Misaotra anao nitsidika ny Nature.com.Ny kinova browser ampiasainao dia manana fanohanana CSS voafetra.Mba hahazoana traikefa tsara indrindra, manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na esory ny Compatibility Mode amin'ny Internet Explorer).Mandritra izany fotoana izany, mba hiantohana ny fanohizana ny fanohanana, dia hanolotra ny tranokala tsy misy fomba sy JavaScript izahay.
Carousel mampiseho slide telo miaraka.Ampiasao ny bokotra teo aloha sy manaraka mba hivezivezena amin'ny slides telo amin'ny fotoana iray, na ampiasao ny bokotra slider amin'ny farany mba hivezivezena amin'ny slides telo isaky ny mandeha.
Ny famokarana additive dia manova ny fomba fandrafetana sy fanamboarana fitaovana simika ireo mpikaroka sy indostrialy mba hanomezana izay ilainy manokana.Ao amin'ity lahatsoratra ity, dia mitatitra ny ohatra voalohany amin'ny reactor mikoriana noforonin'ny ultrasonic additive manufacturing (UAM) lamination amin'ny takelaka metaly mivaingana miaraka amin'ny ampahany catalytic mivantana sy ny singa mahatsapa.Ny teknolojia UAM dia tsy vitan'ny hoe mandresy ny maro amin'ireo fetra mifandraika amin'izao fotoana izao amin'ny famokarana additive amin'ny reactors simika, fa manitatra be ny fahaizan'ny fitaovana toy izany.Maro ny zava-dehibe biolojika 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazole kapoaky ny soa aman-tsara sy optimized amin'ny alalan'ny Cu-mediated 1,3-dipolar Huisgen cycloaddition fanehoan-kevitra mampiasa ny UAM chemistry.Amin'ny fampiasana ireo toetra tsy manam-paharoa amin'ny UAM sy ny fanodinana tsy tapaka, ny fitaovana dia afaka mampiakatra ny fanehoan-kevitra mitohy ary manome valiny amin'ny fotoana tena izy mba hanaraha-maso sy hanatsarana ny fanehoan-kevitra.
Noho ny tombony lehibe ananany noho ny ankamaroany, ny simia mikoriana dia sehatra manan-danja sy mitombo eo amin'ny sehatra akademika sy indostrialy noho ny fahafahany mampitombo ny fifantenana sy ny fahombiazan'ny synthesis simika.Izany dia manomboka amin'ny fiforonan'ny molekiola organika tsotra1 ka hatramin'ny fitambarana fanafody2,3 sy ny vokatra voajanahary4,5,6.Maherin'ny 50% amin'ny fanehoan-kevitra ao amin'ny indostrian'ny simika sy pharmaceutika tsara dia afaka mahazo tombony amin'ny fikorianan'ny fitohizana7.
Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, nitombo ny fironan'ny vondrona mitady hanolo ny fitaovana fitaratra nentim-paharazana na fitaovana simika mikoriana amin'ny “réactors” simika azo ampifanarahana.Ny famolavolana miverimberina, ny famokarana haingana, ary ny fahaiza-manao telo-dimensional (3D) amin'ireo fomba ireo dia ilaina ho an'ireo izay te hampifanaraka ny fitaovany ho an'ny fanehoan-kevitra, fitaovana, na fepetra manokana.Hatramin'izao, ity asa ity dia nifantoka saika tamin'ny fampiasana teknika fanontana 3D mifototra amin'ny polymère toy ny stereolithography (SL) 9,10,11, Fused Deposition Modeling (FDM) 8,12,13,14 ary ny fanontana inkjet7,15., 16. Ny tsy fahampian'ny fahamendrehana sy ny fahafahan'ny fitaovana toy izany amin'ny fanaovana fanehoan-kevitra/fanadihadiana simika isan-karazany17, 18, 19, 20 dia antony mametra lehibe ny fampiharana ny AM amin'ity sehatra ity17, 18, 19, 20.
Noho ny fitomboan'ny fampiasana ny simia mikoriana sy ny toetra tsara mifandray amin'ny AM, dia ilaina ny mikaroka teknika tsara kokoa izay ahafahan'ny mpampiasa mamorona sambo fanehoan-kevitra mikoriana miaraka amin'ny simia sy fahaiza-manadihady nohatsaraina.Ireo fomba ireo dia tokony hamela ny mpampiasa hisafidy avy amin'ny tanjaka avo na fitaovana miasa afaka miasa ao anatin'ny toe-javatra isan-karazany, ary koa manamora ny endrika famakafakana isan-karazany avy amin'ny fitaovana mba ahafahana manara-maso sy mifehy ny fanehoan-kevitra.
