Catalysis agus mion-sgrùdadh co-phàirteach taobh a-staigh reactar microfluidic meatailt airson saothrachadh cuir-ris stàite cruaidh

Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com.Chan eil mòran taic aig an tionndadh brobhsair a tha thu a’ cleachdadh airson CSS. Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brobhsair ùraichte (no cuir dheth modh co-chòrdalachd ann an Internet Explorer). San eadar-ama, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, seallaidh sinn an làrach gun stoidhlichean agus JavaScript.
Tha saothrachadh cuir-ris ag atharrachadh an dòigh anns a bheil luchd-rannsachaidh agus luchd-gnìomhachais a’ dealbhadh agus a’ dèanamh innealan ceimigeach gus coinneachadh ris na feumalachdan sònraichte aca.Anns an obair seo, bidh sinn ag aithris air a’ chiad eisimpleir de reactair sruthadh a chaidh a chruthachadh leis an dòigh lamination duilleag meatailt solid-state Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) le pàirtean catalytic aonaichte agus eileamaidean mothachaidh. chaidh todhar 1,2,3-triazole eas-chruthach a cho-chur gu soirbheachail agus a bharrachadh le ath-bhualadh cycloaddition Huisgen 1,3-dipolar Cu-mediated a’ cleachdadh stèidheachadh ceimigeachd UAM.
Mar thoradh air na buannachdan mòra a th’ aige thairis air a’ mhòr-chuid, tha ceimigeachd sruthadh na raon cudromach a tha a’ fàs an dà chuid ann an suidheachaidhean acadaimigeach agus tionnsgalach air sgàth a chomas air roghnachd agus èifeachdas synthesis ceimigeach àrdachadh.Faodaidh còrr air 50% de ath-bheachdan anns na gnìomhachasan grinn ceimigeach agus cungaidh-leigheis buannachd fhaighinn bho bhith a’ cleachdadh giollachd sruth leantainneach7.
Anns na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, tha gluasad air a bhith ann de bhuidhnean a tha ag iarraidh bathar glainne traidiseanta no uidheamachd ceimigeachd sruthadh a chuir an àite“ soithichean freagairt cuir-ris gnàthaichte (AM) ceimigeachd “soithichean freagairt”8. 9,10,11, modaladh tasgaidh fuasgailte (FDM)8,12,13,14 agus clò-bhualadh inkjet 7, 15, 16. Tha dìth neart agus comas nan innealan sin gus raon farsaing de ath-bheachdan/mion-sgrùdaidhean ceimigeach a dhèanamh17, 18, 19, 20 na phrìomh adhbhar cuibhreachaidh airson buileachadh nas fharsainge de AM, 1 , 2 san raon seo.
Mar thoradh air cleachdadh nas motha de cheimigeachd sruthadh agus na feartan fàbharach co-cheangailte ri AM, feumar sgrùdadh a dhèanamh air dòighean nas adhartaiche a leigeas le luchd-cleachdaidh soithichean ath-bhualadh sruthadh a dhèanamh le comasan ceimigeach agus anailis leasaichte.
Is e aon phròiseas saothrachaidh cuir-ris aig a bheil comas reactaran ceimigeach àbhaisteach a leasachadh Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM). Tha bleith smachd ical (CNC) no innealachadh laser a’ mìneachadh cumadh lom còmhdach de stuth bannaichte 24, 25.Tha seo a’ ciallachadh nach eil an neach-cleachdaidh air a chuingealachadh leis na duilgheadasan co-cheangailte ri bhith a’ toirt air falbh stuth amh a tha air fhàgail bho shianalan beaga lionntan, a tha gu tric fìor le siostaman pùdar agus lionn AM26,27,28. A bharrachd air ceangal stàite cruaidh, is e iongantas eile a thachair aig àm ceangal ultrasonic an sruthadh àrd de stuthan plastaig aig teòthachd an ìre mhath ìosal29,30,31,32,33.
