سالڊ اسٽيٽ ايڊيٽيو مينوفيڪچرنگ لاءِ ڌاتو مائڪرو فلوئڊڪ ري ايڪٽر اندر ضمني ڪيٽيليسس ۽ تجزيو

Nature.com تي اچڻ لاءِ مهرباني. توهان جيڪو برائوزر ورجن استعمال ڪري رهيا آهيو ان ۾ CSS لاءِ محدود سپورٽ آهي. بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو). ساڳئي وقت، مسلسل سپورٽ کي يقيني بڻائڻ لاءِ، اسان سائيٽ کي اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ کان سواءِ ڏيکارينداسين.
اضافي پيداوار محققن ۽ صنعتڪارن جي ڪيميائي ڊوائيسز جي ڊيزائن ۽ تيار ڪرڻ جي طريقي کي تبديل ڪري رهي آهي ته جيئن انهن جي مخصوص ضرورتن کي پورو ڪري سگهجي. هن ڪم ۾، اسان هڪ فلو ري ايڪٽر جي پهرين مثال جي رپورٽ ڪريون ٿا جيڪو سولڊ اسٽيٽ ميٽل شيٽ ليمينيشن ٽيڪنڪ الٽراسونڪ اضافي پيداوار (UAM) پاران سڌو سنئون ضم ٿيل ڪيٽيليٽڪ حصن ۽ سينسنگ عنصرن سان ٺهيل آهي. UAM ٽيڪنالاجي نه رڳو ڪيميائي ري ايڪٽرن جي اضافي پيداوار سان لاڳاپيل ڪيترين ئي حدن کي ختم ڪري ٿي، پر اهو اهڙن ڊوائيسز جي صلاحيتن کي پڻ خاص طور تي وڌائي ٿي. حياتياتي طور تي اهم 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole مرکبات جو هڪ سلسلو UAM ڪيمسٽري سيٽ اپ استعمال ڪندي Cu-mediated Huisgen 1,3-dipolar cycloadition رد عمل ذريعي ڪاميابي سان ٺهيل ۽ بهتر ڪيو ويو. UAM ۽ مسلسل وهڪري جي پروسيسنگ جي منفرد خاصيتن کي استعمال ڪندي، ڊوائيس جاري رد عمل کي ڪيٽيلائيز ڪرڻ جي قابل آهي جڏهن ته رد عمل جي نگراني ۽ اصلاح لاءِ حقيقي وقت جي موٽ پڻ فراهم ڪري ٿي.
ان جي بلڪ هم منصب جي مقابلي ۾ ان جي اهم فائدن جي ڪري، فلو ڪيمسٽري علمي ۽ صنعتي سيٽنگن ۾ هڪ اهم ۽ وڌندڙ ميدان آهي ڇاڪاڻ ته ان جي ڪيميائي جوڙجڪ جي چونڊ ۽ ڪارڪردگي کي وڌائڻ جي صلاحيت آهي. اهو سادي نامياتي ماليڪيول ٺهڻ 1 کان وٺي دواسازي مرڪب 2،3 ۽ قدرتي شين 4،5،6 تائين پکڙيل آهي. نفيس ڪيميائي ۽ دواسازي صنعتن ۾ 50 سيڪڙو کان وڌيڪ رد عمل مسلسل وهڪري جي پروسيسنگ 7 جي استعمال مان فائدو حاصل ڪري سگهن ٿا.
تازن سالن ۾، روايتي شيشي جي سامان يا فلو ڪيمسٽري سامان کي ڪسٽمائيزبل ايڊيٽيو مينوفيڪچرنگ (AM) ڪيمسٽري "ري ايڪشن ويسلز" سان تبديل ڪرڻ جي ڪوشش ڪندڙ گروپن جو رجحان وڌي رهيو آهي. انهن طريقن جي ٻيهر ڊيزائن، تيز پيداوار، ۽ 3-dimensional (3D) صلاحيتون انهن لاءِ فائديمند آهن جيڪي پنهنجي ڊوائيسز کي رد عمل، ڊوائيسز، يا حالتن جي هڪ مخصوص سيٽ مطابق ترتيب ڏيڻ چاهين ٿا. اڄ تائين، هن ڪم تقريبن خاص طور تي پوليمر تي ٻڌل 3D پرنٽنگ ٽيڪنڪ جي استعمال تي ڌيان ڏنو آهي جهڙوڪ اسٽيريوليٿوگرافي (SL) 9,10,11، فيوزڊ ڊيپوزيشن ماڊلنگ (FDM) 8,12,13,14 ۽ انڪجيٽ پرنٽنگ 7, 15, 16. ڪيميائي رد عمل/تجزيي جي وسيع رينج کي انجام ڏيڻ لاءِ اهڙن ڊوائيسز جي مضبوطي ۽ صلاحيت جي کوٽ 17, 18, 19, 20 هن فيلڊ ۾ AM جي وسيع تر عمل درآمد لاءِ هڪ وڏو محدود عنصر آهي 17, 18, 19, 20.
وهڪري ڪيمسٽري جي وڌندڙ استعمال ۽ AM سان لاڳاپيل سازگار خاصيتن جي ڪري، وڌيڪ جديد طريقن کي ڳولڻ جي ضرورت آهي جيڪي صارفين کي بهتر ڪيميائي ۽ تجزياتي صلاحيتن سان وهڪري جي رد عمل واري برتن ٺاهڻ جي قابل بڻائين. انهن طريقن کي صارفين کي انتهائي مضبوط يا فعال مواد جي هڪ حد مان چونڊڻ جي قابل بڻائڻ گهرجي جيڪي رد عمل جي حالتن جي وسيع رينج کي سنڀالڻ جي قابل هجن، جڏهن ته رد عمل جي نگراني ۽ ڪنٽرول جي اجازت ڏيڻ لاءِ ڊوائيس مان تجزياتي پيداوار جي مختلف شڪلن کي پڻ سهولت فراهم ڪن.
