Nature.com-a gireniňiz üçin sag boluň. Ulanylýan brauzer wersiýaňyzda CSS-iň çäkli goldawy bar. Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de gabat geliş tertibini öçüriň). Şol aralykda, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript-de görkezeris.
Goşmaça önümçilik gözlegçileriň we senagatçylaryň aýratyn zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin himiki enjamlary dizaýn we öndürmek usulyny üýtgedýär. Bu işde gönüden-göni integrirlenen katalitik bölekleri we duýgur elementleri bilen gaty berk metal örtük laminasiýa usuly (UAM) tarapyndan emele gelen akym reaktorynyň ilkinji mysalyny habar berýäris. UAM tehnologiýasy häzirki wagtda himiki reaktorlaryň goşmaça önümçiligi bilen baglanyşykly çäklendirmeleri köpeldýär. -triazol birleşmeleri, UAM himiýa gurnamasyny ulanyp, Cu-medi Huisgen 1,3-dipolýar sikl ýükleme reaksiýasy bilen üstünlikli sintez edildi we optimallaşdyryldy. UAM-yň özboluşly aýratynlyklaryny we üznüksiz akymy gaýtadan işlemek arkaly enjam dowam edýän reaksiýalary katalizasiýa edip biler, şol bir wagtyň özünde reaksiýa gözegçilik we optimizasiýa üçin real wagt seslenme berer.
Esasy kärdeşinden ep-esli artykmaçlygy sebäpli, akym himiýasy himiki sinteziň seçimliligini we netijeliligini ýokarlandyrmak ukyby sebäpli akademiki we senagat taýdan möhüm we ösýän ugurdyr. Bu ýönekeý organiki molekulalaryň emele gelmeginden 1-e, derman birleşmelerine2,3 we tebigy önümler4,5,6.Inçe himiýa we derman senagatyndaky reaksiýalaryň 50% -den gowragy üznüksiz akymy gaýtadan işlemekden peýdalanyp biler7.
Soňky ýyllarda adaty aýna gap-gaçlaryny ýa-da akym himiýa enjamlaryny özleşdirilip bilinýän goşmaça önümçilik (AM) himiýa “reaksiýa gämileri” bilen çalyşmak isleýän toparlaryň sany artdy. Bu usullaryň iteratiw dizaýny, çalt öndürilmegi we 3 ölçegli (3D) mümkinçilikleri enjamlaryny belli bir reaksiýa, enjam ýa-da şertler bilen sazlamak isleýänler üçin peýdalydyr. osition modellemek (FDM) 8,12,13,14 we inkjet çap etmek 7, 15, 16. Şeýle enjamlaryň giň himiki reaksiýalary / analizleri ýerine ýetirmek üçin berkliginiň we ukybynyň ýoklugy17, 18, 19, 20 AM-yň bu ugurda has giňden durmuşa geçirilmegi üçin esasy çäklendiriji faktor bolup durýar17, 18, 19, 20.
Akym himiýasynyň ulanylyşynyň köpelmegi we AM bilen baglanyşykly amatly häsiýetler sebäpli, ulanyjylara güýçlendirilen himiki we seljeriş mümkinçilikleri bilen akym reaksiýa gämilerini ýasamaga mümkinçilik berýän has ösen usullary gözlemeli. Bu usullar ulanyjylara dürli reaksiýa şertlerini dolandyrmaga ukyply ýokary ygtybarly ýa-da funksional materiallary saýlamaga mümkinçilik bermelidir, şol bir wagtyň özünde enjamdan reaksiýa gözegçilik we gözegçilik üçin dürli analitiki çykyşlary ýeňilleşdirer.
