Mauruuru koe mo te toro ki Nature.com.Ko te putanga pūtirotiro e whakamahia ana e koe he iti te tautoko CSS.Mo te wheako pai rawa atu, e taunaki ana matou me whakamahi koe i tetahi kaitirotiro kua whakahoutia (me monohia ranei te Aratau Hototahi ki Internet Explorer).I tenei wa, hei whakarite i te tautoko tonu, ka tukuna e matou te waahi kaore he momo me te JavaScript.
He carousel e whakaatu ana i nga kiriata e toru i te wa kotahi.Whakamahia nga paatene o mua me te Panuku ki te neke i roto i nga kiriata e toru i te wa kotahi, ka whakamahi ranei i nga patene rereti i te mutunga ki te neke i roto i nga kiriata e toru i te wa kotahi.
Ko nga mahi taapiri kei te whakarereke i te ahua o nga kairangahau me nga tohunga ahumahi ki te hoahoa me te hanga taputapu matū hei whakatutuki i o raatau hiahia.I roto i tenei pepa, ka ripoatahia e matou te tauira tuatahi o te reactor rere i hangaia e te hanga taapiri ultrasonic (UAM) lamination o te pepa whakarewa totoka me nga waahanga catalytic whakauru tika me nga huānga mohio.Ko te hangarau UAM ehara i te mea ka hinga noa i te maha o nga here e pa ana ki te hanga taapiri o nga reactors matū, engari ka tino whakawhänuihia nga kaha o aua taputapu.He maha o nga puhui 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazole nui-koiora kua pai te whakahiato me te arotauhia e te tauhohenga huiatanga huisgen 1,3-dipolar Cu-dipolar ma te whakamahi i te whare matū UAM.Ma te whakamahi i nga ahuatanga ahurei o te UAM me te tukatuka rere tonu, ka taea e te taputapu te whakakorikori i nga tauhohenga haere tonu me te tuku urupare-a-waa ki te aro turuki me te arotau i nga tauhohenga.
Na te nui o ona painga ki runga ake i te nuinga, ko te matū rere he mara nui, e tipu haere ana i roto i nga waahi matauranga me te ahumahi na tona kaha ki te whakanui ake i te whiriwhiringa me te pai o te whakahiato matū.Ka toro atu tenei mai i te hanganga o nga ngota ngota waro ngawari1 ki nga puhui rongoa2,3 me nga hua maori4,5,6.Neke atu i te 50% o nga tauhohenga i roto i nga umanga matū me nga umanga rongoa ka whai hua mai i te rere tonu7.
I nga tau tata nei, kua piki haere te ahua o nga roopu e whai ana ki te whakakapi i nga taputapu karaihe tuku iho, i nga taputapu matū rere ranei ki nga "reactors" matū ka taea te urutau8.Ko te hoahoa hurihuri, te hanga tere, me nga kaha-ahu-toru (3D) o enei tikanga he pai mo te hunga e hiahia ana ki te whakarite i o raatau taputapu mo tetahi huinga tauhohenga, taputapu, tikanga ranei.I tenei wa, tata anake te aro o tenei mahi ki te whakamahi i nga tikanga taa-3D e ahu mai ana i te polymer penei i te stereolithography (SL)9,10,11, Fused Deposition Modeling (FDM)8,12,13,14 me te inkjet printing7,15., 16. Ko te kore o te pono me te kaha o aua taputapu ki te mahi i te whānuitanga o nga tauhohenga matū/tātari17, 18, 19, 20 he take whakatiki nui mo te whakamahinga whanui o AM i tenei mara17, 18, 19, 20.
Na te kaha ake o te whakamahinga o te matū rere me nga ahuatanga pai e pa ana ki te AM, me tirotirohia nga tikanga pai ake e taea ai e nga kaiwhakamahi te hanga waka tauhohenga rere me te pai ake o te matū me te kaha tātari.Ko enei tikanga ka taea e nga kaiwhakamahi te kowhiri mai i nga momo kaha teitei, nga rauemi mahi ranei e kaha ana ki te whakahaere i raro i te whānuitanga o nga tikanga tauhohenga, me te whakahaere i nga momo whakaputanga tātari mai i te taputapu kia taea ai te aro turuki me te whakahaere i te tauhohenga.