هڪ اضافي پيداوار جو عمل جنهن ۾ ڪسٽم ڪيميڪل ري ايڪٽر تيار ڪرڻ جي صلاحيت آهي اهو الٽراسونڪ اضافي پيداوار (UAM) آهي. هي سولڊ اسٽيٽ شيٽ ليمينيشن ٽيڪنڪ پتلي ڌاتو ورقن تي الٽراسونڪ اوسيليشن لاڳو ڪري ٿي ته جيئن انهن کي گهٽ ۾ گهٽ بلڪ هيٽنگ ۽ پلاسٽڪ فلو جي هڪ اعليٰ درجي سان پرت سان گڏ ڪري سگهجي 21، 22، 23. اڪثر ٻين AM ٽيڪنالاجين جي برعڪس، UAM کي سڌو سنئون ذيلي پيداوار سان ضم ڪري سگهجي ٿو، جيڪو هائبرڊ پيداوار جي عمل جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو، جنهن ۾ ان-سيٽو پيريڊڪ ڪمپيوٽر عددي ڪنٽرول (CNC) ملنگ يا ليزر مشيننگ بانڊڊ مواد جي هڪ پرت جي خالص شڪل کي بيان ڪري ٿي 24، 25. ان جو مطلب آهي ته صارف ننڍن فلوئڊ چينلن مان باقي خام تعميراتي مواد کي هٽائڻ سان لاڳاپيل مسئلن کان محدود نه آهي، جيڪو اڪثر ڪري پائوڊر ۽ مائع AM سسٽم 26،27،28 سان معاملو آهي. هي ڊيزائن آزادي موجود مواد جي چونڊ تائين پڻ وڌندي آهي - UAM هڪ واحد عمل جي مرحلي ۾ حرارتي طور تي هڪجهڙا ۽ مختلف مواد جي ميلاپ کي بانڊ ڪري سگهي ٿو. پگھلڻ واري عمل کان ٻاهر مواد جي ميلاپ جي چونڊ جو مطلب آهي ته مخصوص ايپليڪيشنن جي ميڪيڪل ۽ ڪيميائي مطالبن کي بهتر طور تي پورو ڪري سگهجي ٿو. مضبوط کان علاوه اسٽيٽ بانڊنگ، الٽراسونڪ بانڊنگ دوران سامهون ايندڙ هڪ ٻيو رجحان پلاسٽڪ مواد جو نسبتاً گهٽ درجه حرارت تي تيز وهڪري آهي 29,30,31,32,33. UAM جي هي منفرد خاصيت ڌاتو جي تہن جي وچ ۾ ميڪيڪل/ٿرمل عنصرن کي نقصان کان سواءِ ايمبيڊنگ کي آسان بڻائي سگهي ٿي. UAM ايمبيڊڊ سينسر انٽيگريٽيڊ اينالائيٽڪس ذريعي ڊوائيس کان صارف تائين حقيقي وقت جي معلومات جي ترسيل کي آسان بڻائي سگهن ٿا.
ليکڪن جي گذريل ڪم 32 UAM عمل جي صلاحيت کي ظاهر ڪيو ته جيئن انٽيگريٽڊ سينسنگ صلاحيتن سان ڌاتو 3D مائڪرو فلوئڊڪ ڍانچي ٺاهي سگهجي. هي صرف هڪ نگراني وارو ڊوائيس آهي. هي پيپر UAM پاران ٺاهيل مائڪرو فلوئڊڪ ڪيميڪل ري ايڪٽر جو پهريون مثال پيش ڪري ٿو؛ هڪ فعال ڊوائيس جيڪو نه رڳو نگراني ڪري ٿو پر ساخت جي طور تي مربوط ڪيٽالسٽ مواد ذريعي ڪيميائي سنٿيسس کي به متاثر ڪري ٿو. ڊوائيس 3D ڪيميڪل ڊيوائس جي پيداوار ۾ UAM ٽيڪنالاجي سان لاڳاپيل ڪيترن ئي فائدن کي گڏ ڪري ٿو، جهڙوڪ: ڪمپيوٽر جي مدد سان ٺهيل ڊيزائن (CAD) ماڊلز مان سڌو سنئون مڪمل 3D ڊيزائن کي شين ۾ تبديل ڪرڻ جي صلاحيت؛ اعلي حرارتي چالکائي ۽ ڪيٽالسٽ مواد کي گڏ ڪرڻ لاءِ ملٽي-مٽيريل فيبريڪيشن؛ ۽ صحيح رد عمل جي درجه حرارت جي نگراني ۽ ڪنٽرول لاءِ ري ايجنٽ اسٽريمز جي وچ ۾ سڌو سنئون ٿرمل سينسرز کي شامل ڪرڻ. ري ايڪٽر جي ڪارڪردگي کي ظاهر ڪرڻ لاءِ، دواسازي طور تي اهم 1,4-ڊسبسٽيٽيوٽيڊ 1,2,3-ٽرائيازول مرکبات جي هڪ لائبريري کي ڪاپر-ڪيٽيلائزڊ هيوزجن 1,3-ڊائيپولر سائيڪلو ايڊيشن پاران ترتيب ڏنو ويو. هي ڪم نمايان ڪري ٿو ته ڪيئن مواد سائنس ۽ ڪمپيوٽر جي مدد سان ڊيزائن جو استعمال ملٽي ڊسيپلينري ريسرچ ذريعي ڪيمسٽري لاءِ نوان موقعا ۽ امڪان کولي سگهي ٿو.
سڀئي سالوينٽس ۽ ري ايجنٽس سگما-الڊرچ، الفا ايسر، ٽي سي آءِ يا فشر سائنٽيفڪ کان خريد ڪيا ويا هئا ۽ اڳواٽ صفائي کان سواءِ استعمال ڪيا ويا هئا. 400 MHz ۽ 100 MHz تي ترتيب وار 1H ۽ 13C NMR اسپيڪٽرا، JEOL ECS-400 400 MHz اسپيڪٽروميٽر يا Bruker Avance II 400 MHz اسپيڪٽروميٽر ۽ CDCl3 يا (CD3)2SO کي محلول طور استعمال ڪندي حاصل ڪيا ويا. سڀئي رد عمل Uniqsis FlowSyn فلو ڪيمسٽري پليٽ فارم استعمال ڪندي ڪيا ويا.
هن مطالعي ۾ سڀني ڊوائيسز کي ٺاهڻ لاءِ UAM استعمال ڪيو ويو. ٽيڪنالاجي 1999 ۾ ايجاد ڪئي وئي هئي، ۽ ان جي ٽيڪنيڪل تفصيل، آپريٽنگ پيرا ميٽرز ۽ ان جي ايجاد کان وٺي ترقي هيٺ ڏنل شايع ٿيل مواد 34,35,36,37 ذريعي اڀياس ڪري سگهجي ٿي. ڊوائيس (شڪل 1) هڪ الٽرا هاءِ پاور، 9kW SonicLayer 4000® UAM سسٽم (Fabrisonic، OH، USA) استعمال ڪندي لاڳو ڪئي وئي هئي. فلو ڊيوائس جي ٺاھڻ لاءِ چونڊيل مواد Cu-110 ۽ Al 6061 هئا. Cu-110 ۾ ٽامي جو مواد تمام گهڻو آهي (گهٽ ۾ گهٽ 99.9% ٽامي)، ان کي ٽامي-ڪيٽيلائيزڊ رد عمل لاءِ هڪ سٺو اميدوار بڻائي ٿو، ۽ تنهن ڪري ان کي "مائڪرو ري ايڪٽر اندر فعال پرت" طور استعمال ڪيو ويندو آهي. Al 6061 O کي "بلڪ" مواد طور استعمال ڪيو ويندو آهي، تجزيو لاءِ استعمال ٿيندڙ ايمبيڊنگ پرت پڻ؛ مصر جي معاون جزو ايمبيڊنگ ۽ اينيلڊ حالت Cu-110 پرت سان گڏ. Al 6061 O هڪ مواد آهي جيڪو انتهائي مطابقت رکندڙ ڏيکاريو ويو آهي. UAM پروسيس 38، 39، 40، 41 ۽ جانچ ڪئي وئي آهي ۽ هن ڪم ۾ استعمال ٿيندڙ ريجنٽس سان ڪيميائي طور تي مستحڪم مليو آهي. Al 6061 O جو Cu-110 سان ميلاپ پڻ UAM لاءِ هڪ مطابقت رکندڙ مواد جو ميلاپ سمجهيو ويندو آهي ۽ تنهن ڪري هن مطالعي لاءِ هڪ مناسب مواد آهي. 38,42 اهي ڊوائيس هيٺ ڏنل جدول 1 ۾ درج ٿيل آهن.