Customörite himiki reaktorlary ösdürmek mümkinçiligine eýe bolan goşmaça önümçilik prosesi Ultrasonik goşundy önümçiligi (UAM) .Bu gaty berk örtük laminasiýa usuly, iň az mukdarda ýyladyş we ýokary derejeli plastmassa akymy bilen gatlak birleşdirmek üçin ultramelewşe yrgyldamalary ulanýar. ing ýa-da lazer bilen işlemek 24, 25 bagly material gatlagynyň sap görnüşini kesgitleýär. Bu, ulanyjynyň galyndy çig gurluşyk materialyny ownuk suwuk kanallardan aýyrmak bilen çäklenmeýändigini aňladýar, bu köplenç poroşok we suwuk AM ulgamlary bilen baglanyşyklydyr 26,27,28. Bu dizaýn erkinligi, bar bolan material saýlamalarynda termiki taýdan meňzeş we üýtgeşik material kombinasiýalaryny birleşdirip biler. Gaty berk baglanyşykdan başga-da, ultrases baglanyşygy wagtynda ýüze çykan başga bir hadysa, has pes temperaturada plastmassa materiallarynyň ýokary akymy29,30,31,32,33. UAM-yň bu özboluşly aýratynlygy, mehaniki / termiki elementleriň metal gatlaklaryň arasynda zeper ýetmezden ornaşdyrylmagyny aňsatlaşdyryp biler.
Authorsazyjylaryň geçen işi32 UAM prosesiniň integral duýgurlyk ukyby bolan metal 3D mikrofliid gurluşlaryny döretmek ukybyny görkezdi. Bu diňe gözegçilik enjamy. Bu kagyz UAM tarapyndan öndürilen mikrofliid himiki reaktoryň ilkinji mysalyny görkezýär;Diňe bir gözegçilik etmän, gurluş taýdan birleşdirilen katalizator materiallary arkaly himiki sintezi hem döredýän işjeň enjam. Enjam 3D himiki enjam öndürmekde UAM tehnologiýasy bilen baglanyşykly birnäçe artykmaçlygy birleşdirýär, meselem: doly 3D dizaýnlaryny gönüden-göni kompýuter kömegi bilen dizaýn (CAD) modellerinden önümlere öwürmek ukyby;ýokary ýylylyk geçirijiligini we katalitik materiallary birleşdirmek üçin köp materially ýasama;we takyk reaksiýa temperaturasyna gözegçilik we gözegçilik etmek üçin reagent akymlarynyň arasynda gönüden-göni ýylylyk datçiklerini ornaşdyrmak. Reaktoryň işleýşini görkezmek üçin, derman taýdan möhüm 1,4 bölünmedik 1,2,3-triazol birleşmesiniň kitaphanasy mis katalizlenen Huisgen 1,3-dipolýar sikl ýüklemesi bilen sintez edildi.
Solhli erginler we reagentler Sigma-Aldrih, Alfa Aesar, TCI ýa-da Fischer Scientific-den satyn alyndy we öňünden arassalanmazdan ulanyldy.1H we 13C NMR spektrleri degişlilikde 400 MGts we 100 MGs-da ýazylan JEOL ECS-400 400 MGs spektrometr ýa-da Bruker Avance II 400 MGts spektrometr we CDCl3S (3) platforma.
UAM bu gözlegde ähli enjamlary ýasamak üçin ulanyldy. Tehnologiýa 1999-njy ýylda oýlanyp tapyldy we oýlap tapylandan bäri tehniki jikme-jiklikleri, işleýiş parametrleri we ösüşleri aşakdaky neşir edilen materiallar arkaly öwrenilip bilner34,35,36,37. Enjam (1-nji surat) aşa ýokary güýç, 9kW SonicLayer 4000® UAM ulgamy (Fabrisonic, OH, ABŞ). 9,9% mis), ony mis katalizlenen reaksiýalara gowy kandidat edýär we şonuň üçin “mikroreaktoryň içindäki işjeň gatlak” hökmünde ulanylýar.Al 6061 O “köp” material hökmünde ulanylýar, şeýle hem derňew üçin ulanylýan Içerki gatlak;Cu-110 gatlagy bilen birleşdirilen kömekçi komponenti ýerleşdirmek we dykyzlandyrylan ýagdaý.Al 6061 O, UAM prosesleri 38, 39, 40, 41 bilen ýokary derejede laýyk gelýändigi görkezilen we bu işde ulanylýan reagentler bilen himiki taýdan durnukly tapylan materialdyr.Al 6061 O-nyň Cu-110 bilen birleşmegi UAM üçin gabat gelýän material kombinasiýasy hasaplanýar we şonuň üçin bu gözleg üçin amatly materialdyr.38,42 Bu enjamlar aşakdaky 1-nji tablisada görkezilen.