Ko tetahi mahinga hanga taapiri ka taea te whakamahi ki te whakawhanake i nga reactors matū ritenga ko te Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM).Ko tenei tikanga lamination pepa totoka e whakamahi ana i nga wiri ultrasonic ki nga pepa whakarewa angiangi hei hono i a raatau ki te paparanga ma te paparanga me te iti o te whakamahana volumetric me te teitei o te rere kirihou 21, 22, 23. Kaore i rite ki te nuinga atu o nga hangarau AM, ka taea te whakauru tika a UAM ki te whakaputa tangohanga, e mohiotia ana ko te tukanga hanga ranu, i roto i te waa-a-waa te mana tatau o te taiaho (CNC5) ka whakatau i tenei waahanga o te 2. Ko te tikanga kaore te kaiwhakamahi e whakawhäitihia ki nga raruraru e pa ana ki te tangohanga o te toenga o nga mea hanga whare taketake mai i nga waahana wai iti, he maha nga wa i roto i te paura me nga punaha wai AM26,27,28.Ka toro atu ano tenei herekore hoahoa ki te kowhiringa o nga rawa e waatea ana - Ka taea e UAM te hono i nga huinga o nga rawa rite ngaa wera me nga mea rereke i roto i te mahi kotahi.Ko te kowhiringa o nga huinga rauemi kei tua atu i te mahi whakarewa he tikanga ka pai ake te whakatutuki i nga whakaritenga miihini me te matū o nga tono motuhake.I tua atu i te honohono totoka, ko tetahi atu ahuatanga e puta ana me te hononga ultrasonic ko te kaha o te wai o nga taonga kirihou i nga waahi iti29,30,31,32,33.Ko tenei ahuatanga ahurei o te UAM ka taea te whakauru i nga huānga miihini/waariki ki waenga i nga papa whakarewa kaore he pakaru.Ka taea e nga pūoko UAM kua whakauruhia te tuku korero mo te wa-tuituru mai i te taputapu ki te kaiwhakamahi na roto i nga tātaritanga whakauru.
Ko nga mahi o mua a nga kaituhi32 i whakaatu i te kaha o te tukanga UAM ki te hanga i nga hanganga miihini 3D miihini me nga kaha mohio kua whakauruhia.Ko tenei taputapu mo nga kaupapa aroturuki anake.Ko tenei tuhinga e whakaatu ana i te tauira tuatahi o te reactor matū microfluidic i hangaia e te UAM, he taputapu kaha e kore e whakahaere anake engari e whakaohooho ana i te whakahiato matū me nga rawa whakahiatotanga whakahiato.Ka whakakotahihia e te taputapu etahi painga e pa ana ki te hangarau UAM i roto i te hanga o nga taputapu matū 3D, penei: te kaha ki te huri tika i te hoahoa 3D katoa mai i te tauira hoahoa awhina rorohiko (CAD) hei hua;te hanga rauemi maha mo te whakakotahitanga o te kawe waiariki teitei me nga rawa whakakorikori, tae atu ki nga pūoko waiariki kua mau tika ki waenga i nga awa tauhohenga mo te whakahaere tika me te whakahaere i te pāmahana tauhohenga.Hei whakaatu i te mahi o te reactor, he whare pukapuka o te ho'oraa nui 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazole pūhui i synthesed e te parahi-catalyzed 1,3-dipolar Huisgen cycloaddition.Ko tenei mahi e whakaatu ana me pehea te whakamahi i nga rauemi putaiao me te hoahoa awhina rorohiko ka whakatuwhera i nga huarahi hou me nga whai waahi mo te matū ma roto i nga mahi rangahau.
Ko nga whakarewa me nga reagents katoa i hokona mai i Sigma-Aldrich, Alfa Aesar, TCI, Fischer Scientific ranei ka whakamahia me te kore e purea i mua.1H me 13C NMR tūāwhiorangi i tuhia i 400 me 100 MHz, aua, i riro i runga i te JEOL ECS-400 400 MHz tūāwhiorangi he Bruker Avance II 400 MHz spectrometer ki CDCl3 ranei (CD3)2SO rite whakarewa.I mahia nga tauhohenga katoa ma te whakamahi i te papanga matū rerenga Uniqsis FlowSyn.
I whakamahia te UAM ki te hanga i nga taputapu katoa i roto i tenei rangahau.I hangaia te hangarau i te tau 1999 me ona taipitopito hangarau, nga tawhā whakahaere me nga whanaketanga mai i te mea ka taea te ako ma te whakamahi i nga rauemi whakaputa e whai ake nei34,35,36,37.I whakatinanahia te taputapu (Fig. 1) ma te whakamahi i te punaha 9 kW SonicLayer 4000® UAM (Fabrisonic, Ohio, USA).Ko nga mea i whiriwhiria mo te taputapu rere ko Cu-110 me Al 6061. He nui te parahi o te Cu-110 (te iti rawa o te 99.9% te parahi), ka waiho hei kaitono pai mo nga tauhohenga whakakorikori parahi, na reira ka whakamahia hei "paparanga kaha i roto i te microreactor.Ko Al 6061 O ka whakamahia hei taonga "nui"., me te paparanga intercalation e whakamahia ana hei tātari;te whakawhanaungatanga o nga waahanga koranu awhina me te ahua kua whakauruhia ki te paparanga Cu-110.i kitea he tino matū me nga reagents i whakamahia i roto i tenei mahi.Ko te Al 6061 O me te Cu-110 ka whakaarohia he huinga rauemi hototahi mo te UAM, na reira he rauemi pai mo tenei rangahau38,42.Kei te Ripanga 1 enei taputapu kei raro nei.