ري ايڪٽر ٺاهڻ جا مرحلا (1) Al 6061 سبسٽريٽ (2) ٽامي جي ورق تي سيٽ ڪيل هيٺئين چينل جي تياري (3) تہن جي وچ ۾ ٿرموڪوپل جي ايمبيڊنگ (4) مٿيون چينل (5) انليٽ ۽ آئوٽ ليٽ (6) مونوليٿڪ ري ايڪٽر.
فلوئڊ رستي جي ڊيزائن جو فلسفو اهو آهي ته چپ اندر فلوئڊ جي سفر جي مفاصلي کي وڌائڻ لاءِ هڪ ڪنووليٽيڊ رستو استعمال ڪيو وڃي، جڏهن ته چپ کي منظم سائيز تي رکيو وڃي. فاصلي ۾ هي واڌارو ڪيٽالسٽ/ريجنٽ جي رابطي جي وقت کي وڌائڻ ۽ بهترين پيداوار جي پيداوار فراهم ڪرڻ لاءِ گهربل آهي. چپس سڌي رستي جي آخر ۾ 90° موڙ استعمال ڪن ٿا ته جيئن ڊوائيس اندر انتشار واري ميلاپ کي وڌايو وڃي ۽ مٿاڇري (ڪيٽالسٽ) سان فلوئڊ جي رابطي جي وقت کي وڌايو وڃي. حاصل ڪري سگهجي ٿو ته ملائي کي وڌيڪ وڌائڻ لاءِ، ري ايڪٽر ڊيزائن ۾ ٻه ريجنٽ انليٽ شامل آهن جيڪي سرپينٽائن ميڪنگ سيڪشن ۾ داخل ٿيڻ کان اڳ Y-جنڪشن تي گڏ ڪيا ويا آهن. ٽيون انليٽ، جيڪو وهڪرو کي ان جي رهائش جي وچ ۾ اڌ رستي تي ڪٽي ٿو، مستقبل جي ملٽي اسٽيپ رد عمل جي سنٿيسس جي ڊيزائن ۾ شامل آهي.
سڀني چينلن ۾ هڪ چورس پروفائل آهي (ڪو به ڊرافٽ اينگل نه آهي)، چينل جي جاميٽري ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ وقتي سي اين سي ملنگ جو نتيجو آهي. چينل جي طول و عرض کي هڪ اعلي (مائڪرو ري ايڪٽر لاءِ) حجم جي پيداوار کي يقيني بڻائڻ لاءِ چونڊيو ويو آهي، جڏهن ته ڪافي ننڍو هجڻ ڪري مٿاڇري جي رابطي (ڪيٽالسٽ) کي آسان بڻائي سگهجي ٿو گھڻن شامل سيالن لاءِ. مناسب سائيز ليکڪن جي ماضي جي تجربي تي ٻڌل آهي ته جيئن رد عمل لاءِ ڌاتو-فلوئڊڪ ڊوائيسز سان. آخري چينل جا اندروني طول و عرض 750 µm x 750 µm هئا ۽ ڪل ري ايڪٽر حجم 1 ملي ليٽر هو. هڪ مربوط ڪنيڪٽر (1/4″—28 UNF ٿريڊ) ڊيزائن ۾ شامل ڪيو ويو آهي ته جيئن ڪمرشل فلو ڪيمسٽري سامان سان ڊوائيس جي سادي انٽرفيسنگ جي اجازت ڏني وڃي. چينل جي سائيز ورق مواد جي ٿلهي، ان جي ميڪيڪل ملڪيتن، ۽ الٽراسونڪس سان استعمال ٿيندڙ بانڊنگ پيرا ميٽرز جي ڪري محدود آهي. ڏنل مواد لاءِ هڪ مخصوص ويڪر تي، مواد ٺاهيل چينل ۾ "سگهندو". هن حساب لاءِ في الحال ڪو خاص ماڊل ناهي، تنهن ڪري ڏنل مواد ۽ ڊيزائن لاءِ وڌ ۾ وڌ چينل جي ويڪر تجرباتي طور تي طئي ڪئي وئي آهي؛ هن صورت ۾، 750 μm جي ويڪر سڪي وڃڻ جو سبب نه بڻجندي.
چينل جي شڪل (چورس) چورس ڪٽر استعمال ڪندي طئي ڪئي ويندي آهي. چينلن جي شڪل ۽ سائيز کي سي اين سي مشينن ذريعي مختلف ڪٽنگ ٽولز استعمال ڪندي تبديل ڪري سگهجي ٿو ته جيئن مختلف وهڪري جي شرح ۽ خاصيتون حاصل ڪري سگهجن. 125 μm ٽول استعمال ڪندي هڪ وکر شڪل چينل ٺاهڻ جو هڪ مثال مونگهن 45 جي ڪم ۾ ملي سگهي ٿو. جڏهن ورق جي پرت کي پلانر انداز ۾ جمع ڪيو ويندو آهي، ته چينلن تي ورق مواد جي اوورلي هڪ فليٽ (چورس) ختم هوندي. هن ڪم ۾، چينل جي هم آهنگي کي برقرار رکڻ لاءِ، هڪ چورس خاڪو استعمال ڪيو ويو.
تيار ڪرڻ ۾ اڳ ۾ پروگرام ٿيل وقفي دوران، ٿرموڪوپل گرمي پد جاچ (قسم K) سڌو سنئون ڊوائيس اندر مٿئين ۽ هيٺين چينل گروپن جي وچ ۾ شامل ڪيا ويندا آهن (شڪل 1 - اسٽيج 3). اهي ٿرموڪوپل -200 کان 1350 °C تائين گرمي پد جي تبديلين جي نگراني ڪري سگهن ٿا.
ڌاتو جمع ڪرڻ جو عمل UAM هارن ذريعي 25.4 ملي ميٽر ويڪر، 150 مائڪرون ٿلهي ڌاتو ورق استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي. اهي ورق پرتون پوري تعمير واري علائقي کي ڍڪڻ لاءِ ويجهن پٽين جي هڪ سلسلي ۾ ڳنڍيل آهن؛ جمع ٿيل مواد جو سائز آخري پيداوار کان وڏو آهي ڇاڪاڻ ته گھٽائڻ وارو عمل آخري خالص شڪل پيدا ڪري ٿو. CNC مشيننگ سامان جي ٻاهرين ۽ اندروني شڪلن کي مشين ڪرڻ لاءِ استعمال ڪئي ويندي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ سامان ۽ چينلن جي مٿاڇري ختم چونڊيل اوزار ۽ CNC پروسيس پيرا ميٽرز جي برابر ٿيندي آهي (هن مثال ۾ تقريبن 1.6 μm Ra). مسلسل، مسلسل الٽراسونڪ مواد جمع ڪرڻ ۽ مشيننگ چڪر ڊوائيس جي پيداوار جي عمل ۾ استعمال ڪيا ويندا آهن انهي کي يقيني بڻائڻ لاءِ ته طول و عرض جي درستگي برقرار رکي وڃي ۽ ختم ٿيل حصو CNC فنش ملنگ جي درستگي جي سطحن کي پورو ڪندو. هن ڊوائيس لاءِ استعمال ٿيندڙ چينل جي ويڪر ايتري ننڍي آهي ته اهو يقيني بڻائي سگهجي ته ورق مواد فلوئڊ چينل ۾ "سگهي" نه ٿو، تنهن ڪري چينل هڪ چورس ڪراس سيڪشن برقرار رکي ٿو. ورق مواد ۽ UAM پروسيس پيرا ميٽرز ۾ ممڪن خال تجرباتي طور تي هڪ پيداواري پارٽنر (Fabrisonic LLC، USA) پاران طئي ڪيا ويا.
مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته UAM بانڊنگ انٽرفيس 46، 47 تي ٿوري عنصري پکيڙ ٿئي ٿي بغير ڪنهن اضافي حرارتي علاج جي، تنهن ڪري هن ڪم ۾ ڊوائيسز لاءِ، Cu-110 پرت Al 6061 پرت کان الڳ رهي ٿي ۽ اوچتو تبديل ٿي وڃي ٿي.
ري ايڪٽر جي آئوٽ ليٽ تي هڪ پري ڪيليبريٽر ٿيل 250 psi (1724 kPa) بيڪ پريشر ريگيوليٽر (BPR) نصب ڪريو ۽ ري ايڪٽر ذريعي 0.1 کان 1 mL منٽ-1 جي شرح سان پاڻي پمپ ڪريو. ري ايڪٽر جي دٻاءُ کي FlowSyn بلٽ ان سسٽم پريشر سينسر استعمال ڪندي مانيٽر ڪيو ويو ته جيئن تصديق ڪري سگهجي ته سسٽم مسلسل مستحڪم دٻاءُ برقرار رکي سگهي ٿو. فلو ري ايڪٽر جي پار ممڪن درجه حرارت جي گريڊينٽس کي ري ايڪٽر اندر شامل ٿيل ٿرموڪوپلز ۽ FlowSyn چپ هيٽنگ پليٽ اندر شامل ٿيل ٿرموڪوپلز جي وچ ۾ ڪنهن به فرق جي سڃاڻپ ڪندي جانچيو ويو. اهو پروگرام لائق هاٽ پليٽ جي درجه حرارت کي 25 °C جي واڌ ۾ 100 ۽ 150 °C جي وچ ۾ مختلف ڪرڻ ۽ پروگرام ٿيل ۽ رڪارڊ ٿيل گرمي پد جي وچ ۾ ڪنهن به فرق کي نوٽ ڪندي حاصل ڪيو ويندو آهي. اهو tc-08 ڊيٽا لاگر (PicoTech، ڪيمبرج، UK) ۽ ان سان گڏ PicoLog سافٽ ويئر استعمال ڪندي حاصل ڪيو ويو.
فينائل ايسٽيلين ۽ آئيوڊوٿين جي سائيڪلو ايڊيشن رد عمل جي حالتن کي بهتر بڻايو ويو (اسڪيم 1- فينائل ايسٽيلين ۽ آئيوڊوٿين جو سائيڪلو ايڊيشن اسڪيم 1- فينائل ايسٽيلين ۽ آئيوڊوٿين جو سائيڪلو ايڊيشن). هي اصلاح تجربن جي مڪمل فيڪٽريئل ڊيزائن (DOE) جي طريقي سان ڪئي وئي، درجه حرارت ۽ رهائش جي وقت کي متغير پيرا ميٽرز طور استعمال ڪندي، جڏهن ته الڪائن: ازائيڊ تناسب کي 1:2 تي طئي ڪيو ويو.
سوڊيم ايزائيڊ (0.25 ايم، 4:1 ڊي ايم ايف: ايڇ 2 او)، آئيوڊوٿين (0.25 ايم، ڊي ايم ايف)، ۽ فينائل ايسٽيلين (0.125 ايم، ڊي ايم ايف) جا الڳ الڳ محلول تيار ڪيا ويا. هر محلول جو 1.5 ايم ايل ايلڪواٽ ملايو ويو ۽ گهربل وهڪري جي شرح ۽ گرمي پد تي ري ايڪٽر ذريعي پمپ ڪيو ويو. ماڊل جواب کي ٽرائيازول پراڊڪٽ جي فينائل ايسٽيلين شروعاتي مواد جي چوٽي واري علائقي جي تناسب جي طور تي ورتو ويو ۽ اعليٰ ڪارڪردگي مائع ڪروميٽوگرافي (HPLC) ذريعي طئي ڪيو ويو. تجزيي جي تسلسل لاءِ، سڀني رد عملن جو نمونو رد عمل جي مرکب جي ري ايڪٽر مان نڪرڻ کان پوءِ ورتو ويو. اصلاح لاءِ چونڊيل پيرا ميٽر رينجز جدول 2 ۾ ڏيکاريل آهن.
سڀني نمونن جو تجزيو ڪروماسٽر HPLC سسٽم (VWR، PA، USA) استعمال ڪندي ڪيو ويو جنهن ۾ هڪ ڪواٽرنري پمپ، ڪالم اوون، متغير طول موج UV ڊيڪٽر ۽ آٽو سمپلر شامل هئا. ڪالم هڪ برابري 5 C18 (VWR، PA، USA) هو، سائيز ۾ 4.6 × 100 ملي ميٽر، 5 µm پارٽيڪل سائيز، 40 °C تي برقرار رکيو ويو. محلول آئسوڪريٽڪ 50:50 ميٿانول هو: پاڻي 1.5 mL.min-1 جي وهڪري جي شرح تي. انجيڪشن جو مقدار 5 µL هو ۽ ڊيڪٽر طول موج 254 nm هو. DOE نموني لاءِ % چوٽي جو علائقو صرف باقي الڪائن ۽ ٽرائيازول شين جي چوٽي وارن علائقن مان ڳڻيو ويو. شروعاتي مواد جي انجيڪشن لاڳاپيل چوٽين جي سڃاڻپ جي اجازت ڏئي ٿي.
ري ايڪٽر تجزيي جي آئوٽ پُٽ کي MODDE DOE سافٽ ويئر (Umetrics، Malmö، سويڊن) سان ڳنڍڻ سان نتيجن جي رجحانن جو مڪمل تجزيو ۽ هن سائيڪلو ايڊيشن لاءِ بهترين رد عمل جي حالتن جو تعين ڪرڻ جي اجازت ملي ٿي. بلٽ ان آپٽمائيزر کي هلائڻ ۽ سڀني اهم ماڊل اصطلاحن کي چونڊڻ سان رد عمل جي حالتن جو هڪ سيٽ حاصل ٿئي ٿو جيڪو پراڊڪٽ جي چوٽي واري علائقي کي وڌ کان وڌ ڪرڻ لاءِ ٺهيل آهي جڏهن ته ايسٽيلين شروعاتي مواد لاءِ چوٽي واري علائقي کي گهٽائي ٿو.