Sheall obair an ùghdair san àm a dh'fhalbh32 comas pròiseas UAM gus structaran meitabileach 3D microfluidic a chruthachadh le comasan mothachaidh amalaichte.Is e inneal sgrùdaidh a-mhàin a tha seo.inneal gnìomhach a tha chan ann a-mhàin a’ cumail sùil air ach cuideachd a’ toirt a-steach synthesis ceimigeach tro stuthan catalyst a tha amalaichte gu structarail.saothrachadh ioma-stuth gus seoltachd teirmeach àrd agus stuthan catalytic a chur còmhla;agus a 'daingneachadh mothalairean teirmeach gu dìreach eadar sruthan ath-ghluasaid airson sgrùdadh teòthachd ath-dhearbhadh beachd-glacaidh 1,3-triparaidh copaidh -thaobh comasach faodaidh cothroman agus cothroman ùra a phàigheadh ​​airson Ceimigeachd tro sgrùdadh ioma-chuspaireil.
Chaidh a h-uile fuasgladh agus ath-fhreagairt a cheannach bho Sigma-Aldrich, Alfa Aesar, TCI no Fischer Scientific agus chaidh an cleachdadh gun ghlanadh ro-làimh. mar solvent.Chaidh a h-uile freagairt a dhèanamh a' cleachdadh àrd-ùrlar ceimigeachd sruthadh Uniqsis FlowSyn.
Chaidh an teicneòlas a chruthachadh ann an 1999, agus faodar mion-fhiosrachadh teicnigeach, paramadairean obrachaidh agus leasachaidhean bhon innleachd aige a sgrùdadh tro na stuthan foillsichte a leanas34,35,36,37. Tha susbaint àrd copair aig 0 agus Al 6061.Cu-110 (99.9% copar aig a’ char as lugha), ga fhàgail na thagraiche math airson ath-bheachdan copar-catalyzed, agus mar sin tha e air a chleachdadh mar “sreath gnìomhach taobh a-staigh microreactor.Tha Al 6061 O air a chleachdadh mar stuth “mòr”, cuideachd còmhdach freumhachaidh a thathar a’ cleachdadh airson mion-sgrùdadh;Bunachadh co-phàirt taiceil alloy agus suidheachadh annealed còmhla ri còmhdach Cu-110.Is e stuth a th’ ann an Al 6061 O a chaidh a dhearbhadh gu bheil e gu math co-chòrdail ri pròiseasan UAM38, 39, 40, 41 agus a chaidh a dhearbhadh agus a lorg gu ceimigeach seasmhach leis na h-ath-bheachdan a thathas a’ cleachdadh san obair seo.Tha an cothlamadh de Al 6061 O le Cu-110 cuideachd air a mheas mar mheasgachadh stuthan co-fhreagarrach airson UAM agus mar sin tha e na stuth iomchaidh airson an sgrùdadh seo.38,42 Tha na h-innealan sin air an liostadh ann an Clàr 1 gu h-ìosal.
Ìrean saothrachaidh an reactair (1) Substrate Al 6061 (2) Saothrachadh an t-seanail aig a’ bhonn air a chuir gu foil copair (3) A’ stèidheachadh teirm-chùpaill eadar sreathan (4) Sianal as àirde (5) A-steach agus a-mach (6) Reactair monolithic.
Is e feallsanachd dealbhaidh an t-slighe siùbhlach slighe iom-fhillte a chleachdadh gus an astar a bhios fluid a’ siubhal taobh a-staigh a’ chip a mheudachadh, agus a’ chip a chumail aig meud a ghabhas làimhseachadh. Tha dealbhadh an reactair a' nochdadh dà shnàthaid reagent còmhla aig ceann-rathaid Y mus tèid iad a-steach don earrann measgachadh serpentine.
Tha ìomhaigh ceàrnagach aig a h-uile seanail (gun dreach ceàrnan), toradh bleith CNC bho àm gu àm a chaidh a chleachdadh gus geoimeatraidh an t-seanail a chruthachadh. Tha tomhasan an t-seanail air an taghadh gus dèanamh cinnteach à toradh meud àrd (airson microreactor), fhad ‘s a tha iad beag gu leòr airson eadar-obrachadh uachdar (catalysts) airson a’ mhòr-chuid de na lionntan a tha ann. b' e tomhas-lìonaidh iomlan an reactair 1 ml.Tha meud an t-seanail air a chuingealachadh le tiugh an stuth foil, na feartan meacanaigeach aige, agus na crìochan ceangail a thathas a’ cleachdadh le ultrasonics.Aig leud sònraichte airson stuth sònraichte, bidh an stuth “sag” a-steach don t-sianal cruthaichte.Chan eil modail sònraichte ann an-dràsta airson an àireamhachadh seo, agus mar sin tha an leud seanail as àirde airson stuth agus dealbhadh sònraichte air a dhearbhadh gu deuchainneach;anns a 'chùis seo, cha toir leud 750 μm adhbhrachadh.