Nga hikoinga tito reactor (1) 6061 konumohe koranu tïpako (2) Te hanga o te hongere o raro mai i te pepa konukura (3) Te kuhu i nga thermocouples i waenganui i nga paparanga (4) Te hongere o runga (5) Te kuhu me te putanga (6) Reactor Monolithic.
Ko te kaupapa o te hoahoa hongere wē he whakamahi i te ara kopikopiko hei whakanui ake i te tawhiti e haerehia ana e te wai i roto i te maramara me te pupuri i te rahi maramara ka taea te whakahaere.Ko tenei pikinga o te tawhiti he hiahia ki te whakanui ake i te wa whakapiri whakakorikori-reactant me te whakarato i nga hua hua pai.Ka whakamahia e nga maramara he piko 90° ki nga pito o te ara tika hei whakakorikori i te ranu i roto i te taputapu44 me te whakanui ake i te wa whakapiri o te wai ki te mata (catalyst).Hei whakarei ake i te ranu ka taea te whakatutuki, ko te hoahoa o te reactor e rua nga kokoru reactant i honoa ki roto i te hononga-Y i mua i te urunga ki te wahanga kowiri whakaranu.Ko te tomokanga tuatoru, e whakawhiti ana i te rere i te haurua o tona kainga noho, kei roto i te mahere mo nga tauhohenga whakahiato-maha-waahanga a meake nei.
Ko nga hongere katoa he tohu tapawha (kaore he koki taper), koinei te hua o te mira CNC ia wa i whakamahia hei hanga i te ahuahanga hongere.Ko nga rahi o te hongere ka tohua kia nui (mo te microreactor) te whakaputanga rōrahi, engari he iti noa kia pai ai te taunekeneke ki te mata (catalysts) mo te nuinga o nga wai kei roto.Ko te rahi e tika ana i runga i te wheako o nga kaituhi o mua ki nga taputapu tauhohenga whakarewa-wai.Ko nga inenga o roto o te hongere whakamutunga ko te 750 µm x 750 µm me te tapeke reactor volume 1 ml.He tūhono hanga-i roto (1/4″-28 UNF miro) kua whakauruhia ki roto i te hoahoa kia ngawari te atanga o te taputapu me nga taputapu matū rerenga arumoni.He iti te rahi o te hongere e te matotoru o te papanga pepa, ona taonga miihini, me nga taapiri honohono e whakamahia ana me nga ultrasonic.I tetahi whanui mo nga mea kua hoatu, ka "toho" nga rauemi ki te hongere i hangaia.I tenei wa karekau he tauira motuhake mo tenei tataunga, no reira ko te whanui hongere morahi mo tetahi rawa me te hoahoa ka whakatauhia ma te whakamatautau, penei ka kore te whanui o te 750 µm e paheke.
Ka whakatauhia te ahua (tapawha) o te hongere ma te whakamahi i te tapawha tapawha.Ko te ahua me te rahi o nga awa ka taea te whakarereke i runga i nga miihini CNC ma te whakamahi i nga taputapu tapahi rereke hei whiwhi i nga rerenga rere rereke me nga ahuatanga.He tauira mo te hanga hongere kopiko me te taputapu 125 µm ka kitea i Monaghan45.Ina tukuna te paparanga pepa ki te papatahi, ko te tono o nga mea konumohe ki nga hongere he papa (tapawha) te mata.I roto i tenei mahi, i whakamahia he porowhita tapawha hei pupuri i te hangarite hongere.
I te wa o te whakaroa i roto i te whakaputanga, ka hangaia nga pūoko pāmahana thermocouple (momo K) ki roto i te taputapu i waenga i nga roopu hongere o runga me raro (Fig. 1 – atamira 3).Ka taea e enei thermocouples te whakahaere i nga huringa pāmahana mai i te -200 ki te 1350 °C.