ڪيٽيليٽڪ رد عمل چيمبر اندر مٿاڇري تانبے جي آڪسائيڊيشن هر ٽرائيازول مرڪب لائبريري جي سنٿيسس کان اڳ رد عمل چيمبر مان وهندڙ هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ (36٪) جي محلول (وهڪري جي شرح = 0.4 ايم ايل منٽ-1، رهائش جو وقت = 2.5 منٽ) استعمال ڪندي حاصل ڪئي وئي.
هڪ ڀيرو حالتن جي هڪ بهترين سيٽ جي سڃاڻپ ٿي وئي، انهن کي ايسٽيلين ۽ هالوالڪين ڊيريويٽوز جي هڪ حد تي لاڳو ڪيو ويو ته جيئن هڪ ننڍڙي لائبريري سنٿيسس جي تاليف جي اجازت ڏني وڃي، انهي ڪري انهن حالتن کي امڪاني ريجنٽس جي وسيع حد تي لاڳو ڪرڻ جي صلاحيت قائم ڪئي وئي (شڪل 1).2).
سوڊيم ايزائيڊ (0.25 ايم، 4:1 ڊي ايم ايف: ايڇ 2 او)، هالوالڪينز (0.25 ايم، ڊي ايم ايف) ۽ الڪائنز (0.125 ايم، ڊي ايم ايف) جا الڳ الڳ محلول تيار ڪريو. هر محلول جي 3 ايم ايل الڪواٽ کي ملايو ويو ۽ ري ايڪٽر ذريعي 75 µL.min-1 ۽ 150 °C تي پمپ ڪيو ويو. ڪل مقدار کي هڪ شيشي ۾ گڏ ڪيو ويو ۽ 10 ايم ايل ايٿائل ايسٽيٽ سان ملايو ويو. نموني محلول کي 3 × 10 ايم ايل پاڻي سان ڌويو ويو. پاڻي جي تہن کي 10 ايم ايل ايٿائل ايسٽيٽ سان گڏ ڪيو ويو ۽ ڪڍيو ويو؛ پوءِ نامياتي تہن کي گڏ ڪيو ويو، 3 x 10 ايم ايل برائن سان ڌويو ويو، MgSO4 تي خشڪ ڪيو ويو ۽ فلٽر ڪيو ويو، پوءِ محلول کي ويڪيوم ۾ هٽايو ويو. HPLC، 1H NMR، 13C NMR ۽ هاءِ ريزوليوشن ماس اسپيڪٽروميٽري (HR-MS) جي ميلاپ ذريعي تجزيو ڪرڻ کان اڳ ايٿائل ايسٽيٽ استعمال ڪندي سليڪا جيل تي ڪالم ڪروميٽوگرافي ذريعي نمونن کي صاف ڪيو ويو.
سڀئي اسپيڪٽرا ٿرمو فشر پريسيشن آربٽراپ ريزوليوشن ماس اسپيڪٽروميٽر استعمال ڪندي حاصل ڪيا ويا هئا جنهن ۾ ESI آئنائيزيشن ذريعو طور هو. سڀئي نمونا ايسٽونائيٽرائيل کي محلول طور استعمال ڪندي تيار ڪيا ويا هئا.
ايلومينيم جي پٺڀرائي واري سليڪا پليٽن تي TLC تجزيو ڪيو ويو. پليٽن کي UV لائيٽ (254 nm) يا وينلن اسٽيننگ ۽ گرم ڪرڻ سان ڏٺو ويو.
سڀني نمونن جو تجزيو هڪ VWR ڪروماسٽر (VWR انٽرنيشنل لميٽيڊ، لائيٽن بزارڊ، برطانيه) سسٽم استعمال ڪندي ڪيو ويو جيڪو هڪ آٽو سمپلر، ڪالمن اوون بائنري پمپ ۽ سنگل ويولينٿ ڊيڪٽر سان ليس هو. استعمال ٿيل ڪالمن هڪ ACE Equivalence 5 C18 (150 × 4.6 ملي ميٽر، ايڊوانسڊ ڪروماٽوگرافي ٽيڪنالاجيز لميٽيڊ، ايبرڊين، اسڪاٽلينڊ) هو.
انجيڪشن (5 µL) سڌو سنئون ٿلهي ٿيل خام رد عمل جي مرکب (1:10 ٿلهي ڪرڻ) مان ٺاهيا ويا ۽ پاڻي سان تجزيو ڪيو ويو: ميٿانول (50:50 يا 70:30)، سواءِ ڪجهه نمونن جي جيڪي 70:30 سالوينٽ سسٽم (اسٽار نمبر جي طور تي ظاهر ڪيل) کي 1.5 ايم ايل/منٽ جي وهڪري جي شرح تي استعمال ڪندا هئا. ڪالم کي 40 °C تي رکيو ويو. ڊيڪٽر جي موج جي ڊيگهه 254 nm آهي.
نموني جي چوٽي واري علائقي جو حساب بقايا الڪائن جي چوٽي واري علائقي مان ڪيو ويو، صرف ٽرائيازول پراڊڪٽ، ۽ شروعاتي مواد جي انجيڪشن سان لاڳاپيل چوٽين جي سڃاڻپ ممڪن ٿي.
سڀني نمونن جو تجزيو ٿرمو iCAP 6000 ICP-OES استعمال ڪندي ڪيو ويو. سڀئي ڪيليبريشن معيار 2٪ نائٽرڪ ايسڊ (SPEX Certi Prep) ۾ 1000 ppm Cu معياري محلول استعمال ڪندي تيار ڪيا ويا. سڀئي معيار 5٪ DMF ۽ 2٪ HNO3 محلول ۾ تيار ڪيا ويا، ۽ سڀني نمونن کي نموني DMF-HNO3 محلول ۾ 20 ڀيرا گھٽايو ويو.
UAM الٽراسونڪ ڌاتو ويلڊنگ کي آخري اسيمبلي ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ ڌاتو ورق مواد لاءِ بانڊنگ ٽيڪنڪ طور استعمال ڪري ٿو. الٽراسونڪ ڌاتو ويلڊنگ هڪ وائبريٽنگ ڌاتو ٽول (جنهن کي هارن يا الٽراسونڪ هارن سڏيو ويندو آهي) استعمال ڪري ٿو ته جيئن مواد کي وائبريٽنگ ڪرڻ دوران ورق پرت/اڳ ۾ مضبوط ٿيل پرت تي دٻاءُ لاڳو ڪيو وڃي. مسلسل آپريشن لاءِ، سونوٽروڊ سلنڈر آهي ۽ مواد جي مٿاڇري تي ڦرندو آهي، سڄي علائقي کي بانڊ ڪندو آهي. جڏهن دٻاءُ ۽ وائبريشن لاڳو ڪيا ويندا آهن، ته مواد جي مٿاڇري تي آڪسائيڊ ٽٽي سگهن ٿا. مسلسل دٻاءُ ۽ وائبريشن مواد جي اسپرٽيز کي ٽوڙڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿو 36. مقامي طور تي پيدا ٿيندڙ گرمي ۽ دٻاءُ سان ويجهڙائي جو رابطو پوءِ مادي انٽرفيس تي مضبوط رياستي بانڊنگ ڏانهن وٺي ٿو؛ اهو مٿاڇري جي توانائي ۾ تبديلين ذريعي چپکڻ ۾ پڻ مدد ڪري سگهي ٿو 48. بانڊنگ ميڪانيزم جي نوعيت ٻين اضافي پيداوار جي طريقن ۾ ذڪر ڪيل متغير پگھلڻ واري درجه حرارت ۽ اعلي درجه حرارت جي بعد جي اثرات سان لاڳاپيل ڪيترن ئي مسئلن کي ختم ڪري ٿي. هي مختلف مواد جي ڪيترن ئي تہن جي سڌي بانڊنگ (يعني، مٿاڇري جي ترميم کان سواءِ، فلرز يا چپکڻ وارن) کي هڪ واحد مضبوط ڍانچي ۾ داخل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو.