Tha cumadh (ceàrnagach) an t-seanail air a dhearbhadh le bhith a’ cleachdadh gearradair ceàrnagach.Faodar cumadh agus meud nan seanalan atharrachadh le innealan CNC a’ cleachdadh diofar innealan gearraidh gus diofar ìrean srutha agus feartan fhaighinn. co-chothromachd an t-sianail, chaidh dealbh ceàrnagach a chleachdadh.
Rè stad ro-phrògramaichte ann an saothrachadh, tha probes teòthachd thermocouple (Seòrsa K) freumhaichte gu dìreach taobh a-staigh an inneal eadar na buidhnean seanail àrd is ìosal (Figear 1 - Ìre 3).
Tha am pròiseas tasgaidh meatailt air a dhèanamh le adharc UAM a 'cleachdadh foil meatailt 25.4 mm de leud, 150 micron tiugh. Tha na sreathan foil seo air an ceangal ann an sreath de stiallan faisg air làimh gus an raon togail gu lèir a chòmhdach;tha meud an stuth a tha air a thasgadh nas motha na an toradh deireannach leis gu bheil am pròiseas toirt air falbh a’ toirt a-mach an cruth lìon deireannach. Bithear a’ cleachdadh innealachadh CNC gus cumaidhean taobh a-muigh agus taobh a-staigh an uidheim a innealachadh, agus mar thoradh air sin bidh crìoch uachdar an uidheamachd agus na seanalan co-ionann ris an inneal taghte agus paramadairean pròiseas CNC (timcheall air 1.6 μm Ra san eisimpleir seo). Bithear a’ cumail suas tasgadh stuthan ultrasonic leantainneach agus leantainneach gus dèanamh cinnteach gu bheilear a’ cumail suas pròiseas cinneasachaidh inneal-crìochnachaidh agus cinneasachadh pàirt CNC. Tha leud an t-seanail a thathar a’ cleachdadh airson an inneal seo beag gu leòr gus dèanamh cinnteach nach bi an stuth foil “a’ dol a-steach don t-sianal siùbhlach, agus mar sin tha an sianal a’ cumail crois-roinn ceàrnagach.
Tha sgrùdaidhean air sealltainn nach eil mòran sgaoilidh eileamaideach a’ tachairt aig eadar-aghaidh ceangail UAM 46, 47 às aonais làimhseachadh teirmeach a bharrachd, agus mar sin airson na h-innealan san obair seo, tha an còmhdach Cu-110 fhathast eadar-dhealaichte bhon ìre Al 6061 agus ag atharrachadh gu h-obann.
Stàlaich riaghlaiche cuideam cùil 250 psi (1724 kPa) ro-calibrated (BPR) gu ar-a-mach an reactair agus pumpa uisge tron ​​​​reactair aig ìre 0.1 gu 1 mL min-1. Tha seo air a choileanadh le bhith ag atharrachadh an teòthachd clàr-teasachaidh prògramaichte eadar 100 agus 150 ° C ann an àrdachaidhean 25 ° C agus a 'toirt fa-near eadar-dhealachaidhean sam bith eadar an teòthachd clàraichte agus clàraichte.
Chaidh na suidheachaidhean ath-bhualadh cycloaddition de phenylacetylene agus iodoethane a bharrachadh (Sgeama 1- Cyclodition of phenylacetylene agus iodoethane Sgeama 1- Cyclodition de phenylacetylene agus iodoethane).