Reaktor ýasamak tapgyrlary (1) Al 6061 substrat (2) Mis folga bilen gurlan aşaky kanalyň öndürilmegi (3) Termokupllaryň gatlaklaryň arasynda ýerleşdirilmegi (4) Iň ýokary kanal (5) Giriş we çykyş (6) Monolit reaktory.
Suwuklyk ýolunyň dizaýn pelsepesi, çipi dolandyrylýan ululykda saklamak bilen, çipiň içindäki uzaklykdaky syýahaty köpeltmek üçin birleşdirilen ýoly ulanmakdyr. Bu aralygyň ýokarlanmagy katalizator / reagent täsir ediş wagtyny köpeltmek we önümiň ajaýyp hasyllylygyny üpjün etmek islenýär. Çipler enjamyň içindäki turbulent garyşmagy güýçlendirip, kontakt wagtyny artdyryp, kontakt wagtyny artdyryp biler. serpantin garyşyk bölümine girmezden ozal Y-çatrygynda birleşdirilen reagent girelgeleri. Akymyň ýaşaýan ýeriniň ýarysyny kesýän üçünji girelge, geljekki köp basgançakly reaksiýa sintezleriniň dizaýnyna girýär.
Channelshli kanallarda inedördül profil bar (burç burçlary ýok), kanal geometriýasyny döretmek üçin ulanylýan döwürleýin CNC üweýşiniň netijesi. Kanalyň ölçegleri, suwuklyklaryň köpüsi üçin ýerüsti täsirleşmegi (katalizatorlary) ýeňilleşdirmek üçin ýeterlik däl bolsa-da, degişli ululyk awtorlaryň metal-suwuklyk enjamlary bilen 750m boldy. toplumlaýyn birleşdiriji (1/4 ″ —28 UNF sapak) enjamyň täjirçilik akym himiýa enjamlary bilen ýönekeý interfeýsini üpjün etmek üçin dizaýna girizildi.Kanalyň ululygy folga materialynyň galyňlygy, mehaniki aýratynlyklary we ultrases enjamlary bilen ulanylýan baglanyşyk parametrleri bilen çäklenýär.Berlen material üçin belli bir giňlikde, döredilen kanalda “sag” bolar.Häzirki wagtda bu hasaplama üçin ýörite model ýok, şonuň üçin berlen material we dizaýn üçin kanalyň iň giňligi synag arkaly kesgitlenýär;bu ýagdaýda 750 μm giňlik saglyga sebäp bolmaz.
Kanalyň görnüşi (inedördül) inedördül kesiji ulanmak arkaly kesgitlenýär. Kanallaryň görnüşi we ululygy dürli akym nyrhlaryny we aýratynlyklaryny almak üçin dürli kesiş gurallaryny ulanyp CNC maşynlary bilen üýtgedilip bilner. 125 mk gural ulanyp egri şekilli kanal döretmegiň mysaly Monaghan45-iň işinde tapylyp bilner. Folga gatlagy tekizleýiş görnüşinde bolar. inedördül çyzgy ulanyldy.
Önümçilikde öňünden meýilleşdirilen arakesmede termokupl temperatura zondlary (K görnüşi) göni we aşaky kanal toparlarynyň arasynda enjamyň içine ýerleşdirilýär (1-nji surat - 3-nji tapgyra) .Bu termokupllar temperature200-den 1350 ° C çenli temperaturanyň üýtgemegine gözegçilik edip biler.