UAM لاءِ ٻيو سازگار عنصر ڌاتوءَ جي مواد ۾ پلاسٽڪ جي وهڪري جي اعليٰ درجي جو مشاهدو آهي، جيتوڻيڪ گهٽ درجه حرارت تي، يعني ڌاتوءَ جي مواد جي پگھلڻ واري نقطي کان تمام هيٺ. الٽراسونڪ اوسيليشن ۽ دٻاءُ جو ميلاپ مقامي اناج جي حد جي منتقلي ۽ ٻيهر ڪرسٽلائيزيشن جي اعليٰ سطح کي جنم ڏئي ٿو بغير روايتي طور تي بلڪ مواد سان لاڳاپيل وڏي گرمي پد ۾ واڌ جي. آخري اسيمبلي جي تعمير دوران، هن رجحان کي ڌاتوءَ جي ورق جي تہن جي وچ ۾ فعال ۽ غير فعال حصن کي شامل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو، پرت جي پرت. عناصر جهڙوڪ آپٽيڪل فائبر 49، مضبوطيون 46، اليڪٽرانڪس 50، ۽ ٿرموڪوپل (هي ڪم) سڀني کي UAM ڍانچي ۾ ڪاميابي سان شامل ڪيو ويو آهي ته جيئن فعال ۽ غير فعال جامع اسيمبليون ٺاهي سگهجن.
هن ڪم ۾، UAM جي مختلف مادي بانڊنگ ۽ انٽرڪاليشن امڪانن کي استعمال ڪيو ويو آهي ته جيئن آخري ڪيٽيليٽڪ درجه حرارت جي نگراني ڪندڙ مائڪرو ري ايڪٽر ٺاهيو وڃي.
پيليڊيم (Pd) ۽ ٻين عام طور تي استعمال ٿيندڙ ڌاتو ڪيٽالسٽن جي مقابلي ۾، Cu ڪيٽالائسس جا ڪيترائي فائدا آهن: (i) اقتصادي طور تي، Cu ڪيٽالائسس ۾ استعمال ٿيندڙ ٻين ڪيترن ئي ڌاتون جي ڀيٽ ۾ گهٽ مهانگو آهي ۽ تنهن ڪري ڪيميائي پروسيسنگ انڊسٽري لاءِ هڪ پرڪشش آپشن آهي (ii) Cu-ڪيٽالائزڊ ڪراس-ڪپلنگ رد عملن جي حد وڌي رهي آهي ۽ Pd-بنياد طريقن جي ڪجهه حد تائين مڪمل طور تي نظر اچي ٿي51,52,53 (iii) Cu-ڪيٽالائزڊ رد عمل ٻين ليگنڊن جي غير موجودگي ۾ سٺو ڪم ڪن ٿا، اهي ليگنڊ اڪثر ڪري ساخت جي لحاظ کان سادا ۽ سستا هوندا آهن جيڪڏهن گهربل هجي، جڏهن ته Pd ڪيمسٽري ۾ استعمال ٿيندڙ اڪثر پيچيده، مهانگا ۽ هوا سان حساس هوندا آهن (iv) Cu، خاص طور تي سنٿيسس ۾ الڪائنز کي پابند ڪرڻ جي صلاحيت لاءِ مشهور آهي، مثال طور، بائي ميٽالڪ-ڪيٽالائزڊ سونوگاشيرا ڪپلنگ ۽ ايزائيڊس سان سائڪلو ايڊيشن (ڪلڪ ڪيمسٽري) (v) Cu پڻ اولمن قسم جي رد عملن ۾ ڪيترن ئي نيوڪليوفائلز جي آريليشن کي فروغ ڏيڻ جي قابل آهي.
انهن سڀني رد عملن جي هيٽروجينائيزيشن جون مثالون تازو ئي Cu(0) جي موجودگي ۾ ظاهر ڪيون ويون آهن. اهو گهڻو ڪري دواسازي جي صنعت ۽ ڌاتو ڪيٽالسٽ جي بحالي ۽ ٻيهر استعمال تي وڌندڙ ڌيان جي ڪري آهي55,56.
1960 جي ڏهاڪي ۾ هيوزگن پاران پيش ڪيل 57، ايسٽيلين ۽ ايزائيڊ جي وچ ۾ 1,3-ڊائيپولر سائيڪلو ايڊيشن رد عمل کي 1,2,3-ٽرائيازول کي هڪ هم آهنگي واري مظاهري رد عمل سمجهيو ويندو آهي. نتيجي ۾ 1,2,3 ٽرائيازول ٽڪريون دوا جي دريافت جي ميدان ۾ فارماڪوفور جي طور تي خاص دلچسپي جون آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي حياتياتي ايپليڪيشنن ۽ مختلف علاج جي ايجنٽن ۾ استعمال جي ڪري 58.
هي رد عمل ٻيهر ڌيان ۾ آيو جڏهن شارپلس ۽ ٻين "ڪلڪ ڪيمسٽري" جو تصور متعارف ڪرايو 59. "ڪلڪ ڪيمسٽري" جو اصطلاح هيٽرو ايٽم لنڪيج (CXC) ذريعي نئين مرڪبن ۽ ڪمبينيٽريل لائبريرين جي تيز سنٿيسس لاءِ رد عمل جي هڪ مضبوط، قابل اعتماد ۽ چونڊيل سيٽ کي بيان ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. 60 انهن رد عملن جي مصنوعي اپيل انهن جي لاڳاپيل اعلي پيداوار مان پيدا ٿئي ٿي، رد عمل جون حالتون سادي آهن، آڪسيجن ۽ پاڻي جي مزاحمت، ۽ پيداوار جي علحدگي سادي آهي 61.
ڪلاسيڪل هيوزجن 1,3-ڊائيپول سائيڪلو ايڊيشن "ڪلڪ ڪيمسٽري" جي درجي سان تعلق نٿو رکي. بهرحال، ميڊل ۽ شارپ ليس اهو ظاهر ڪيو ته هي ايزائيڊ-الڪائن ڪوپلنگ ايونٽ غير ڪيٽيلائزڊ 1,3-ڊائيپولر سائيڪلو ايڊيشن 62,63 جي مقابلي ۾ Cu(I) جي موجودگي ۾ 107 کان 108 تائين پهچي ٿو. هن بهتر رد عمل جي ميڪانيزم کي تحفظ گروپن يا سخت رد عمل جي حالتن جي ضرورت ناهي ۽ هڪ وقت جي پيماني تي 1,4-ڊسبسٽيٽيوٽيڊ 1,2,3-ٽرائيازول (اينٽي- 1,2,3-ٽرائيازول) جي مڪمل تبديلي ۽ چونڊ جي ويجهو پيدا ڪري ٿو (شڪل 3).