Chaidh fuasglaidhean eadar-dhealaichte de sodium azide (0.25 M, 4:1 DMF: H2O), iodoethane (0.25 M, DMF), agus phenylacetylene (0.125 M, DMF) ullachadh. Chaidh aliquot 1.5 mL de gach fuasgladh a mheasgachadh agus a phumpadh tron ​​​​reactair aig an ìre sruthadh agus teòthachd a bhathas ag iarraidh. Airson cunbhalachd anailis, chaidh a h-uile ath-bhualadh a shampall dìreach às deidh don mheasgachadh ath-bhualadh fhàgail às an reactor.Tha na raointean paramadair a chaidh a thaghadh airson optimization air an sealltainn ann an Clàr 2.
Chaidh a h-uile sampall a sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh siostam Chromaster HPLC (VWR, PA, USA) air a dhèanamh suas de phump ceàrnach, àmhainn colbh, lorgaire UV tonn-tonn caochlaideach agus autosampler.Bha an colbh na Co-ionannachd 5 C18 (VWR, PA, USA), 4.6 × 100 mm ann am meud, 5 µm meud mìrean, air a chumail suas aig ìre sreabhaidh 40 °C. 1.5 mL.min-1.B 'e tomhas-lìonaidh an in-stealladh 5 µL agus b' e tonn-tonn an lorgaire 254 nm.Chaidh an % raon stùc airson sampall DOE a thomhas bho na h-àiteachan as àirde de na stuthan alkyne agus triazole a tha air fhàgail a-mhàin.
Le bhith a’ ceangal toradh mion-sgrùdadh an reactair ri bathar-bog MODDE DOE (Umetrics, Malmö, an t-Suain) leig e le mion-sgrùdadh mionaideach air gluasadan thoraidhean agus co-dhùnadh air na suidheachaidhean freagairt as fheàrr airson an cycloaddition seo.
Chaidh oxidation copar uachdar taobh a-staigh an t-seòmar ath-bhualadh catalytic a choileanadh le bhith a’ cleachdadh fuasgladh de hydrogen peroxide (36%) a ’sruthadh tron ​​​​t-seòmar ath-bhualadh (ìre sruthadh = 0.4 mL min-1, ùine còmhnaidh = 2.5 min) mus deach gach leabharlann toinnte triazole a cho-chur.
Aon uair ‘s gu robh an suidheachadh as fheàrr air a chomharrachadh, chaidh an cur an sàs ann an raon de thoraidhean acetylene agus haloalkane gus leigeil le synthesis leabharlann beag a chuir ri chèile, agus mar sin a’ stèidheachadh comas na cumhaichean sin a chuir an sàs ann an raon nas fharsainge de ath-bheachdan a dh’ fhaodadh a bhith ann (Figear 1).2).
Ullaich fuasglaidhean fa leth de sodium azide (0.25 M, 4:1 DMF: H2O), haloalkanes (0.25 M, DMF) agus alkynes (0.125 M, DMF). Chaidh am fuasgladh sampall a nighe le 3 × 10 mL de uisge.Chaidh na sreathan uisgeach a chur còmhla agus a thoirt a-mach le 10 mL de acetate ethyl;chaidh na sreathan organach an uairsin a chur còmhla, an nighe le 3 x 10 mL de shàl, a thiormachadh thairis air MgSO4 agus a shìoladh, an uairsin chaidh an t-solus a thoirt air falbh ann an vacuo.
Chaidh a h-uile speactra fhaighinn le bhith a’ cleachdadh mòr-speactrometer rùn Orbitrap mionaideachd Thermofischer le ESI mar an stòr ionachaidh.
Chaidh mion-sgrùdadh TLC a dhèanamh air truinnsearan silica le taic alùmanum. Chaidh plataichean fhaicinn le solas UV (254 nm) no staining agus teasachadh vanillin.
Chaidh a h-uile sampall a sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh siostam VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, RA) uidheamaichte le autosampler, pumpa binary àmhainn colbh agus lorgaire tonn-tonn singilte.
Chaidh in-stealladh (5 µL) a dhèanamh gu dìreach bho mheasgachadh ath-bhualadh amh caolaichte (1:10 dilution) agus air a sgrùdadh le uisge:methanol (50:50 no 70:30), ach a-mhàin cuid de shamhlaichean a’ cleachdadh an t-siostam fuasglaidh 70:30 (air a chomharrachadh mar àireamh rionnag) aig ìre sruth de 1.5 mL/min.