Ny dingana famokarana additive iray izay azo ampiasaina amin'ny famolavolana reactor simika mahazatra dia ny Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM).Ity fomba fiasa lamination solid-state ity dia mihatra amin'ny vibrations ultrasonic amin'ny foil metaly manify mba hamehezana azy ireo miaraka amin'ny sosona miaraka amin'ny fanafanana volumetric kely indrindra ary ny fikorianan'ny plastika avo 21, 22, 23. Tsy toy ny ankamaroan'ny teknolojia AM hafa, ny UAM dia azo ampifandraisina mivantana amin'ny famokarana subtractive, fantatra amin'ny anarana hoe fizotry ny famokarana hybrid, izay ahafahan'ny tsindrona in-situ nomerika fanaraha-maso na laser (CNC) miorim-paka amin'ny 2. dia midika fa ny mpampiasa dia tsy voafetra amin'ny olana mifandray amin'ny fanesorana ny sisa tavela fitaovana fanorenana tany am-boalohany avy amin'ny fantsona kely ranon-javatra, izay matetika no mitranga amin'ny vovoka sy ny ranon-javatra rafitra AM26,27,28.Ity fahalalahan'ny famolavolana ity ihany koa dia miitatra amin'ny safidin'ny fitaovana misy - Ny UAM dia afaka mampifandray ny fitambaran'ny fitaovana mitovy amin'ny hafanana sy tsy mitovy amin'ny dingana iray.Ny safidin'ny fampifangaroana ara-materialy ankoatry ny dingan'ny fandrendrehana dia midika fa ny fepetra mekanika sy simika amin'ny fampiharana manokana dia azo tanterahina tsara kokoa.Ho fanampin'ny fatorana mafy, tranga iray hafa izay mitranga amin'ny fatorana ultrasonic dia ny fluidity ambony amin'ny fitaovana plastika amin'ny hafanana ambany kokoa29,30,31,32,33.Ity endri-javatra miavaka amin'ny UAM ity dia ahafahan'ny singa mekanika/thermal apetraka eo anelanelan'ny sosona metaly tsy misy fahasimbana.Afaka manamora ny fandefasana fampahalalana amin'ny fotoana tena izy avy amin'ny fitaovana mankany amin'ny mpampiasa amin'ny alàlan'ny famakafakana mitambatra ny sensor UAM voapetaka.
Ny asa teo aloha nataon'ireo mpanoratra32 dia naneho ny fahaizan'ny fizotry ny UAM hamorona rafitra microfluidic 3D metaly miaraka amin'ny fahaiza-manao sensible.Ity fitaovana ity dia natao hanaraha-maso fotsiny.Ity lahatsoratra ity dia manolotra ohatra voalohany amin'ny reactor chimique microfluidic novokarin'ny UAM, fitaovana mavitrika izay tsy vitan'ny hoe manara-maso fa mandrisika ny synthesis simika miaraka amin'ny akora catalytika tafiditra amin'ny rafitra.Ny fitaovana dia manambatra tombony maromaro mifandray amin'ny teknolojia UAM amin'ny fanamboarana fitaovana simika 3D, toy ny: ny fahafahana manova mivantana ny endrika 3D manontolo avy amin'ny modely amin'ny ordinatera (CAD) ho lasa vokatra;fanamboarana fitaovana maro ho an'ny fitambaran'ny conductivity mafana sy ny akora catalytic, ary koa ny sensor thermal napetraka mivantana eo anelanelan'ny renirano reactant ho an'ny fanaraha-maso tsara sy fitantanana ny mari-pana.Mba hampisehoana ny fiasan'ny reactor, ny tranomboky misy 1,4-dissubstituted 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole compounds dia novolavolaina tamin'ny varahina-catalyzed 1,3-dipolar Huisgen cycloaddition.Ity asa ity dia manasongadina ny fomba ahafahan'ny fampiasana ny siansa ara-pitaovana sy ny famolavolana manampy amin'ny informatika manokatra fahafahana vaovao sy fahafahana ho an'ny simia amin'ny alàlan'ny fikarohana iraisam-pirenena.
Ny solvents sy ny reagents rehetra dia novidina tamin'ny Sigma-Aldrich, Alfa Aesar, TCI, na Fischer Scientific ary nampiasaina tsy nisy fanadiovana mialoha.1H sy 13C NMR spectra voarakitra ao amin'ny 400 sy 100 MHz, tsirairay avy, dia azo tamin'ny JEOL ECS-400 400 MHz spectrometer na Bruker Avance II 400 MHz spectrometer miaraka amin'ny CDCl3 na (CD3) 2SO ho solvent.Ny fanehoan-kevitra rehetra dia natao tamin'ny alàlan'ny sehatra simika mikoriana Uniqsis FlowSyn.
UAM dia nampiasaina hanamboarana fitaovana rehetra amin'ity fanadihadiana ity.Ny teknolojia dia noforonina tamin'ny taona 1999 ary ny antsipiriany ara-teknika, ny mason-tsivana miasa ary ny fivoarany hatramin'ny nahaforona azy dia azo ianarana amin'ny fampiasana ireto fitaovana navoaka manaraka ireto34,35,36,37.Ny fitaovana (sary 1) dia nampiharina tamin'ny fampiasana rafitra mavesatra 9 kW SonicLayer 4000® UAM (Fabrisonic, Ohio, Etazonia).Ny fitaovana nofidina ho an'ny fitaovana mikoriana dia Cu-110 sy Al 6061. Ny Cu-110 dia manana votoaty varahina avo (99,9% varahina farafahakeliny), ka mahatonga azy io ho kandidà tsara ho an'ny fanehoan-kevitry ny varahina catalyzed ary noho izany dia ampiasaina ho "sosona mavitrika ao anatin'ny microreactor.Al 6061 O dia ampiasaina ho fitaovana "betsaka"., ary koa ny sosona intercalation ampiasaina amin'ny famakafakana;intercalation ny singa fanampiny firaka sy ny annealed fanjakana miaraka amin'ny Cu-110 sosona.hita fa miorina amin'ny simika miaraka amin'ireo reagents ampiasaina amin'ity asa ity.Ny Al 6061 O miaraka amin'ny Cu-110 dia heverina ho fitambarana fitaovana mifanaraka amin'ny UAM ary noho izany dia fitaovana mety amin'ity fandalinana ity38,42.Ireo fitaovana ireo dia voatanisa ao amin'ny tabilao 1 etsy ambany.