روايتي ۽ ڪاپر-ڪيٽيلائيزڊ هيوزجن سائيڪلو ايڊيشنز جا آئسوميٽرڪ نتيجا. Cu(I)-ڪيٽيلائيزڊ هيوزجن سائيڪلو ايڊيشنز صرف 1,4-ڊسبسٽيٽيوٽيڊ 1,2,3-ٽرائيازول پيدا ڪن ٿا، جڏهن ته حرارتي طور تي متاثر ٿيل هيوزجن سائيڪلو ايڊيشنز عام طور تي 1,4- ۽ 1,5-ٽرائيازول 1:1 ايزول جي اسٽيريوآئسومر جو مرکب پيدا ڪن ٿا.
گھڻن پروٽوڪول ۾ مستحڪم Cu(II) ذريعن جي گھٽتائي شامل آهي، جيئن ته CuSO4 يا Cu(II)/Cu(0) قسمن جي گھٽتائي سوڊيم لوڻ سان گڏ. ٻين ڌاتو-ڪيٽيلائيزڊ رد عملن جي مقابلي ۾، Cu(I) جي استعمال جا وڏا فائدا آهن سستا ۽ سنڀالڻ ۾ آسان هجڻ جا.
ووريل ۽ ٻين پاران ڪيل ڪائنيٽڪ ۽ آئسوٽوپڪ ليبلنگ مطالعي. 65 ڏيکاريو ته، ٽرمينل الڪائنز جي صورت ۾، ٽامي جا ٻه برابر ايزائيڊ جي طرف هر ماليڪيول جي رد عمل کي چالو ڪرڻ ۾ شامل آهن. تجويز ڪيل ميڪانيزم هڪ ڇهن ميمبرن واري ٽامي جي ڌاتو جي انگوزي ذريعي اڳتي وڌندو آهي جيڪو ايزائيڊ کي σ-بانڊڊ ڪاپر ايسٽيلائيڊ سان π-بانڊڊ ڪاپر سان گڏ هڪ مستحڪم ڊونر ليگنڊ جي طور تي هم آهنگي سان ٺهيل آهي. ٽرائيازول ڪاپر ڊيريويٽيوز رنگ جي ڇڪڻ سان ٺهيل آهن، جنهن کان پوءِ پروٽان جي خرابي سان ٽرائيازول پراڊڪٽس مهيا ڪرڻ ۽ ڪيٽيليٽڪ چڪر کي بند ڪرڻ لاءِ.
جڏهن ته فلو ڪيمسٽري ڊوائيسز جا فائدا چڱي طرح دستاويز ٿيل آهن، انهن سسٽم ۾ ان-لائن، ان-سيٽو، پروسيس مانيٽرنگ لاءِ تجزياتي اوزارن کي ضم ڪرڻ جي خواهش رهي آهي66,67. UAM انتهائي پيچيده 3D فلو ري ايڪٽرز کي ڊزائين ڪرڻ ۽ پيدا ڪرڻ لاءِ هڪ مناسب طريقو ثابت ٿيو جيڪو ڪيٽيليٽڪ طور تي فعال، حرارتي طور تي چالو مواد مان ٺهيل آهي جنهن ۾ سڌو سنئون شامل ٿيل سينسنگ عنصرن (شڪل 4) شامل آهن.
الٽراسونڪ ايڊيٽيو مينوفيڪچرنگ (UAM) پاران پيچيده اندروني چينل جي جوڙجڪ، ايمبيڊڊ ٿرموڪوپلز ۽ ڪيٽيليٽڪ ري ايڪشن چيمبر سان ٺهيل ايلومينيم-ڪاپر فلو ري ايڪٽر. اندروني فلوئڊ رستن کي ڏسڻ لاءِ، اسٽيريو ليٿوگرافي استعمال ڪندي ٺهيل هڪ شفاف پروٽوٽائپ پڻ ڏيکاريو ويو آهي.
مستقبل جي نامياتي رد عملن لاءِ ري ايڪٽرن کي تيار ڪرڻ کي يقيني بڻائڻ لاءِ، محلولن کي محفوظ طور تي ابلڻ واري نقطي کان مٿي گرم ڪرڻ جي ضرورت آهي؛ انهن کي دٻاءُ ۽ گرمي پد جي جانچ ڪئي وئي آهي. دٻاءُ جي ٽيسٽ ڏيکاريو ته سسٽم هڪ مستحڪم ۽ مسلسل دٻاءُ برقرار رکي ٿو جيتوڻيڪ سسٽم جي وڌندڙ دٻاءُ (1.7 MPa) سان. هائيڊرو اسٽيٽڪ ٽيسٽ ڪمري جي حرارت تي H2O کي سيال طور استعمال ڪندي ڪيو ويو.
ايمبيڊڊ (شڪل 1) ٿرموڪوپل کي گرمي پد ڊيٽا لاگر سان ڳنڍڻ سان ظاهر ٿيو ته ٿرموڪوپل فلو سن سسٽم تي پروگرام ٿيل گرمي پد کان 6 °C (± 1 °C) ٿڌو هو. عام طور تي، گرمي پد ۾ 10 °C واڌ جي نتيجي ۾ رد عمل جي شرح ٻيڻي ٿي ويندي آهي، تنهنڪري صرف ڪجهه درجن جو گرمي پد فرق رد عمل جي شرح کي خاص طور تي تبديل ڪري سگهي ٿو. هي فرق سڄي ري ايڪٽر باڊي ۾ گرمي پد جي نقصان جي ڪري آهي ڇاڪاڻ ته پيداوار جي عمل ۾ استعمال ٿيندڙ مواد جي اعلي حرارتي پکيڙ جي ڪري. هي حرارتي ڊرفٽ مسلسل آهي ۽ تنهن ڪري سامان جي سيٽ اپ ۾ حساب ڪري سگهجي ٿو ته جيئن رد عمل دوران صحيح گرمي پد تائين پهچي ۽ ماپ ڪئي وڃي. تنهن ڪري، هي آن لائن مانيٽرنگ ٽول رد عمل جي گرمي پد جي سخت ڪنٽرول کي آسان بڻائي ٿو ۽ وڌيڪ صحيح عمل جي اصلاح ۽ بهترين حالتن جي ترقي کي آسان بڻائي ٿو. اهي سينسر رد عمل جي خارجي حرارت جي سڃاڻپ ڪرڻ ۽ وڏي پيماني جي نظامن ۾ ڀڄڻ واري رد عمل کي روڪڻ لاءِ پڻ استعمال ڪري سگهجن ٿا.