Metaly çökdürmek prosesi 25,4 mm giňlikde, 150 mikron galyňlykdaky metal folga ulanyp, UAM şahy bilen ýerine ýetirilýär. Bu folga gatlaklary tutuş gurluşyk meýdanyny gurşap almak üçin ýanaşyk zolaklar bilen birleşdirilýär;goýlan materialyň göwrümi soňky önümden has uludyr, sebäbi aýyrmak prosesi iň soňky sap şekili öndürýär. CNC işleýşi enjamyň daşarky we içki konturlaryny işletmek üçin ulanylýar, netijede enjamyň we kanallaryň saýlanan gural we CNC prosess parametrlerine deňdir (takmynan 1,6 mkm Ra. Bu enjam üçin ulanylýan kanalyň giňligi, folga materialynyň suwuk kanala “sag” düşmezligini üpjün etmek üçin ýeterlik däl, şonuň üçin kanal kwadrat kesiş saklaýar. Folga materialynda we UAM amal parametrlerinde bolup biljek boşluklar önümçilik hyzmatdaşy (Fabrisonic LLC, ABŞ) tarapyndan synag arkaly kesgitlenildi.
Geçirilen gözlegler UAM baglanyşyk interfeýsinde 46, 47 goşmaça ýylylyk bejergisi bolmazdan az elementar diffuziýanyň ýüze çykýandygyny görkezdi, şonuň üçin bu işdäki enjamlar üçin Cu-110 gatlagy Al 6061 gatlagyndan tapawutlanýar we birden üýtgeýär.
Öňünden kalibrlenen 250 psi (1724 kPa) arka basyş sazlaýjysyny (BPR) reaktoryň rozetkasyna guruň we reaktoryň üsti bilen 0,1 - 1 ml min-1 aralygynda suw geçiriň. Reaktoryň basyşy FlowSyn gurlan ulgam basyş datçiginiň kömegi bilen ulgamyň yzygiderli durnukly basyşy saklap biljekdigini barlamak üçin. çip ýyladyş plastinkasy. Bu, programmirläp bolýan gyzgyn plastinkanyň temperaturasyny 100 ° 150 ° C aralygynda 25 ° C aralygynda üýtgetmek we programmirlenen we ýazylan temperaturanyň arasyndaky tapawudy bellemek arkaly gazanylýar. Bu tc-08 maglumat ýazgysy (PicoTech, Cambridge, UK) we PicoLog programma üpjünçiligi bilen bilelikde gazanyldy.
Fenilasetileniň we ýodoetanyň sikl ýükleme reaksiýa şertleri optimallaşdyryldy (1-nji shema - Fenilasetileniň we ýodetanyň shemasynyň ýüklenmegi 1- Fenilasetileniň we ýodetanyň sikl ýüklenmegi) .Bu optimizasiýa, parametrleriň we ýaşaýyş wagtynyň üýtgeýjisi hökmünde ulanylýar.
Natriý azidiň (0,25 M, 4: 1 DMF: H2O), ýodetanyň (0,25 M, DMF) we fenilasetileniň (0.125 M, DMF) aýratyn erginleri taýýarlandy. Her erginiň 1,5 ml alikoty garyldy we reaktor arkaly islenýän akym tizligi we temperaturasy bilen kesgitlenildi. Derňewiň yzygiderliligi üçin reaksiýa garyndysy reaktordan çykansoň, ähli reaksiýalar nusga alyndy. Optimizasiýa üçin saýlanan parametrler 2-nji tablisada görkezilýär.
Samhli nusgalar dört taraplaýyn nasosdan, sütün peçinden, üýtgeýän tolkun uzynlygy UV detektoryndan we awtosamplerden ybarat bolan Chromaster HPLC ulgamy (VWR, PA, ABŞ) arkaly derňeldi. Sütün ekwiwalent 5 C18 (VWR, PA, ABŞ), 4,6 × 100 mm ululykda, 5 µm bölejik ululygy, 40 ° C-de saklandy. we detektoryň tolkun uzynlygy 254 nm boldy. DOE nusgasy üçin% iň ýokary meýdany diňe alkiniň we triazol önümleriniň iň ýokary ýerlerinden hasaplandy. Başlangyç materialyň sanjylmagy degişli pikleri kesgitlemäge mümkinçilik berýär.
Reaktoryň derňew netijesini MODDE DOE programma üpjünçiligine (Umetrika, Malmö, Şwesiýa) birleşdirmek netijeleriň tendensiýalaryny jikme-jik seljermäge we bu sikl ýüklemek üçin optimal reaksiýa şertlerini kesgitlemäge mümkinçilik berdi. Gurlan optimizatory işletmek we ähli möhüm model adalgalaryny saýlamak, asetilen başlangyç materiallary üçin iň ýokary meýdany azaltmak üçin döredilen reaksiýa şertlerini döredýär.