Chaidh an ìre as àirde den t-sampall a thomhas bho raon stùc an alkyne a bha air fhàgail, dìreach an toradh triazole, agus leig in-stealladh an stuth tòiseachaidh leis na stùcan iomchaidh a chomharrachadh.
Chaidh a h-uile sampall ullachadh le bhith a’ cleachdadh fuasgladh àbhaisteach 1000 ppm Cu ann an searbhag nitric 2% (SPEX Certi Prep).
Bidh UAM a’ cleachdadh tàthadh meatailt ultrasonic mar dhòigh ceangail airson an stuth foil meatailt a thathas a’ cleachdadh gus an co-chruinneachadh deireannach a thogail. Bidh tàthadh meatailt ultrasonach a’ cleachdadh inneal meatailt crathaidh (ris an canar adharc no adharc ultrasonic) gus cuideam a chuir air an t-sreath foil / còmhdach a chaidh a dhaingneachadh roimhe seo gus a cheangal fhad ‘s a tha e a’ crith an stuth. faodaidh ocsaidean air uachdar an stuth sgàineadh.faodaidh e cuideachd cuideachadh le gèilleadh tro atharrachaidhean ann an lùth uachdar48.Tha nàdar an uidheamachd ceangail a’ faighinn thairis air mòran de na duilgheadasan co-cheangailte ri teòthachd leaghaidh caochlaideach agus iar-bhuaidhean teòthachd àrd a chaidh ainmeachadh ann an dòighean saothrachaidh cuir-ris eile.
Is e dàrna feart fàbharach airson UAM an ìre àrd de shruth plastaig a chithear ann an stuthan meatailteach, eadhon aig teòthachd ìosal, ie gu math nas ìsle na ìre leaghaidh stuthan meatailteach. 49, daingneachadh 46, electronics 50, agus thermocouples (an obair seo) uile air an stèidheachadh gu soirbheachail ann an structaran UAM gus co-chruinneachaidhean co-dhèanta gnìomhach agus fulangach a chruthachadh.
Anns an obair seo, chaidh an dà chuid na diofar chomasan ceangail stuthan agus eadar-luachadh UAM a chleachdadh gus am microreactor sgrùdaidh teòthachd cataltach mu dheireadh a chruthachadh.
An coimeas ri palladium (Pd) agus catalysts meatailt eile a thathas a’ cleachdadh gu cumanta, tha grunn bhuannachdan aig Cu catalysis: (i) Gu h-eaconamach, tha Cu nas saoire na mòran mheatailtean eile a thathas a’ cleachdadh ann an catalysis agus mar sin tha e na roghainn tarraingeach don ghnìomhachas giullachd cheimigeach (ii) Tha an raon de ath-bheachdan tar-chòmhla Cu-catalyzed a’ dol am meud agus tha e coltach gu bheil e rudeigin a’ cur ri modhan-obrach stèidhichte air Pd, 5iii ann an neo-làthaireachd obair Pd,53 eile. ligands, Gu tric tha na ligands sin structarail sìmplidh agus saor ma thogras iad, ach tha an fheadhainn a thathas a’ cleachdadh ann an ceimigeachd Pd gu tric iom-fhillte, daor, agus mothachail air èadhar (iv) Cu, gu sònraichte ainmeil airson a chomas alcynes a cheangal ann an synthesis, Mar eisimpleir, coupling Sonogashira bimetallic-catalyzed agus cycloaddition le azides (cliog air grunn cheimigeachd) (cliog air grunn cheimigeachd) s.
Chaidh eisimpleirean de heterogenization de na h-ath-bheachdan sin uile a nochdadh o chionn ghoirid ann an làthaireachd Cu(0).
Air a thòiseachadh le Huisgen anns na 1960n57, tha an ath-bhualadh cycloaddition 1,3-dipolar eadar acetylene agus azide gu 1,2,3-triazole air a mheas mar fhreagairt taisbeanaidh synergistic.