Dingana fanamboarana reactor (1) 6061 aluminium firaka substrate (2) Fabrication ny ambany fantsona avy amin'ny varahina foil (3) fampidirana thermocouples eo anelanelan'ny sosona (4) ambony fantsona (5) Inlet sy ny fivoahana (6) Monolithic reactor.
Ny filôzôfian'ny famolavolana fantsona rano dia ny fampiasana lalana miolakolaka mba hampitomboana ny halaviran'ny ranon-javatra ao anatin'ny puce nefa mitazona ny haben'ny chip azo fehezina.Ity fitomboan'ny halavirana ity dia ilaina mba hampitomboana ny fotoana hifandraisana amin'ny catalyst-reactant ary hanome vokatra tsara.Mampiasa fiolahana 90° eo amin'ny faran'ny lalana mahitsy ny poti-tsivana mba hahatonga ny fifangaroana mikorontana ao anatin'ilay fitaovana44 ary hampitombo ny fotoana hifandraisana amin'ny ranon-javatra amin'ny tany (catalyst).Mba hanamafisana bebe kokoa ny fampifangaroana azo tratrarina, ny famolavolana ny reactor dia ahitana fidirana roa reactant mitambatra amin'ny Y-connection alohan'ny hidirana ao amin'ny fizarana coil mixing.Ny fidirana fahatelo, izay mamakivaky ny fikorianan'ny antsasa-manilan'ny trano fonenany, dia tafiditra ao anatin'ny drafitra ho an'ny fanehoan-kevitra synthesis maromaro amin'ny ho avy.
Ny fantsona rehetra dia manana profil efamira (tsy misy taper zoro), izay vokatry ny fikosoham-bary CNC tsindraindray ampiasaina amin'ny famoronana ny geometry fantsona.Ny refin'ny fantsona dia nofantenana mba hanomezana vokatra volumetric avo (ho an'ny microreactor), nefa kely dia ampy mba hanamora ny fifandraisana amin'ny tany (catalysts) ho an'ny ankamaroan'ny ranon-javatra ao anatiny.Ny habe mifanaraka amin'izany dia mifototra amin'ny traikefan'ny mpanoratra taloha tamin'ny fitaovana fanehoan-kevitra metaly-ranoka.Ny refy anatiny amin'ny fantsona farany dia 750 µm x 750 µm ary ny totalin'ny reactor dia 1 ml.Ny mpampitohy naorina (1/4″-28 UNF kofehy) dia tafiditra ao anatin'ny famolavolana mba ahafahana mifandray mora amin'ny fitaovana miaraka amin'ny fitaovana simika mikoriana ara-barotra.Ny haben'ny fantsona dia voafetra amin'ny hatevin'ny fitaovana foil, ny toetra mekanika, ary ny mari-pamantarana mifamatotra ampiasaina amin'ny ultrasonics.Amin'ny sakany iray ho an'ny fitaovana nomena, ny fitaovana dia "hilatsaka" ao amin'ny fantsona noforonina.Tsy misy modely manokana ho an'ity kajy ity amin'izao fotoana izao, ka ny sakan'ny fantsona ambony indrindra ho an'ny fitaovana iray sy ny famolavolana dia voafaritra amin'ny alalan'ny fanandramana, ka ny sakany amin'ny 750 µm dia tsy hiteraka sag.
Ny endrika (efamira) ny fantsona dia voafaritra amin'ny alalan'ny fanapahana efamira.Ny endrika sy ny haben'ny fantsona dia azo ovaina amin'ny milina CNC mampiasa fitaovana fanapahana samihafa mba hahazoana ny taham-pidirana sy ny toetrany.Ohatra iray amin'ny famoronana fantsona miolikolika miaraka amin'ny fitaovana 125 µm dia hita ao amin'ny Monaghan45.Rehefa ampiharina fisaka ny sosona foil, ny fampiharana ny fitaovana foil amin'ny fantsona dia hanana endrika fisaka (efamira).Amin'ity asa ity, ny contour efamira dia nampiasaina mba hitehirizana ny symmetry fantsona.
Mandritra ny fiatoana voarindra amin'ny famokarana, dia apetraka mivantana ao anatin'ilay fitaovana eo anelanelan'ny vondrona fantsona ambony sy ambany ny sensor thermocouple (karazana K) (sary 1 - dingana 3).Ireo thermocouples ireo dia afaka mifehy ny fiovan'ny mari-pana amin'ny -200 hatramin'ny 1350 ° C.