Katalitik reaksiýa kamerasynyň içindäki ýerüsti misiň okislenmegi, her triazol goşma kitaphanasynyň sintezinden öň reaksiýa kamerasyndan akýan wodorod peroksidiň (36%) erginini (akym tizligi = 0,4 ml min-1, ýaşaýyş wagty = 2,5 min) ulanmak arkaly gazanyldy.
Iň amatly şertler kesgitlenenden soň, kiçijik kitaphananyň sintezini düzmäge mümkinçilik bermek üçin asetilen we haloalkan önümleriniň bir toparyna ulanyldy we şeýlelik bilen bu şertleri potensial reagentleriň has giň toparyna ulanmak ukybyny döretdi (1-nji surat) .2).
Natriý azidiň (0,25 M, 4: 1 DMF: H2O), haloalkanlaryň (0,25 M, DMF) we alkinleriň (0.125 M, DMF) aýratyn erginlerini taýýarlaň. Her erginiň 3 ml alikotlary garylyp, reaktoryň üsti bilen 75 µL.min-1 we 150 ° C ergin bilen ýygnaldy. ous gatlaklary birleşdirilip, 10 ml etil asetat bilen çykaryldy;soňra organiki gatlaklar birleşdirilip, 3 x 10 ml şor bilen ýuwuldy, MgSO4-de guradyldy we süzüldi, soň bolsa erginç wakuoda aýryldy. Nusgalar HPLC, 1H NMR, 13C NMR we ýokary çözgütli köpçülik spektrometri (HR-MS) kombinasiýasy bilen seljerilmezden ozal kremniniň jelindäki sütün hromatografiýasy bilen arassalandy.
Spechli spektrler, ionlaşdyrma çeşmesi hökmünde ESI bilen termofişer takyklygy Orbitrap çözgüdi köpçülik spektrometriniň kömegi bilen gazanyldy. Samhli nusgalar asetonitriliň çözgüdi hökmünde taýýarlandy.
TLC derňewi alýumin bilen goldanýan kremniniň plitalarynda geçirildi. Plastinalar UV çyrasy (254 nm) ýa-da vanilin boýag we ýyladyş arkaly şekillendirildi.
Samhli nusgalar awtosampler, sütün peçli ikilik nasosy we bir tolkun uzynlygy detektory bilen enjamlaşdyrylan VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, Angliýa) ulgamy arkaly derňeldi. Ulanylan sütün ACE Equivalence 5 C18 (150 × 4,6 mm, Advanced Hromatography Technologies Ltd., Aberdin, Şotlandiýa).
Sanjymlar (5 µL) gönüden-göni suwuk çig reaksiýa garyndysyndan (1:10 seýreklemek) ýasaldy we suw bilen analiz edildi: metanol (50:50 ýa-da 70:30), 70:30 çözüji ulgamy (ýyldyz belgisi hökmünde görkezilýär) 1,5 ml / min tizlik bilen ulanylýar. Sütün 40 ° C derejesinde saklanýar. Detektoryň tolkun uzynlygy 254 nm.
Nusganyň% iň ýokary meýdany galyndy alkiniň iň ýokary meýdanyndan hasaplandy, diňe triazol önümi we başlangyç materialyň sanjylmagy degişli pikleri kesgitlemäge mümkinçilik berdi.
Samhli nusgalar Termo iCAP 6000 ICP-OES ulanyp seljerildi. Calhli kalibrleme standartlary 2% azot kislotasynda (SPEX Certi Prep) 1000 ppm Cu standart ergini ulanyp taýýarlandy. Allhli standartlar 5% DMF we 2% HNO3 ergininde taýýarlandy we ähli nusgalar DMF-HNO3 ergininde 20 esse garyndy.
