه کاهش می دهد، پس از آن به نظر می رسد که فعالیت سطح آن کاهش یافته و به یک "حالت پایدار" می رسد. فلز u به راحتی در دمای اتاق اکسید می شود و CuO و Cu2O را تشکیل می دهد که لایه های خود محافظ نیستند.