هن ڪم ۾ پيش ڪيل ري ايڪٽر ڪيميائي ري ايڪٽرن جي ٺاھڻ لاءِ UAM ٽيڪنالاجي جي استعمال جو پھريون مثال آھي ۽ انھن ڊوائيسز جي AM/3D پرنٽنگ سان لاڳاپيل ڪيترن ئي وڏين حدن کي حل ڪري ٿو، جھڙوڪ: (i) ڪاپر يا ايلومينيم مصر جي پروسيسنگ سان لاڳاپيل رپورٽ ٿيل مسئلن تي قابو پائڻ (ii) پاؤڊر بيڊ فيوزن (PBF) ٽيڪنڪ جي مقابلي ۾ بهتر اندروني چينل ريزوليوشن جهڙوڪ سليڪٽيو ليزر پگھلڻ (SLM)25,69 خراب مواد جو وهڪرو ۽ خراب سطح جي بناوت26 (iii) گھٽيل پروسيسنگ گرمي پد، جيڪو سينسرز جي سڌي بانڊنگ کي آسان بڻائي ٿو، جيڪو پاؤڊر بيڊ ٽيڪنالاجي ۾ ممڪن ناهي، (v) خراب ميڪيڪل ملڪيتن ۽ پوليمر تي ٻڌل اجزاء جي اجزاء جي حساسيت کي مختلف عام نامياتي محلولن جي مقابلي ۾ ختم ڪري ٿو17,19.
ري ايڪٽر جي ڪارڪردگي مسلسل وهڪري جي حالتن هيٺ ڪاپر-ڪيٽيلائزڊ الڪائن ايزائيڊ سائڪلو ايڊيشن رد عمل جي هڪ سلسلي ذريعي ظاهر ڪئي وئي (شڪل 2). الٽراسونڪ-پرنٽ ٿيل ڪاپر ري ايڪٽر، شڪل 4 ۾ تفصيل سان، هڪ ڪمرشل فلو سسٽم سان ضم ڪيو ويو ۽ سوڊيم ڪلورائڊ جي موجودگي ۾ ايسٽيلين ۽ الڪائل گروپن هيلائيڊس جي گرمي پد تي ڪنٽرول ٿيل رد عمل ذريعي مختلف 1,4-ڊسبسٽيٽيڊ 1,2,3-ٽرائيازولز جي لائبريري ايزائيڊس کي سنٿيسائيز ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو (شڪل 3). مسلسل وهڪري جي طريقي جو استعمال بيچ جي عملن ۾ پيدا ٿيندڙ حفاظتي خدشن کي گهٽائي ٿو، ڇاڪاڻ ته هي رد عمل انتهائي رد عمل ۽ خطرناڪ ايزائيڊ انٽرميڊيٽ پيدا ڪري ٿو [317]، [318]. شروعات ۾، رد عمل کي فينائل ايسٽيلين ۽ آئيوڊوٿين جي سائيڪلو ايڊيشن لاءِ بهتر بڻايو ويو (اسڪيم 1 - فينائل ايسٽيلين ۽ آئيوڊوٿين جو سائيڪلو ايڊيشن) (شڪل 5 ڏسو).
(مٿي کاٻي پاسي) 3DP ري ايڪٽر کي وهڪري جي نظام ۾ شامل ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ سيٽ اپ جو اسڪيميٽ (مٿي ساڄي پاسي) جيڪو هيوزگن سائيڪلو ايڊيشن 57 اسڪيم جي اصلاح ٿيل (هيٺ) اسڪيم ۾ حاصل ڪيو ويو آهي فينائل ايسٽيلين ۽ آئيوڊوٿين جي وچ ۾ اصلاح لاءِ ۽ اصلاح ٿيل پيرا ميٽرز جي رد عمل جي تبديلي جي شرح ڏيکاري ٿو.
ري ايڪٽر جي ڪيٽيليٽڪ حصي ۾ ري ايجنٽس جي رهائش جي وقت کي ڪنٽرول ڪرڻ ۽ سڌي طرح مربوط ٿرموڪوپل پروب سان رد عمل جي درجه حرارت جي ويجهڙائي سان نگراني ڪندي، رد عمل جي حالتن کي گهٽ ۾ گهٽ وقت ۽ مواد جي استعمال سان جلدي ۽ صحيح طور تي بهتر بڻائي سگهجي ٿو. اهو جلدي طئي ڪيو ويو ته سڀ کان وڌيڪ تبديليون حاصل ڪيون ويون جڏهن 15 منٽن جو رهائش جو وقت ۽ 150 °C جو رد عمل جو گرمي پد استعمال ڪيو ويو. MODDE سافٽ ويئر جي ڪوفيشيٽ پلاٽ مان، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته رهائش جو وقت ۽ رد عمل جو گرمي پد ٻنهي کي اهم ماڊل اصطلاح سمجهيو ويندو آهي. انهن چونڊيل اصطلاحن کي استعمال ڪندي بلٽ ان آپٽمائيزر کي هلائڻ سان رد عمل جي حالتن جو هڪ سيٽ پيدا ٿئي ٿو جيڪو پيداوار جي چوٽي وارن علائقن کي وڌ کان وڌ ڪرڻ لاءِ ٺهيل آهي جڏهن ته شروعاتي مواد جي چوٽي وارن علائقن کي گهٽائي ٿو. هن اصلاح ٽرائيازول پراڊڪٽ جي 53٪ تبديلي پيدا ڪئي، جيڪا 54٪ جي ماڊل جي اڳڪٿي سان ويجهي سان ملائي ٿي.
انهن رد عملن ۾ ڪاپر (I) آڪسائيڊ (Cu2O) هڪ مؤثر ڪيٽيليٽڪ نسل جي طور تي ڪم ڪري سگهي ٿو، ان جي بنياد تي، وهڪري ۾ رد عمل کي انجام ڏيڻ کان اڳ ري ايڪٽر جي مٿاڇري کي پري آڪسائيڊ ڪرڻ جي صلاحيت جي جاچ ڪئي وئي 70,71. فينائل ايسٽيلين ۽ آئيوڊوٿين جي وچ ۾ رد عمل کي پوءِ ٻيهر بهترين حالتن ۾ انجام ڏنو ويو ۽ پيداوار جو مقابلو ڪيو ويو. اهو ڏٺو ويو ته هن تياري جي نتيجي ۾ شروعاتي مواد جي تبديلي ۾ هڪ اهم واڌارو ٿيو، جيڪو 99٪ کان وڌيڪ حساب ڪيو ويو. بهرحال، HPLC پاران نگراني ڏيکاري ٿي ته هن تبديلي تقريبن 90 منٽن تائين تمام گهڻي ڊگهي رد عمل جي وقت کي گهٽائي ڇڏيو، جنهن کان پوءِ سرگرمي سطح تي اچي وئي ۽ هڪ "مستحڪم حالت" تائين پهتي. هي مشاهدو اهو ظاهر ڪري ٿو ته ڪيٽيليٽڪ سرگرمي جو ذريعو صفر ويلنٽ ڪاپر سبسٽريٽ جي بدران مٿاڇري تانبا آڪسائيڊ مان حاصل ڪيو ويندو آهي. Cu ڌاتو ڪمري جي حرارت تي آساني سان آڪسائيڊ ڪيو ويندو آهي ته جيئن CuO ۽ Cu2O ٺاهيا وڃن جيڪي خود حفاظتي پرتون نه آهن. اهو گڏيل ساخت لاءِ هڪ معاون تانبا (II) ذريعو شامل ڪرڻ جي ضرورت کي ختم ڪري ٿو 71.


پوسٽ جو وقت: جولاءِ 16-2022