Ny dingan'ny fametrahana metaly dia ataon'ny tandroka UAM amin'ny fampiasana foil metaly 25,4 mm ny sakany ary 150 microns ny hateviny.Ireo sosona foil ireo dia mifamatotra amin'ny andian-tsarimihetsika mifanakaiky mba handrakotra ny faritra fanorenana manontolo;ny haben'ny fitaovana napetraka dia lehibe kokoa noho ny vokatra farany satria ny fizotran'ny fanalana dia mamorona endrika madio farany.CNC machining dia ampiasaina amin'ny milina ny ivelany sy ny anatiny contours ny fitaovana, ka nahatonga ny ambonin'ny vita ny fitaovana sy ny fantsona mifanaraka amin'ny fitaovana voafantina sy ny CNC dingana masontsivana (amin'ity ohatra ity, momba ny 1.6 µm Ra).Ny famafazana akora ultrasonic tsy tapaka sy ny tsingerin'ny machining dia ampiasaina mandritra ny dingan'ny famokarana ny fitaovana mba hiantohana ny fahamendrehan'ny dimensional ary ny ampahany vita dia mahafeno ny haavon'ny fikosoham-bary CNC.Ny sakan'ny fantsona ampiasaina amin'ity fitaovana ity dia kely ampy mba hahazoana antoka fa ny fitaovana foil dia tsy "mihozongozona" ao amin'ny fantson-drano, noho izany dia manana fizarana tora-droa ny fantsona.Ny banga mety hitranga amin'ny fitaovana foil sy ny mari-pamantarana ny fizotran'ny UAM dia nofaritan'ny mpiara-miombon'antoka mpanamboatra (Fabrisonic LLC, Etazonia).
Ny fanadihadiana dia naneho fa ao amin'ny interface 46, 47 amin'ny fitambaran'ny UAM dia misy diffusion kely ny singa tsy misy fitsaboana hafanana fanampiny, noho izany ho an'ny fitaovana amin'ity asa ity dia mijanona ho hafa ny sosona Cu-110 amin'ny layer Al 6061 ary miova be.
Mametraka mpanelanelana fanerena miverina (BPR) efa nohavaozina mialoha amin'ny 250 psi (1724 kPa) midina ambany amin'ny reactor ary manompa rano amin'ny alàlan'ny reactor amin'ny tahan'ny 0,1 hatramin'ny 1 ml min-1.Ny fanerena reactor dia naraha-maso tamin'ny fampiasana ny transducer fanerena FlowSyn natsangana tao amin'ny rafitra mba hahazoana antoka fa ny rafitra dia afaka mitazona tsindry tsy tapaka.Ny gradients mari-pana mety ao amin'ny reactor dia nosedraina tamin'ny fitadiavana ny fahasamihafana misy eo amin'ny thermocouples natsangana tao amin'ny reactor sy ny thermocouples naorina tao amin'ny takelaka fanamainana ny chip FlowSyn.Izany dia azo amin'ny alalan'ny fanovana ny mari-pana amin'ny 100 ka hatramin'ny 150 ° C ao anatin'ny 25 ° C ary manara-maso ny fahasamihafana misy eo amin'ny mari-pana voarindra sy voarakitra.Izany dia tratra tamin'ny fampiasana ny tc-08 data logger (PicoTech, Cambridge, UK) sy ny rindrambaiko PicoLog miaraka aminy.
Ny fepetra ho an'ny fanehoan-kevitry ny cycloaddition ny phenylacetylene sy iodoethane dia tsara indrindra (Scheme 1-Cycloaddition of phenylacetylene sy iodoethane, Scheme 1-Cycloaddition of phenylacetylene sy iodoethane).Ity fanatsarana ity dia natao tamin'ny alàlan'ny fomba famolavolan'ny andrana feno (DOE), amin'ny fampiasana ny mari-pana sy ny fotoan'ny fonenana ho toy ny fari-pahaizan'ny alkyne: azide ratio amin'ny 1: 2.
Vahaolana misaraka amin'ny sodium azide (0,25 M, 4: 1 DMF: H2O), iodoethane (0,25 M, DMF), ary phenylacetylene (0,125 M, DMF) no nomanina.Ny aliquot 1,5 ml isaky ny vahaolana dia nafangaro ary narotsaka tamin'ny alàlan'ny reactor amin'ny taham-pidirana sy ny mari-pana ilaina.Ny valin'ny modely dia noraisina ho toy ny tahan'ny tampon'ny vokatra triazole amin'ny fitaovana fanombohana phenylacetylene ary tapa-kevitra tamin'ny fampiasana chromatography ranon-javatra avo lenta (HPLC).Ho an'ny tsy fitoviana amin'ny famakafakana, ny fanehoan-kevitra rehetra dia nalaina avy hatrany taorian'ny nandaozan'ny fangaro fanehoan-kevitra tao amin'ny reactor.Aseho ao amin'ny tabilao 2 ny salan'isa nofantenana ho an'ny fanatsarana.