Ko te tukanga whakaheke whakarewa ka mahia e te haona UAM ma te whakamahi i te pepa whakarewa 25.4 mm te whanui me te 150 microns te matotoru.Ko enei paparanga o te konumohe e hono ana i roto i te raupapa o nga takai tata kia kapi katoa te waahi hanga;he nui ake te rahi o te rauemi kua penapena i te hua whakamutunga i te mea ka puta te hanga o te tangohanga i te ahua ma.Ka whakamahia te miihini CNC ki te miihini i nga waahanga o waho me o roto o nga taputapu, ka puta he mutunga o te mata o nga taputapu me nga waahana e rite ana ki te taputapu kua tohua me nga tawhā tukanga CNC (i tenei tauira, mo te 1.6 µm Ra).Ka whakamahia tonutia te rehu rauemi ultrasonic me nga huringa miihini puta noa i te hangahanga o te taputapu ki te whakarite kia mau tonu te tika o te ahu me te waahanga kua tutuki ki nga taumata tika o te mira CNC.Ko te whanui o te hongere e whakamahia ana mo tenei taputapu he iti rawa kia kore ai e "ngoi" nga mea pepa ki roto i te hongere wai, na reira he tapawha te waahanga ripeka o te hongere.Ko nga waahi pea kei roto i nga papanga pepa me nga tawhā o te tukanga UAM i whakatauhia e te hoa hangahanga (Fabrisonic LLC, USA).
Kua whakaatuhia e nga rangahau i te atanga 46, 47 o te puhui UAM he iti noa te tohatoha o nga huānga kaore he maimoatanga wera atu, na mo nga taputapu i roto i tenei mahi ka noho rereke te paparanga Cu-110 mai i te paparanga Al 6061 me te whakarereke nui.
Whakauruhia he reactor pehanga o muri (BPR) i mua i te whakatikatika i te 250 psi (1724 kPa) ki raro o te reactor me te papu wai i roto i te reactor i te tere o te 0.1 ki te 1 ml min-1.I aroturukihia te pehanga reactor ma te whakamahi i te FlowSyn pressure transducer i hangaia ki roto i te punaha ki te whakarite ka taea e te punaha te pupuri i te pehanga pumau tonu.Ko nga rōnaki pāmahana pea i roto i te reactor rere i whakamatauria ma te rapu i nga rereketanga i waenga i nga thermocouples i hangaia ki roto i te reactor me nga thermocouples i hangaia ki te pereti whakamahana o te maramara FlowSyn.Ka tutuki tenei ma te huri i te pawera wera i whakamaheretia i waenga i te 100 me te 150 °C i roto i nga pikinga 25 °C me te aro turuki i nga rereketanga i waenga i te pāmahana i whakamaherehia me te rekoata.I tutuki tenei ma te whakamahi i te tc-08 kaitautaunga raraunga (PicoTech, Cambridge, UK) me te rorohiko PicoLog e hono ana.
Ko nga tikanga mo te tauhohenga cycloaddition o te phenylacetylene me te iodoethane kua arotautia (Mautaka 1-Cycloaddition o te phenylacetylene me te iodoethane, Kaupapa 1-Cycloaddition o te phenylacetylene me te iodoethane).I mahia tenei arotautanga ma te whakamahi i te hoahoa tauwehe katoa o nga whakamatautau (DOE), ma te whakamahi i te pāmahana me te wa noho hei taurangi i te wa e whakatika ana te ōwehenga alkyne:azide i te 1:2.
I whakaritea etahi otinga motuhake o te konutai azide (0.25 M, 4:1 DMF:H2O), te iodoethane (0.25 M, DMF), me te phenylacetylene (0.125 M, DMF).He 1.5 ml aliquot o ia wairewa i konatunatuahia ka pania ki roto i te reactor i te tere rere me te pāmahana e hiahiatia ana.Ko te urupare o te tauira i tangohia hei tauwehenga o te waahi tihi o te hua triazole ki te mea timatanga o te phenylacetylene ka whakatauhia ma te whakamahi i te chromatography wai mahi teitei (HPLC).Mo te riterite o te tātaritanga, i tangohia nga tauhohenga katoa i muri tonu i te wehenga o te ranunga tauhohenga i te reactor.Ko nga awhe tawhā kua tohua hei arotautanga ka whakaatuhia ki te Ripanga 2.