UAM ultrases metal kebşirlemesini soňky gurnama gurmak üçin ulanylýan metal folga materialy üçin birleşdiriji usul hökmünde ulanýar. Ultrasonik metal kebşirlemek materialy titreýän mahaly birleşdirmek üçin folga gatlagyna / öň birleşdirilen gatlagyna basyş etmek üçin titreýän metal guralyny (şah ýa-da ultramelewşe şah diýilýär) ulanýar. Üznüksiz işlemek üçin, sonotrod silindr görnüşinde bolýar. Üznüksiz basyş we yrgyldy materialyň aşagynyň çökmegine sebäp bolup biler. 36 .erli induksiýa we basyş bilen ýakyn aragatnaşyk, soňra material interfeýslerinde berk berkleşmegine sebäp bolýar;ýerüsti energiýanyň üýtgemegi arkaly ýelmeşmäge hem kömek edip biler48. Baglaýjy mehanizmiň tebigaty, üýtgeýän eriş temperaturasy we beýleki goşmaça önümçilik usullarynda agzalan täsirlerden soň ýüze çykýan täsirlerden soň köp kynçylyklary ýeňip geçýär. Bu dürli materiallaryň köp gatlaklaryny bir bitewi gurluşda gönüden-göni baglanyşdyrmaga mümkinçilik berýär.
UAM üçin ikinji amatly faktor, metal materiallarda, hatda pes temperaturalarda-da, ýagny metal materiallaryň ereýän nokadyndan has pes derejede gözegçilik edilýän plastmassa akymynyň ýokary derejesidir. Ultrases yrgyldamasynyň we basyşynyň ýerli däne araçäkleriniň göçmegine we uly temperatura bolmazdan gaýtadan dikeldilmegine sebäp bolýar. Iň soňky ýygnanyşygyň düzüminde aktiw gatlak bolup biler. , güýçlendiriji 46, elektronika 50 we termokupllar (bu iş) hemmesi işjeň we passiw birleşdirilen gurnamalary döretmek üçin UAM gurluşlaryna üstünlikli ornaşdyryldy.
Bu işde, katalitik temperaturany gözegçilikde saklaýan mikroreaktor döretmek üçin UAM-yň dürli material baglanyşygy we interkalizasiýa mümkinçilikleri ulanyldy.
Palladim (Pd) we beýleki köp ulanylýan metal katalizatorlary bilen deňeşdirilende, Cu kataliziniň birnäçe artykmaçlygy bar: (i) Ykdysady taýdan, Cu katalizde ulanylýan beýleki metallardan has arzan we şonuň üçin himiýa gaýtadan işleýän senagat üçin özüne çekiji warianty (ii) Cu-katalizlenen birleşdiriji reaksiýalaryň diapazony köpelýär we Pd esasly metodologiýalaryň birneme goşundylary bolup durýar, beýleki ligalar katalizirlenýär (iii) Pd himiýasynda ulanylýanlar köplenç çylşyrymly, gymmat we howada duýgur (iv) Cu, esasanam sintezde alkinleri baglamak ukyby bilen tanalýan bolsa, mysal üçin, bimetal katalizlenen Sonogashira birikdirilmegi we azidler bilen sikl ýüklemek (himiýa basyň) (v) Cu hem Ullmann görnüşli reaksiýalarda arilýasiýany ösdürip biler.
Bu reaksiýalaryň heterogenizasiýasynyň mysallary ýakynda Cu (0) barlygynda görkezildi .Bu esasan derman senagaty we metal katalizatorynyň dikeldilmegine we gaýtadan ulanylmagyna ünsi artdyrmak bilen baglanyşyklydyr.
1960-njy ýyllarda Huisgen tarapyndan pioner bolan asetilen bilen azidiň 1,2,3-triazol aralygyndaky 1,3 dipolýar sikl ýükleme reaksiýasy sinergistik görkeziş reaksiýasy hasaplanýar. Netijede 1,2,3 triazol moietleri biologiki goşundylary we dürli bejeriş serişdelerinde ulanylmagy sebäpli derman tapmak pudagynda farmakofor hökmünde aýratyn gyzyklanma döredýär.