Ny santionany rehetra dia nodinihina tamin'ny alàlan'ny rafitra Chromaster HPLC (VWR, PA, USA) misy paompy quaternary, lafaoro tsanganana, mpitsikilo UV miovaova ny halavan'ny onjam-peo ary autosampler.Ny tsanganana dia Equivalence 5 C18 (VWR, PA, USA), 4.6 x 100 mm, habe 5 µm, voatazona amin'ny 40 ° C.Ny solvent dia methanol isocratic: rano 50:50 amin'ny hafainganam-pandehan'ny 1,5 ml·min-1.Ny habetsahan'ny tsindrona dia 5 μl ary ny halavan'ny onjam-pandrefesana dia 254 nm.Ny % faritra faratampony ho an'ny santionany DOE dia nokajiana avy amin'ny faritra faratampony amin'ny vokatra alkyne sy triazole sisa tavela.Ny fampidirana ny fitaovana fanombohana dia ahafahana mamantatra ny tendrony mifanaraka amin'izany.
Ny fampifangaroana ny valin'ny famakafakana reactor miaraka amin'ny rindrambaiko MODDE DOE (Umetrics, Malmö, Soeda) dia namela fanadihadiana lalina momba ny vokatra sy ny famaritana ny fepetra fanehoan-kevitra tsara indrindra ho an'ity cycloaddition ity.Ny fampandehanana ny optimizer naorina sy ny fisafidianana ny teny modely manan-danja rehetra dia mamorona fepetran'ny fanehoan-kevitra natao hanamafisana ny faritry ny tampon'ny vokatra ary mampihena ny faritra tampon'ny acetylene.
Ny oxidation ny varahina ambonin`ny ao amin`ny catalytic fanehoan-kevitra efi-trano dia tratra tamin`ny fampiasana ny hidrôzenina peroxyde vahaolana (36%) mikoriana amin`ny alalan`ny fanehoan-kevitra efitra (fisondrotana tahan`ny = 0.4 ml min-1, trano fonenana = 2.5 min) alohan`ny synthesis ny triazole fitambarana tsirairay.tranomboky.
Raha vantany vao voafaritra ny fepetra tsara indrindra, dia nampiharina tamin'ny acetylene sy haloalkane derivatives izy ireo mba hamelana ny fanangonana tranomboky kely synthesis, ka mametraka ny mety hampiharana ireo fepetra ireo amin'ny karazana reagents mety kokoa (sary 1).2).
Manomàna vahaolana misaraka amin'ny sodium azide (0,25 M, 4: 1 DMF: H2O), haloalkana (0,25 M, DMF), ary alkynes (0,125 M, DMF).Ny aliquots amin'ny 3 ml ny vahaolana tsirairay dia nafangaro ary narotsaka tamin'ny alàlan'ny reactor tamin'ny tahan'ny 75 µl / min ary ny mari-pana 150 ° C.Ny boky manontolo dia nangonina tao anaty vial ary nopotehina tamin'ny 10 ml ethyl acetate.Ny vahaolana santionany dia nosasana tamin'ny rano 3 x 10 ml.Ny sosona aqueous dia natambatra ary nalaina tamin'ny ethyl acetate 10 ml, avy eo dia natambatra ny sosona organika, nosasana tamin'ny brine 3 × 10 ml, maina tamin'ny MgSO 4 ary voasivana, avy eo dia nesorina tao anaty vacuo ilay solvent.Ny santionany dia nodiovina tamin'ny chromatography tsanganana gel silica amin'ny fampiasana ethyl acetate alohan'ny famakafakana amin'ny fampifangaroana HPLC, 1H NMR, 13C NMR ary spectrometry faobe avo lenta (HR-MS).
Ny spectra rehetra dia azo tamin'ny alàlan'ny Thermofischer Precision Orbitrap mass spectrometer miaraka amin'ny ESI ho loharano ionization.Ny santionany rehetra dia nomanina tamin'ny fampiasana acetonitrile ho solvent.
Ny famakafakana TLC dia natao tamin'ny takelaka silika misy substrate aluminium.Ny takelaka dia naseho tamin'ny hazavana UV (254 nm) na fandokoana vanillin sy fanafanana.
Ny santionany rehetra dia nodinihina tamin'ny alàlan'ny rafitra VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, UK) miaraka amin'ny autosampler, paompy mimari-droa miaraka amin'ny lafaoro tsanganana ary mpitsikilo lava lava lava.Nisy tsanganana ACE Equivalence 5 C18 (150 x 4,6 mm, Advanced Chromatography Technologies Ltd., Aberdeen, Scotland).
Ny tsindrona (5 µl) dia natao mivantana avy amin'ny fangaro fanehoan-kevitra manjavozavo (1:10 dilution) ary nodinihina tamin'ny rano: methanol (50:50 na 70:30), afa-tsy ny santionany sasany mampiasa rafitra solvent 70:30 (voatonona ho isan'ny kintana) amin'ny tahan'ny fikorianan'ny 1,5 ml / min.Ny tsanganana dia notazonina tamin'ny 40 ° C.Ny halavan'ny onjan'ny detector dia 254 nm.
Ny faritry ny tampon'ny santionany dia nokajiana avy amin'ny faritry ny tampon'ny alkyne sisa, ny vokatra triazole ihany, ary ny fampidirana ny fitaovana fanombohana dia nahafahana namantatra ny tendrony mifanaraka amin'izany.