I wetewetehia nga tauira katoa ma te whakamahi i te punaha Chromaster HPLC (VWR, PA, USA) kei roto ko te papu quaternary, te oumu pou, te kaitahuri UV roangaru rereke me te autosampler.Ko te pou he Whakairite 5 C18 (VWR, PA, USA), 4.6 x 100 mm, 5 µm rahi matūriki, ka mau ki te 40°C.Ko te whakarewa he methanol isocratic: wai 50:50 i te tere rere o te 1.5 ml·min-1.Ko te rōrahi werohanga ko te 5 μl me te roangaru pūhohe ko 254 nm.Ko te % te waahi tihi mo te tauira DOE i tatauhia mai i nga waahi teitei o te toenga alkyne me nga hua triazole anake.Ko te whakaurunga o nga mea timatanga ka taea te tautuhi i nga tihi e rite ana.
Ko te whakakotahi i nga hua o te tātari reactor me te rorohiko MODDE DOE (Umetrics, Malmö, Sweden) i taea te tātaritanga o te ahua o nga hua me te whakatau i nga tikanga tauhohenga tino pai mo tenei cycloaddition.Ko te whakahaere i te miihini-a-roto me te kowhiri i nga kupu tauira nui katoa ka hangaia he huinga o nga tikanga tauhohenga i hangaia hei whakanui ake i te waahi tihi o te hua i te wa e whakahekehia ana te waahi tihi mo te whangai acetylene.
Ko te waiora o te mata parahi i roto i te ruma tauhohenga catalytic i tutuki ma te whakamahi i te otinga hauwai peroxide (36%) e rere ana i roto i te ruma tauhohenga (tere rere = 0.4 ml min-1, te wa noho = 2.5 min) i mua i te whakahiato o ia puhui triazole.whare pukapuka.
I te wa kua whakatauhia te huinga tino pai o nga tikanga, ka whakamahia ki te whānuitanga o te acetylene me te haloalkane derivatives kia taea ai te whakahiato o te whare pukapuka whakahiato iti, na reira ka taea te whakamahi i enei tikanga ki te whānuitanga o nga reagents pea (Fig. 1).2).
Whakaritehia nga wairewa motuhake o te konutai azide (0.25 M, 4:1 DMF:H2O), haloalkanes (0.25 M, DMF), me te alkynes (0.125 M, DMF).Ko nga hau o te 3 ml o ia wairewa i konatunatuahia ka pania ki roto i te reactor i te tere o te 75 µl/mene me te mahana o te 150°C.I kohia te rōrahi katoa i roto i te ipu ka diluted ki te 10 ml o te ethyl acetate.I horoia te tauira otinga ki te 3 x 10 ml o te wai.I whakakotahihia nga paparanga wai ka tangohia ki te 10 ml ethyl acetate, katahi ka whakakotahihia nga paparanga waro, ka horoia ki te tote 3×10 ml, ka whakamaroke ki runga i te MgSO 4 ka tātarihia, katahi ka tangohia te whakarewa i roto i te korehau.I purea nga tauira ma te chromatography tīwae silica gel ma te whakamahi i te ethyl acetate i mua i te tātaritanga ma te whakakotahitanga o te HPLC, 1H NMR, 13C NMR me te taumira teitei teitei spectrometry papatipu (HR-MS).
I whiwhihia nga ahuatanga katoa ma te whakamahi i te Thermofischer Precision Orbitrap mass spectrometer me ESI te puna katote.I whakaritea nga tauira katoa ma te whakamahi i te acetonitrile hei whakarewa.
I mahia te tātari TLC i runga i nga pereti silica me te taputapu konumohe.I whakaatahia nga pereti ki te rama UV (254 nm) te paninga vanillin me te whakamahana.
I wetewetehia nga tauira katoa ma te whakamahi i te punaha VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, UK) kua mau ki te autosampler, he papu-rua me te oumu pou me tetahi kaitao roangaru kotahi.He pou ACE Equivalence 5 C18 (150 x 4.6 mm, Advanced Chromatography Technologies Ltd., Aberdeen, Scotland) i whakamahia.
Ko nga werohanga (5 µl) he mea hanga tika mai i te ranunga tauhohenga masivesivá (1:10 dilution) ka tātarihia ki te wai:methanol (50:50, 70:30 ranei), engari mo etahi tauira e whakamahi ana i te punaha whakarewa 70:30 (e kiia ana ko te tau whetu ) i te tere rere o te 1.5 ml/min.I pupurihia te pou ki te 40°C.Ko te roangaru o te kaitirotiro he 254 nm.
Ko te % teitei o te waahi o te tauira i tatauhia mai i te waahi teitei o te toenga alkyne, te hua triazole anake, me te whakaurunga o nga mea timatanga ka taea te tautuhi i nga tihi e rite ana.