Thàinig am freagairt seo gu fòcas a-rithist nuair a thug Sharpless agus feadhainn eile a-steach a’ bhun-bheachd “cliog ceimigeachd”59.Tha an teirm “click chemistry” air a chleachdadh gus cunntas a thoirt air seata ath-bheachdan làidir, earbsach agus roghnach airson synthesis luath de choimeasgaidhean ùra agus leabharlannan combinatorial tro cheangal heteroatom (CXC)60 Tha tarraing synthetigeach nan ath-bheachdan sin a’ tighinn bhon toradh àrd, ocsaidean agus suidheachaidhean freagairt sìmplidh1.
Chan eil an cycloaddition clasaigeach Huisgen 1,3-dipole a’ buntainn ris an roinn “ceimigeachd cliog”. Ach, sheall Medal and Sharpless gu bheil an tachartas ceangail azide-alkyne seo a’ dol tro 107 gu 108 an làthair Cu(I) an taca ris an neo-catalyzed 1,3-dipolar ath-bhualadh cycloadition,63 luathachadh ath-bhualadh àrd-ìre. cumhaichean agus toradh faisg air tionndadh iomlan agus roghnachd gu 1,4-triazoles 1,2,3-triazoles (anti- 1,2,3-triazole) air sgèile ùine (Figear 3).
Chan eil toraidhean isometric de Huisgen cycloadditions àbhaisteach agus copar-catalyzed.Cu(I)-catalyzed Huisgen cycloadditions a’ toirt a-mach ach 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles, ach mar as trice bidh cycloadditions Huisgen air an adhbhrachadh le teirmeach a’ toirt a-mach 1,4- agus 1,5-triazol measgachadh de azoles.
Tha a’ mhòr-chuid de phròtacalan a’ toirt a-steach lughdachadh stòran seasmhach Cu(II), leithid lughdachadh gnèithean CuSO4 no Cu(II)/Cu(0) a’ co-mheasgachadh le salts sodium.
Sgrùdaidhean bileagan cineatach agus isotopic le Worrell et al.Sheall 65, a thaobh alkynes deireannach, gu bheil dà cho-ionann de chopair an sàs ann a bhith a’ cur an gnìomh reactivity gach moileciuil gu azide. toraidhean azole agus dùin a’ chearcall catalytach.
Ged a tha buannachdan innealan ceimigeachd sruthadh air an deagh chlàradh, tha miann air a bhith ann innealan mion-sgrùdaidh fhilleadh a-steach do na siostaman sin airson sgrùdadh pròiseas in-loidhne, in-situ66,67.UAM air a dhearbhadh mar dhòigh fhreagarrach airson a bhith a’ dealbhadh agus a’ toirt a-mach reactaran sruthadh 3D fìor iom-fhillte air an dèanamh le stuthan gnìomhach catalytically, giùlan teirmeach le eileamaidean mothachaidh dìreach freumhaichte (Figear 4).
Reactair sruthadh copar-alùmanum air a dhèanamh le saothrachadh cuir-ris ultrasonic (UAM) le structar seanail iom-fhillte a-staigh, teirm-chupannan freumhaichte agus seòmar ath-bhualadh catalytach.
Gus dèanamh cinnteach gu bheil na reactors air an dèanamh airson ath-bheachdan organach san àm ri teachd, feumar fuasglaidhean a theasachadh gu sàbhailte os cionn ìre ghoil;Sheall an deuchainn cuideam gu bheil an siostam a’ cumail cuideam seasmhach agus seasmhach eadhon le cuideam siostam nas àirde (1.7 MPa).
Sheall ceangal an thermocouple freumhaichte (Figear 1) ris an logger dàta teodhachd gu robh an thermocouple 6 ° C (± 1 ° C) nas fhuaire na an teòthachd clàraichte air an t-siostam FlowSyn. Tha an gluasad teirmeach seo cunbhalach agus mar sin faodar cunntas a thoirt air ann an suidheachadh an uidheamachd gus dèanamh cinnteach gu bheil teòthachd ceart air a ruighinn agus air a thomhas rè an ath-bhualadh.