Ny santionany rehetra dia nodinihina tamin'ny fampiasana Thermo iCAP 6000 ICP-OES.Ny fenitra calibration rehetra dia nomanina tamin'ny alàlan'ny vahaolana 1000 ppm Cu amin'ny asidra nitric 2% (SPEX Certi Prep).Ny fenitra rehetra dia nomanina tamin'ny vahaolana 5% DMF sy 2% HNO3, ary ny santionany rehetra dia natsipy in-20 tamin'ny vahaolana santionany DMF-HNO3.
Ny UAM dia mampiasa lasantsy metaly ultrasonic ho fomba fampifandraisana ny foil metaly ampiasaina hamoronana ny fivoriambe farany.Ny welding metaly ultrasonika dia mampiasa fitaovana metaly mihozongozona (antsoina hoe tandroka na tandroka ultrasonic) mba hampiharana ny tsindry amin'ny foil / sosona mitambatra teo aloha mba hamatotra / hitambatra teo aloha amin'ny alàlan'ny fihovitrovitra ny fitaovana.Ho an'ny fampandehanana mitohy, ny sonotrode dia manana endrika cylindrical ary mihodina amin'ny endriky ny fitaovana, mametaka ny faritra manontolo.Rehefa ampiharina ny tsindry sy ny vibration, dia mety ho triatra ny oxides eo ambonin'ny akora.Ny fanerena sy ny fihovitrovitra tsy tapaka dia mety hitarika amin'ny fahapotehan'ny haratsian'ny fitaovana 36 .Ny fifandraisana akaiky amin'ny hafanana sy ny fanerena eo an-toerana dia mitondra any amin'ny fatorana mafy amin'ny fifandraisana ara-materialy;afaka mampiroborobo ny firaisankina ihany koa izy amin'ny fanovana ny angovo ambonin'ny tany48.Ny toetran'ny mekanika fatorana dia maharesy ny olana maro mifandraika amin'ny mari-pana levona miovaova sy ny fiantraikany amin'ny maripana ambony voalaza ao amin'ny teknolojia famokarana additive hafa.Izany dia mamela ny fifandraisana mivantana (izany hoe tsy misy fanovana ambonin'ny, famenoana na adhesives) ny sosona maro ny fitaovana isan-karazany ho ao amin'ny rafitra iray mitambatra.
Ny antony faharoa tsara ho an'ny CAM dia ny fikorianan'ny plastika avo lenta hita amin'ny fitaovana metaly na dia amin'ny hafanana ambany aza, izany hoe eo ambanin'ny teboka mitsonika ny fitaovana metaly.Ny fampifangaroana ny vibration ultrasonic sy ny tsindry dia miteraka fifindra-monina avo lenta amin'ny sisin'ny voa eo an-toerana sy ny fanavaozana tsy misy ny fiakaran'ny mari-pana mahazatra mifandray amin'ny fitaovana marobe.Mandritra ny famoronana ny fivoriambe farany, ity tranga ity dia azo ampiasaina mba hampidirana singa mavitrika sy passive eo anelanelan'ny sosona metaly foil, sosona isaky ny sosona.Ny singa toy ny fibre optika 49, ny fanamafisana 46, ny elektronika 50 ary ny thermocouples (ity asa ity) dia nampidirina tamim-pahombiazana tao amin'ny rafitra UAM mba hamoronana fivoriambe mitambatra mavitrika sy passive.
Amin'ity asa ity, ny fahaiza-mamatotra ara-materialy samihafa sy ny fahaizan'ny intercalation UAM dia nampiasaina mba hamoronana microreactor tsara indrindra amin'ny fanaraha-maso ny mari-pana catalytic.
Raha ampitahaina amin'ny palladium (Pd) sy ny catalyst metaly hafa, ny Cu catalysis dia manana tombony maromaro: (i) Ara-toekarena, Cu dia mora kokoa noho ny metaly maro hafa ampiasaina amin'ny catalysis ary noho izany dia safidy manintona ho an'ny indostrian'ny simika (ii) ny isan-karazany ny Cu-catalyzed cross-coupling fanehoan-kevitra dia mivelatra ary toa somary mifameno amin'ny Pd51es3-5-Cudologies. Miasa tsara ny fanehoan-kevitra raha tsy misy ligy hafa.Ireo ligy ireo dia matetika tsotra ara-drafitra sy tsy lafo.raha tiana, fa ireo ampiasaina amin'ny simia Pd dia matetika sarotra, lafo, ary saro-drivotra (iv) Cu, indrindra fantatra amin'ny fahaizany mamatotra alkynes amin'ny synthesis, toy ny Sonogashira's bimetallic catalyzed coupling sy cycloaddition amin'ny azides (tsindrio simika) (v) Cu dia afaka mampiroborobo ny fihetsiky ny nucleophiles sasany amin'ny U.
Vao haingana, ny ohatra momba ny heterogenization amin'ireo fanehoan-kevitra rehetra ireo amin'ny fisian'ny Cu (0) dia naseho.Izany dia noho ny indostrian'ny pharmaceutika sy ny fitomboan'ny fifantohana amin'ny famerenana sy ny fampiasana indray ny catalysts metaly55,56.