I tātarihia nga tauira katoa ma te whakamahi i te Thermo iCAP 6000 ICP-OES.I whakaritea nga paerewa whakatikatika katoa ma te whakamahi i te otinga paerewa 1000 ppm Cu i roto i te waikawa nitric 2% (SPEX Certi Prep).I whakaritea nga paerewa katoa i roto i te otinga o te 5% DMF me te 2% HNO3, me nga tauira katoa i diluted 20 wa ki te otinga tauira o DMF-HNO3.
Ka whakamahia e te UAM te welding whakarewa ultrasonic hei tikanga mo te hono i te pepa whakarewa i whakamahia hei hanga i te huihuinga whakamutunga.Ka whakamahia e te raima whakarewa ultrasonic he taputapu whakarewa wiriwiri (e kiia ana he haona, he haona ultrasonic ranei) hei tono pehanga ki te konumohe/papanga whakatōpū o mua kia herea/whakatōpū i mua ma te wiri i te rauemi.Mo te mahi tonu, he ahua porotakaroa te sonotrode ka huri ki runga i te mata o te rauemi, ka whakapiri i te waahi katoa.Ka pa te pehanga me te wiri, ka pakaru nga waikura i runga i te mata o te papanga.Ko te pehanga tonu me te wiri ka paopao te taratara o te taonga 36 .Kati te whakapiri atu ki te wera me te pehanga o te rohe katahi ka puta he here wahanga totoka ki nga atanga rauemi;ka taea hoki te whakatairanga i te whakakotahitanga ma te huri i te kaha o te mata48.Ko te ahua o te tikanga honohono ka hinga i te maha o nga raru e pa ana ki te rerekee o te pāmahana rewa me nga paanga pāmahana teitei e whakahuahia ana i etahi atu hangarau whakangao taapiri.Ma tenei ka taea te hono tika (arā, kaore he whakarereketanga o te mata, he whakakii, he taapiri ranei) o etahi paparanga o nga rawa rereke ki te hanganga kotahi.
Ko te take pai tuarua mo te CAM ko te teitei o te rere kirihou e kitea ana i roto i nga rawa konganuku ahakoa te iti o te mahana, ara kei raro iho i te rewanga o nga rawa konganuku.Ko te whakakotahitanga o nga wiri ultrasonic me te pehanga ka nui te hekenga o te rohe witi o te rohe me te rerystallization me te kore e nui te piki o te pāmahana e pa ana ki nga taonga nui.I te wa o te hanganga o te huihuinga whakamutunga, ka taea te whakamahi i tenei ahuatanga ki te whakauru i nga waahanga hohe me nga waahanga hāngū i waenga i nga papa o te pepa whakarewa, te paparanga ma te paparanga.Ko nga huānga penei i te muka whatu 49, te whakakaha 46, te hikohiko 50 me te thermocouples (tenei mahi) kua pai te whakauru ki roto i nga hanganga UAM hei hanga i nga huihuinga hiato hohe me te hāngū.
I roto i tenei mahi, i whakamahia nga momo kaha here rawa e rua me nga kaha whakawhiti UAM ki te hanga i tetahi microreactor pai mo te whakahaere i te pāmahana catalytic.
Ki te whakatauritea ki te palladium (Pd) me etahi atu whakakorikori whakarewa e whakamahia nuitia ana, he maha nga painga o te Cu catalysis: (i) I runga i te ohanga, he iti ake te Cu i te maha atu o nga konganuku e whakamahia ana i roto i te catalysis, na reira he mea tino ataahua mo te umanga matū (ii) kei te piki haere te awhe o nga tauhohenga honohono-whakawhiti-whakawhitinga-Cu, me te ahua ano he ahua hono51-52z, ki te tikanga Cu-catalyzed cross-coupling. He pai te mahi o nga tauhohenga me te kore o etahi atu herenga.Ko enei hononga he ngawari te hanga me te kore utu.ki te hiahiatia, engari ko nga mea e whakamahia ana i roto i te matū Pd he uaua, he utu nui, he tairongo te hau (iv) Cu, e tino mohiotia ana mo tona kaha ki te here alkynes i roto i te whakahiatotanga, penei i te hononga-a-rua o Sonogashira me te cycloaddition me te azides (pawhiria te matū) (v) Ka taea hoki e Cu te whakatairanga i te tauhohenga o etahi nucleophiles.
No tata nei, kua whakaatuhia nga tauira o te heterogenization o enei tauhohenga katoa i te aroaro o Cu(0).Ko te nuinga o tenei na te ahumahi rongoa me te tipu haere o te aro ki te whakaora me te whakamahi ano i nga miihini whakarewa55,56.