Is e an reactair a tha air a thaisbeanadh san obair seo a’ chiad eisimpleir de bhith a’ cleachdadh teicneòlas UAM ann an saothrachadh reactaran ceimigeach agus a’ dèiligeadh ri grunn chuingealachaidhean mòra a tha an-dràsta co-cheangailte ri clò-bhualadh AM/3D de na h-innealan sin, leithid: (i) faighinn thairis air na duilgheadasan a chaidh aithris co-cheangailte ri giullachd copar no alùmanum alùmanum (ii) fuasgladh seanail nas fheàrr an coimeas ri dòighean fusion leabaidh pùdar (PBF) leithid leaghadh laser roghnach (SLM)26 a’ comasachadh giullachd uachdar dìreach (SLM) 25 a ’lughdachadh inneach uachdar a’ sruthadh, 69 a ’lughdachadh inneach. ceangal luchd-mothachaidh, nach eil comasach ann an teicneòlas leabaidh pùdair, (v) a’ faighinn thairis air droch fheartan meacanaigeach agus cugallachd co-phàirtean co-phàirtean stèidhichte air polymer gu measgachadh de fhuasglaidhean organach cumanta17,19.
Chaidh gnìomhachd an reactair a dhearbhadh le sreath de ath-bheachdan cycloaddition alkyne azide copar-catalyzed fo chumhachan sruth leantainneach (Fig. 2). Bha an reactar copair clò-bhuailte ultrasonic a tha air a mhìneachadh ann am Figear 4 air a fhilleadh a-steach le siostam sruthadh malairteach agus air a chleachdadh gus azides leabharlann a cho-chur de dhiofar 1,4-dis-ionadail 1,2,3-smachdaichte làthaireachd 1,2,3-triazolides làthaireachd ann am buidhnean sodium-smachdaichte agus triazolides. chloride (Figear 3).Tha cleachdadh dòigh-obrach sruth leantainneach a’ lughdachadh na draghan sàbhailteachd a dh’ fhaodadh èirigh ann am pròiseasan baidse, leis gu bheil an ath-bhualadh seo a’ toirt a-mach eadar-mheadhanan azide fìor reactive agus cunnartach [317], [318].
(Clì gu h-àrd) Sgeama an t-suidheachaidh a chaidh a chleachdadh gus an reactair 3DP a thoirt a-steach don t-siostam sruthadh (gu h-àrd air an làimh dheis) a fhuaireadh anns an sgeama leasaichte (bun) de sgeama Huisgen cycloaddition 57 eadar phenylacetylene agus iodoethane airson optimization agus a’ sealltainn na paramadairean as fheàrr a thaobh tionndadh ath-bhualadh ìre.
Le bhith a’ cumail smachd air ùine còmhnaidh nan ath-bheachdan anns a’ phàirt catalytach den reactair agus a’ cumail sùil gheur air an teòthachd ath-bhualadh le probe thermocouple amalaichte gu dìreach, faodar suidheachaidhean freagairt a bharrachadh gu sgiobalta agus gu ceart le glè bheag de ùine agus caitheamh stuthan. Le bhith a’ toirt a-mach an optimizer togte le bhith a’ cleachdadh nan teirmean taghte seo a’ gineadh seata de shuidheachaidhean freagairt a tha air an dealbhadh gus raointean as àirde de thoraidhean a mheudachadh fhad ‘s a lughdaich iad raointean stùc stuthan tòiseachaidh.
Stèidhichte air an litreachas a sheallas gum faod copar (I) ocsaid (Cu2O) a bhith na ghnè catalaíoch èifeachdach air uachdar copair neoni-falent anns na h-ath-bheachdan sin, chaidh sgrùdadh a dhèanamh air a’ chomas air uachdar an reactair ro-oxidize mus deach an ath-bhualadh ann an sruthadh a dhèanamh 70,71. Ach, sheall sgrùdadh le HPLC gun do lughdaich an tionndadh seo gu mòr an ùine freagairt ro fhada gu timcheall air 90 mionaid, agus leis an sin bha coltas gu robh an gnìomhachd a’ fàs rèidh agus a’ ruighinn “staid seasmhach”. stòr copair(II) cuideachail airson co-sgrìobhadh71.


Ùine puist: Iuchar-16-2022