Ny fanehoan-kevitry ny cycloaddition 1,3-dipolar eo anelanelan'ny acetylene sy azide amin'ny 1,2,3-triazole, natolotr'i Huisgen voalohany tamin'ny taona 196057, dia heverina ho fanehoana fanehoan-kevitra synergistic.Ny sombintsombiny triazole 1,2,3 vokarina dia mahaliana manokana amin'ny maha pharmacophore amin'ny fikarohana zava-mahadomelina noho ny fampiharana biolojika sy ny fampiasana azy amin'ny fanafody fitsaboana isan-karazany 58.
Nahazo saina vaovao indray io fanehoan-kevitra io rehefa nampiditra ny foto-kevitra momba ny “chimie click” i Sharpless sy ny hafa.Ny teny hoe "chimie click" dia ampiasaina hanoritsoritana andiana fanehoan-kevitra matanjaka sy mifantina ho an'ny synthesis haingana ny fitambarana vaovao sy tranomboky mitambatra amin'ny fampiasana fatorana heteroatomic (CXC)60.Ny fangatahan'ny sentetika amin'ireo fanehoan-kevitra ireo dia noho ny vokatra avo lenta mifandraika amin'izy ireo.Ny fepetra dia tsotra, ny fanoherana ny oksizenina sy ny rano, ary ny fisarahana amin'ny vokatra dia tsotra61.
Ny cycloaddition Huisgen 1,3-dipole klasika dia tsy tafiditra ao amin'ny sokajy "chimie click".Na izany aza, ny medaly sy ny Sharpless dia naneho fa ity hetsika fifamatorana azide-alkyne ity dia mandalo 107-108 eo anatrehan'ny Cu (I) raha ampitahaina amin'ny haingam-pandeha lehibe amin'ny tahan'ny cycloaddition 1,3-dipolar tsy catalytika 62,63.Ity rafitra fanehoan-kevitra mandroso ity dia tsy mitaky vondrona fiarovana na toe-javatra henjana ary manome fiovam-po sy fifantenana tanteraka amin'ny 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazoles (anti-1,2,3-triazoles) rehefa mandeha ny fotoana (sary 3).
Vokatra isometrika amin'ny cycloadditions Huisgen mahazatra sy varahina.Cu(I)-catalyzed Huisgen cycloadditions manome afa-tsy 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazoles, raha ny thermally induced Huisgen cycloadditions matetika manome 1,4- sy 1,5-triazoles fifangaroan'ny azole stereoisomers 1:1.
Ny ankamaroan'ny protocole dia misy ny fampihenana ny loharanon'ny Cu(II), toy ny fampihenana ny CuSO4 na ny fitambaran'ny Cu(II)/Cu(0) miaraka amin'ny sira sodium.Raha oharina amin'ny fanehoan-kevitra catalyzed metaly hafa, ny fampiasana Cu(I) dia manana tombony lehibe amin'ny maha-mora sy mora karakaraina.
Fianarana kinetika sy isotopika nataon'i Worrell et al.65 dia naneho fa amin'ny tranga alkynes farany, roa mitovy amin'ny varahina no tafiditra amin'ny fampahavitrihana ny fihetsiky ny molekiola tsirairay amin'ny azide.Ny mekanika atolotra dia mandeha amin'ny alalan'ny peratra metaly varahina misy mpikambana enina miforona amin'ny fandrindrana ny azide amin'ny acetylide varahina mifamatotra σ miaraka amin'ny varahina mifamatotra π ho ligand mpanome stable.Ny derivatives triazolyl varahina dia miforona vokatry ny fihenan'ny peratra arahin'ny fahapotehan'ny proton mba hamoronana vokatra triazole ary hanidy ny tsingerin'ny catalytic.
Na dia voarakitra tsara aza ny tombontsoa azo avy amin'ny fitaovana simika mikoriana, dia nisy ny faniriana hampiditra fitaovana famakafakana ao anatin'ireo rafitra ireo ho an'ny fanaraha-maso ny fizotran'ny fotoana amin'ny situ66,67.Ny UAM dia voaporofo fa fomba iray mety amin'ny famolavolana sy ny famokarana reactors mikoriana 3D tena sarotra avy amin'ny akora catalytically active, thermally conductive miaraka amin'ny singa mipetaka mivantana (sary 4).
Aluminum-copper flow reactor novokarin'ny ultrasonic additive manufacturing (UAM) miaraka amin'ny rafitra fantsona anatiny sarotra, thermocouples naorina ary efitrano fanehoan-kevitra catalytic.Mba hijerena ny lalan'ny fluid anatiny dia aseho ihany koa ny prototype mangarahara vita amin'ny stereolithography.
Mba hahazoana antoka fa ny reactors dia natao ho an'ny fanehoan-kevitra organika ho avy, ny solvent dia tsy maintsy afanaina tsara eo ambonin'ny teboka mangotraka;notsapaina fanerena sy maripana izy ireo.Ny fitsapana fanerena dia naneho fa ny rafitra dia mitazona tsindry maharitra sy tsy tapaka na dia amin'ny tsindry ambony ao amin'ny rafitra (1.7 MPa).Ny fitsapana hydrostatika dia natao tamin'ny mari-pana amin'ny alàlan'ny H2O ho toy ny rano.