Ko te tauhohenga cycloaddition 1,3-dipolar i waenga i te acetylene me te azide ki te 1,2,3-triazole, i whakaarohia tuatahitia e Huisgen i nga tau 1960s57, e kiia ana he tauhohenga whakaaturanga synergistic.Ko nga kongakonga triazole 1,2,3 kua puta he mea tino pai hei pharmacophore i te kitenga tarukino na runga i o raatau whakamahinga koiora me te whakamahi i roto i nga momo rongoa rongoa 58 .
I aro houtia tenei tauhohenga i te wa i whakaurua ai e Sharpless me etahi atu te kaupapa o te “click chemistry”59.Ka whakamahia te kupu "matū paato" ki te whakaahua i te huinga tauhohenga pakari me te whiriwhiri mo te whakahiato tere o nga puhui hou me nga whare pukapuka whakakotahi ma te whakamahi i te hononga heteroatomic (CXC)60.Ko te tono waihanga o enei tauhohenga na te nui o nga hua e pa ana ki a raatau.He ngawari nga tikanga, he aukati ki te hauora me te wai, he ngawari te wehenga o nga hua61.
Ko te 1,3-dipole Huisgen cycloaddition puāwaitanga e kore e taka ki roto i te waahanga "pawhiri matū".Heoi, i whakaatu a Medal me Sharpless ko tenei huihuinga honohono azide-alkyne ka uru ki te 107-108 i te aroaro o Cu(I) i whakaritea ki te tere tere i te tere o te kore-catalytic 1,3-dipolar cycloaddition 62,63.Ko tenei tikanga tauhohenga matatau e kore e hiahiatia te tiaki i nga roopu, i nga tikanga tauhohenga kino ranei, me te whakarato i te hurihanga tata me te whiriwhiringa ki te 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazoles (anti-1,2,3-triazoles) i roto i te wa (Fig. 3).
Nga hua inerite o nga taapiri Huisgen cycloadditions tikanga me te konukura-catalyzed.Ko te Cu(I)-catalyzed Huisgen cycloadditions he 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazoles anake, engari ko te waiariki Huisgen cycloadditions he 1,4- me te 1,5-triazoles he ranunga 1:1 o te azole stereoisomers.
Ko te nuinga o nga kawa ko te whakahekenga o nga puna pumau o Cu(II), penei i te whakahekenga o te CuSO4, ko te Cu(II)/Cu(0) ranei i honoa ki nga tote konutai.Ka whakatauritea ki etahi atu tauhohenga whakarewa whakarewa, ko te whakamahinga o Cu(I) nga tino painga o te kore utu me te ngawari ki te hapai.
Ko nga rangahau kinetic me te isotopic na Worrell et al.65 kua whakaatu mai mo nga alkynes mutu, e rua nga taurite o te parahi ka uru ki te whakahohe i te tauhohenga o ia ngota ngota e pa ana ki te azide.Ko te tikanga e whakaarohia ana ka puta i roto i te whakakai whakarewa parahi e ono-mema i hangaia e te ruruku o te azide ki te acetylide parahi herea-σ me te parahi-honohono π hei ligand kaituku pumau.Ko nga pärönaki triazolyl konukura ka hangaia hei hua o te whakahekenga mowhiti ka whai i te pirau iraoho ki te hanga i nga hua triazole me te kati i te huringa catalytic.
Ahakoa he pai te tuhi i nga painga o nga taputapu matū rere, kua puta te hiahia ki te whakauru i nga taputapu tātari ki enei punaha mo te aro turuki i nga mahi i roto i te waahi66,67.Kua kitea e UAM he tikanga pai mo te hoahoa me te hanga i nga reactors rerenga 3D tino uaua mai i nga mea kaha whakahiko, nga mea whakangao wera me nga huānga tairongo kua whakauruhia (Fig. 4).
Konumohe-parahi reactor rere i hangaia e te ultrasonic additive manufacturing (UAM) me te hanganga hongere o roto uaua, nga thermocouples i hangaia me te ruma urupare catalytic.Hei tiro i nga huarahi wai o roto, ka whakaatuhia ano he tauira maramara i hangaia ma te whakamahi i te stereolithography.
Hei whakarite kia mahia nga reactors mo nga tauhohenga waro a meake nei, me whakamahana pai nga whakarewa ki runga ake i to ratou ira kohua;kua whakamatauria te pehanga me te pāmahana.I whakaatuhia e te whakamatautau pehanga ka mau tonu te pehanga o te punaha ahakoa i te pehanga teitei o te punaha (1.7 MPa).I mahia nga whakamatautau hydrostatic i te pāmahana rūma ma te whakamahi i te H2O hei wai.