Sharpless we beýlekiler “basmak himiýasy” düşünjesini girizenlerinde bu reaksiýa ýene bir gezek ýüze çykdy. “Çekmek himiýasy” termini, heteroatom baglanyşygy (CXC) arkaly täze birleşmeleriň we kombinator kitaphanalarynyň çalt sintezi üçin ygtybarly, ygtybarly we saýlama reaksiýalary beýan etmek üçin ulanylýar 60 Bu reaksiýalaryň sintetiki täsiri, ýokary öndürijilik, reaksiýa şertleri ýönekeý, kislorod we suw garşylygy.
Nusgawy Huisgen 1,3 dipol sikl ýüklemesi “basmak himiýasy” kategoriýasyna degişli däl .Eöne, Medal we Sharpless bu azid-alkine birikdirme hadysasynyň Cu (I) barlygynda 107-den 108-e çenli geçendigini görkezdi. azollar (anti-1,2,3-triazol) wagt ölçeginde (3-nji surat).
Adaty we mis katalizlenen Huisgen sikl ýüklemeleriniň izometrik netijeleri. Ku (I) - katalizlenen Huisgen welosiped ýükleri diňe 1,4 bölünmedik 1,2,3-triazol berýär, termiki sebäp bolan Huisgen sikl ýükleri adatça azollaryň stereoizomerleriniň 1,4- we 1,5-triazol 1: 1 garyndysyny berýär.
Protokollaryň köpüsi, CuSO4 ýa-da Cu (II) / Cu (0) görnüşleriniň natriý duzlary bilen utgaşmagy ýaly durnukly Cu (II) çeşmeleriniň azalmagyny öz içine alýar. Beýleki metal katalizlenen reaksiýalar bilen deňeşdirilende, Cu (I) ulanmak arzan we işlemek aňsat.
Worrell we başgalaryň kinetiki we izotop bellikleme barlaglary.65 terminaly alkinler bolan ýagdaýynda, her bir molekulanyň azide garşy reaktiwligini işjeňleşdirmek üçin iki ekwiwalent misiň gatnaşýandygyny görkezdi. Teklip edilýän mehanizm, azidiň σ baglanan mis asetilid bilen π baglanan mis bilen utgaşdyrylmagy netijesinde emele gelen alty sany agzaly mis metal halkanyň üsti bilen dowam edýär. .
Akym himiýa enjamlarynyň peýdalary gowy dokumentleşdirilen hem bolsa, analitiki gurallary bu ulgamlara, in-situ, proses gözegçiligi 66,67 üçin birleşdirmek islegi ýüze çykdy. UAM katalitiki taýdan işjeň, termiki geçiriji materiallardan gönüden-göni oturdylan duýgur elementlerden ýokary çylşyrymly 3D akym reaktorlaryny taslamak we öndürmek üçin amatly usuldygyny subut etdi (4-nji surat).
Ultrases goşundy önümçiligi (UAM) tarapyndan çylşyrymly içerki kanal gurluşy, oturdylan termokupllar we katalitik reaksiýa kamerasy bilen öndürilen alýumin-mis akym reaktory. Içerki suwuklyk ýollaryny göz öňüne getirmek üçin stereolitografiýa arkaly ýasalan aç-açan prototip hem görkezilýär.
Reaktorlaryň geljekki organiki reaksiýalar üçin ýasalmagyny üpjün etmek üçin, erginleri gaýnadýan nokatdan ýokarda gyzdyrmaly;basyş we temperatura synagdan geçirilýär. Basyş synagy ulgamyň basyşynyň ýokarlanmagy bilen (1,7 MPa) ulgamyň durnukly we hemişelik basyşy saklaýandygyny görkezdi .Gidrostatik synag H2O suwuklyk hökmünde otag temperaturasynda geçirildi.