Ny fampifandraisana ny thermocouple naorina (sary 1) amin'ny logger data mari-pana dia nampiseho fa ny mari-pana thermocouple dia 6 ° C (± 1 ° C) eo ambanin'ny mari-pana voarindra ao amin'ny rafitra FlowSyn.Amin'ny ankapobeny, ny fiakaran'ny mari-pana 10°C dia mampitombo avo roa heny ny tahan'ny fanehoan-kevitra, ka ny fahasamihafan'ny mari-pana amin'ny mari-pahaizana vitsivitsy monja dia afaka manova be ny tahan'ny fanehoan-kevitra.Ity fahasamihafana ity dia noho ny fahaverezan'ny mari-pana manerana ny RPV noho ny diffusivity mafana avo amin'ny fitaovana ampiasaina amin'ny dingan'ny famokarana.Tsy miova io fihodinam-panafana mafana io ary azo raisina noho izany rehefa manamboatra ny fitaovana mba hahazoana antoka fa tratra sy refesina ny mari-pana mandritra ny fanehoan-kevitra.Noho izany, ity fitaovana fanaraha-maso an-tserasera ity dia manamora ny fanaraha-maso hentitra ny hafanan'ny fanehoan-kevitra ary manampy amin'ny fanatsarana ny fizotran'ny dingana sy ny fampivoarana ny fepetra tsara indrindra.Ireo sensor ireo koa dia azo ampiasaina hamantarana ny fanehoan-kevitra exothermic ary hisorohana ny fanehoan-kevitra mandositra amin'ny rafitra lehibe.
Ny reactor aseho ato amin'ity taratasy ity no ohatra voalohany amin'ny fampiharana ny teknolojia UAM amin'ny fanamboarana ny reactors simika ary miresaka fetra lehibe maro mifandray amin'izao fotoana izao amin'ny AM / 3D fanontam-pirinty ireo fitaovana, toy ny: (i) Fandresena ny olana voamarika mifandray amin'ny fanodinana varahina na aluminium firaka (ii) fanatsarana ny fantsona fantsona anatiny raha ampitahaina amin'ny vovoka fandriana mitsonika (PBF) mel 2 fomba fikorianan'ny (PBF) mel 2. 6 (iii) ambany kokoa ny mari-pana fanodinana, izay manamora ny fifandraisana mivantana sensor, izay tsy azo atao amin'ny vovoka fandriana teknolojia, (v) mandresy ny mahantra toetra mekanika sy ny fahatsapana ny polymer-monina singa amin'ny isan-karazany organika solvents17,19.
Ny fiasan'ny reactor dia nasehon'ny andiana fanehoan-kevitra cycloaddition alkinazide varahina-catalyzed amin'ny toe-javatra mikoriana mitohy (sary 2).Ny reactor varahina vita pirinty ultrasonic aseho amin'ny aviavy.4 dia nampidirina tamin'ny rafitra ara-barotra ara-barotra ary nampiasaina hanamboarana tranomboky azide amin'ny 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazoles isan-karazany amin'ny fampiasana fanehoan-kevitra mifehy ny mari-pana amin'ny acetylene sy alkyl group halide eo anatrehan'ny sodium chloride (sary 3).Ny fampiasana ny fomba fikoriana mitohy dia mampihena ny olana momba ny fiarovana izay mety hipoitra amin'ny fizotran'ny batch, satria io fanehoan-kevitra io dia miteraka mpanelanelana azide mahery vaika sy mampidi-doza [317], [318].Tamin'ny voalohany, ny fanehoan-kevitra dia natao ho an'ny cycloaddition ny phenylacetylene sy iodoethane (Skema 1 - Cyclloaddition ny phenylacetylene sy iodoethane) (jereo ny sary 5).
(Ambony ankavia) Schematic ny setup ampiasaina hampidirana reactor 3DP ao amin'ny rafitra mikoriana (ambony havanana) azo avy amin'ny optimized (ambany) drafitra ny Huisgen 57 cycloaddition tetika eo anelanelan'ny phenylacetylene sy iodoethane ho fanatsarana sy mampiseho ny optimized tahan'ny fiovam-po masontsivana ny fanehoan-kevitra.
Amin'ny alalan'ny fanaraha-maso ny fotoana fonenan'ny reactants ao amin'ny catalytic fizarana ny reactor sy ny fanaraha-maso amim-pitandremana ny fanehoan-kevitra mari-pana amin'ny mivantana thermocouple sensor, ny toe-javatra fanehoan-kevitra dia azo atao haingana sy araka ny marina optimisé amin'ny kely indrindra ny fotoana sy ny fitaovana.Vetivety dia hita fa ny fiovam-po ambony indrindra dia tratra tamin'ny fampiasana ny fotoana fonenana 15 minitra sy ny mari-pana 150 ° C.Hita avy amin'ny tetika coefficient amin'ny rindrambaiko MODDE fa ny fotoana hipetrahana sy ny mari-pana fanehoan-kevitra dia heverina ho fepetra manan-danja amin'ny modely.Ny fampandehanana ny optimizer naorina amin'ny fampiasana ireo fepetra voafantina ireo dia mamorona fepetran'ny fanehoan-kevitra natao hanamafisana ny faritry ny tampon'ny vokatra ary mampihena ny faritra tampon'ny fitaovana.Ity fanatsarana ity dia niteraka fiovam-po 53% amin'ny vokatra triazole, izay mifanaraka tsara amin'ny vinavinan'ny modely amin'ny 54%.