Ko te hono i te thermocouple hanga-i roto (Whakaahua 1) ki te kaitautaunga raraunga pāmahana i whakaatu ko te pāmahana thermocouple ko te 6 °C (± 1 °C) i raro i te pāmahana i whakaritea i roto i te punaha FlowSyn.Ko te tikanga, ko te pikinga o te 10°C i roto i te pāmahana ka whakaruarua i te tere o te tauhohenga, na te rereketanga o te pāmahana o etahi nekehanga iti noa ka taea te whakarereke i te tere tauhohenga.Ko tenei rereketanga na te mate o te pāmahana puta noa i te RPV na te kaha o te werawera o nga rauemi e whakamahia ana i roto i te mahi whakangao.He rite tonu te paheketanga o te waiariki, na reira ka taea te whai whakaaro i te wa e whakarite ana i nga taputapu kia tika ai te tae me te ine i nga pāmahana i te wa o te tauhohenga.No reira, ko tenei taputapu aro turuki i runga ipurangi ka whakahaere i te kaha o te pāmahana tauhohenga me te whai waahi ki te arotautanga o te tukanga me te whakawhanaketanga o nga tikanga tino pai.Ka taea hoki te whakamahi i enei pukoro ki te kite i nga tauhohenga exothermic me te aukati i nga tauhohenga rere i roto i nga punaha tauine nui.
Ko te reactor i roto i tenei pepa ko te tauira tuatahi o te whakamahinga o te hangarau UAM ki te hangahanga o nga reactors matū me te whakatutuki i te maha o nga here nui e pa ana ki te ta AM/3D o enei taputapu, penei: (i) Te wikitoria i nga raru e pa ana ki te tukatuka o te parahi, konumohe konumohe koranu ranei (ii) te pai ake o te whakataunga hongere o roto ki te whakataurite ki te whakarewatanga o te moenga o te moenga (PBF) nga tikanga mel2 mel2 (PBF) mel2 mel2. 6 (iii) te iti iho o te pāmahana tukatuka, e whakahaere ana i nga pūoko hono tika, e kore e taea i roto i te hangarau moenga paura, (v) te wikitoria i nga ahuatanga miihini ngoikore me te ngawari o nga waahanga polymer-based ki nga momo whakarewa pararopi noa17,19.
I whakaatuhia te mahinga o te reactor e te raupapa o nga tauhohenga cycloaddition alkinazide copper-catalyzed i raro i nga tikanga rere tonu (Fig. 2).Ko te reactor konukura taia ultrasonic e whakaatuhia ana i te piki.I whakauruhia a 4 ki te punaha rere arumoni ka whakamahia ki te whakahiato i te whare pukapuka azide o nga momo 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazoles ma te whakamahi i te tauhohenga o te acetylene me te alkyl group halides i te aroaro o te konutai chloride (Fig. 3).Ko te whakamahi i te huarahi rere tonu ka whakaiti i nga take haumaru ka puta ake i roto i nga tukanga puranga, na te mea ko tenei tauhohenga e whakaputa ana i nga takawaenga azide tino kaha me te morearea [317], [318].I te tuatahi, i arotauhia te tauhohenga mo te taapiringa o te phenylacetylene me te iodoethane (Mahinga 1 – Te utaina o te phenylacetylene me te iodoethane) (tirohia te Whakaahua 5).
(I runga maui) Te hoahoanga o te tatūnga i whakamahia hei whakauru i te reactor 3DP ki roto i te punaha rere (runga matau) i whiwhi mai i te kaupapa papaitia (whakararo) o te kaupapa cycloaddition Huisgen 57 i waenga i te phenylacetylene me te iodoethane mo te arotautanga me te whakaatu i nga tawhā tere hurihanga papai o te tauhohenga.
Ma te whakahaere i te wa noho o nga reactants i roto i te wahanga catalytic o te reactor me te ata tirotiro i te pāmahana tauhohenga me te pūoko thermocouple whakauru tika, ka taea te tere me te tika te whakatika i nga tikanga tauhohenga me te iti o te waa me nga rawa.I tere kitea ko te huringa teitei i tutuki ma te whakamahi i te wa noho 15 meneti me te pāmahana tauhohenga o te 150°C.Ka kitea mai i te waahi whakarea o te rorohiko MODDE ko te wa noho me te pāmahana tauhohenga he mea nui mo te tauira.Ko te whakahaere i te mokomoko hanga-i roto ma te whakamahi i enei tikanga kua tohua ka hangaia he huinga o nga tikanga tauhohenga i hangaia hei whakanui ake i nga waahi tihi hua me te whakaheke i nga waahi teitei rawa.I puta mai tenei arotautanga he 53% te hurihanga o te hua triazole, i tino rite ki te matapae a te tauira mo te 54%.