Içerki (1-nji surat) termokuply temperatura maglumatlary ýazgysyna birikdirmek, termokuplyň FlowSyn ulgamyndaky programmirlenen temperaturadan 6 ° C (± 1 ° C) sowukdygyny görkezdi. Adatça, temperaturanyň 10 ° C ýokarlanmagy reaksiýa derejesiniň iki esse ýokarlanmagyna sebäp bolýar, şonuň üçin öndürilen materiallaryň temperaturasynyň tapawudy, reaksiýanyň üýtgemegine görä üýtgeýär. ýylylyk süýşmesi yzygiderli we şonuň üçin reaksiýa wagtynda takyk temperaturanyň ýetilmegini we ölçelmegini üpjün etmek üçin enjamlary gurnamakda hasaba alnyp bilner. Şonuň üçin bu onlaýn gözegçilik guraly reaksiýanyň temperaturasyna berk gözegçilik etmegi ýeňilleşdirýär we has amatly prosesi optimizirlemegi we amatly şertleri ösdürmegi ýeňilleşdirýär. Bu datçikler reaksiýa ekzotermlerini kesgitlemek we uly göwrümli ulgamlarda gaçmak reaksiýalarynyň öňüni almak üçin hem ulanylyp bilner.
Bu işde görkezilen reaktor, UAM tehnologiýasynyň himiki reaktorlary öndürmekde ulanylmagynyň ilkinji mysalydyr we häzirki wagtda bu enjamlaryň AM / 3D çap edilmegi bilen baglanyşykly birnäçe esasy çäklendirmeleri çözýär, mysal üçin: poroşok düşek tehnologiýasynda mümkin däl, (v) pes mehaniki häsiýetleri we polimer esasly komponentleriň dürli umumy organiki erginlere duýgurlygyny ýeňip geçýär17,19.
Reaktoryň işleýşi, üznüksiz akym şertlerinde mis katalizlenen alkine azid sikl ýükleme reaksiýalary bilen görkezildi (2-nji surat). 4-nji suratda jikme-jik görkezilen ultrases sesli mis reaktory täjirçilik akym ulgamy bilen birleşdirildi we 3-nji natriý hloridiniň temperatura gözegçilikli reaksiýasynyň üsti bilen 1,4,3-triazol ulanylýar. partiýa proseslerinde ýüze çykyp biljek howpsuzlyk aladalaryny kesgitleýär, sebäbi bu reaksiýa ýokary reaktiw we howply azid araçylaryny döredýär [317], [318]. Ilki bilen, fenilasetileniň we ýodetanyň sikl ýüklenmegi üçin reaksiýa optimallaşdyryldy (1-nji shema - Fenilasetileniň we ýodetanyň sikl ýüklemesi).
.
Reaktoryň katalitik bölegindäki reagentleriň ýaşaýyş wagtyna gözegçilik etmek we gönüden-göni integrirlenen termokupl zondy bilen reaksiýanyň temperaturasyna ýakyndan gözegçilik etmek bilen, reaksiýa şertleri iň az wagt we maddy sarp ediliş bilen çalt we takyk optimizirlenip bilner. Iň ýokary öwrülişik 15 minutlyk ýaşaýyş wagty we 150 ° C reaksiýa temperaturasy ulanylanda, MODDE koeffisiýenti hasaplanýar. Bu saýlanan adalgalary ulanmak, başlangyç materiallaryň iň ýokary ýerlerini azaltmak bilen önümiň iň ýokary ýerlerini köpeltmek üçin döredilen reaksiýa şertleriniň toplumyny döredýär. Bu optimizasiýa 54% model çaklamasyna gabat gelýän triazol önüminiň 53% öwrülmegine sebäp boldy.
Mis (I) oksidiniň (Cu2O) bu reaksiýalarda nol walentli mis ýüzlerinde täsirli katalitik görnüş hökmünde çykyş edip biljekdigini görkezýän edebiýata esaslanyp, akymyň reaksiýasyny amala aşyrmazdan ozal reaktoryň üstüni oksidlemek ukyby 70,71 derňeldi. Fenilasetilen bilen ýodoetanyň arasyndaky reaksiýa ýene-de optimal şertlerde ýerine ýetirildi we hasyl boldy. HPLC tarapyndan geçirilen gözegçilik, bu öwrülişigiň takmynan 90 minuda çenli aşa uzaldylan reaksiýa wagtyny ep-esli azaldandygyny görkezdi, şondan soň işjeňlik peselip, “durnukly ýagdaýa” ýetdi .Bu gözegçilik, katalitik işjeňligiň çeşmesiniň nol walentli mis substraty däl-de, ýerüsti mis oksidinden alynýandygyny görkezýär. 71.