Nature.comን ስለጎበኙ እናመሰግናለን፡ እየተጠቀሙበት ያለው የአሳሽ ስሪት ለሲኤስኤስ የተገደበ ድጋፍ አለው። ለምርጥ ተሞክሮ የተሻሻለ አሳሽ (ወይም የተኳኋኝነት ሁነታን በInternet Explorer ውስጥ እንዲያጠፉት እንመክራለን) እስከዚያው ድረስ ቀጣይ ድጋፍን ለማረጋገጥ ጣቢያውን ያለ ቅጦች እና ጃቫስክሪፕት እናሳያለን።
ተጨማሪ ማኑፋክቸሪንግ ተመራማሪዎች እና የኢንዱስትሪ ባለሙያዎች ልዩ ፍላጎቶቻቸውን ለማሟላት የኬሚካል መሳሪያዎችን ዲዛይን እና አመራረት መንገድ እየቀየሩ ነው ። በዚህ ሥራ ፣ በጠንካራ-ግዛት የብረት ሉህ ላሜሽን ቴክኒክ Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) በቀጥታ ከተዋሃዱ የካታሊቲክ ክፍሎች እና የመዳሰሻ አካላት ጋር የተቋቋመውን ፍሰት ሬአክተር የመጀመሪያውን ምሳሌ ሪፖርት እናደርጋለን። ባዮሎጂያዊ ጠቀሜታ ያለው 1,4-የተከራከረ 1,2,3-ትሪዛዞል ውህዶች በተሳካ ሁኔታ የተዋሃዱ እና የተመቻቹ ናቸው Cu-mediated Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition reaction በ UAM ኬሚስትሪ ቅንብር በመጠቀም።የ UAM ልዩ ባህሪያትን በመጠቀም እና ቀጣይነት ያለው ፍሰት ሂደትን በማቀናበር መሣሪያው ቀጣይነት ያለው ምላሽን መከታተል እና ምላሽ መስጠት ይችላል።
በጅምላ አቻው ላይ ባለው ጉልህ ጠቀሜታዎች ምክንያት የፍሰት ኬሚስትሪ የኬሚካላዊ ውህደት ምርጫን እና ቅልጥፍናን የመጨመር ችሎታ ስላለው በሁለቱም አካዳሚክ እና ኢንዱስትሪያል ሁኔታዎች ውስጥ አስፈላጊ እና እያደገ መስክ ነው።ይህ ከቀላል ኦርጋኒክ ሞለኪውል ፎርሜሽን1 እስከ ፋርማሲዩቲካል ውህዶች2፣3 እና የተፈጥሮ ምርቶች4፣5፣6 ይዘልቃል። በጥሩ ኬሚካላዊ እና ፋርማሲዩቲካል ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ከ 50% በላይ የሚሆኑት ምላሾች ቀጣይነት ያለው ፍሰት ሂደትን በመጠቀም ሊጠቀሙ ይችላሉ።
ከቅርብ ዓመታት ወዲህ ባህላዊ የብርጭቆ ዕቃዎችን ወይም የኬሚስትሪ መሳሪያዎችን በሚበጁ ተጨማሪ ማምረቻ (AM) ኬሚስትሪ “ምላሽ መርከቦች” ለመተካት የሚፈልጉ ቡድኖች እየጨመሩ መጥተዋል። እንደ ስቴሪዮሊቶግራፊ (SL) 9,10,11, fused deposition modeling (FDM) 8,12,13,14 እና inkjet printing 7, 15, 16 የመሳሰሉ የ3-ል ማተሚያ ቴክኒኮች። የዚህ አይነት መሳሪያዎች ሰፋ ያለ ኬሚካላዊ ምላሽ/ትንተናዎችን ለማከናወን የሚያስችል ጥንካሬ እና አቅም ማጣት ለ AM ሰፋ ያለ ትግበራ ነው17, 18, 0 መስክ17, 18, 19, 20.
የፍሰት ኬሚስትሪ አጠቃቀም እየጨመረ በመምጣቱ እና ከ AM ጋር በተያያዙት ምቹ ባህሪዎች ተጠቃሚዎች የፍሰት ምላሽ መርከቦችን በተሻሻሉ ኬሚካላዊ እና ትንተናዊ ችሎታዎች እንዲሰሩ የሚያስችል የላቀ ቴክኒኮችን ማሰስ ያስፈልጋል ። እነዚህ ዘዴዎች ተጠቃሚዎች የተለያዩ የምላሽ ሁኔታዎችን ለመቆጣጠር ከሚያስችሉ በጣም ጠንካራ ወይም ተግባራዊ ቁሶች ውስጥ እንዲመርጡ ያስችላቸዋል ፣ እንዲሁም የተለያዩ የግብረ-መልስ ሁኔታዎችን ለመቆጣጠር ያስችላል።
ብጁ ኬሚካላዊ ሬአክተሮችን የማዳበር አቅም ያለው አንድ ተጨማሪ የማኑፋክቸሪንግ ሂደት Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) ነው .ይህ ጠንካራ-ግዛት ሉህ lamination ቴክኒክ ለአልትራሳውንድ oscillations ወደ ቀጭን ብረት ፎይል ተግባራዊ ለማድረግ በትንሹ የጅምላ ማሞቂያ እና የፕላስቲክ ፍሰት ከፍተኛ ዲግሪ 21 , 22 , 23 .ከአብዛኞቹ ሌሎች የኤሌክትሪክ ማምረቻ ቴክኖሎጂዎች በተለየ መልኩ ከኤኤም ኤም ኤም ኤም ኤም ኤም ኤም ኤም ኤም ኤም ኤም ትራክ ማምረቻ በቀጥታ ሊታወቅ ይችላል. ሂደት፣ በቦታ ውስጥ ወቅታዊ የኮምፒዩተር አሃዛዊ ቁጥጥር (ሲኤንሲ) ወፍጮ ወይም ሌዘር ማሽነሪ የተጣራ ቁሳቁስ ንብርብር የተጣራ ቅርፅን ይገልፃል 24, 25. ይህ ማለት ተጠቃሚው ቀሪ ጥሬ የግንባታ ቁሳቁሶችን ከትንሽ ፈሳሽ ቻናሎች ከማስወገድ ጋር በተያያዙ ችግሮች የተገደበ አይደለም ፣ ይህም ብዙውን ጊዜ በዱቄት እና በፈሳሽ ኤኤም ሲስተሞች26,27,28 ነው - ይህ የንድፍ ምርጫው ተመሳሳይነት ያለው እና የ UAM ምርጫን ሊጨምር ይችላል ። በአንድ ሂደት ውስጥ dissimilar ቁሳዊ ውህዶች ወደ መቅለጥ ሂደት ባሻገር ቁሳዊ ጥምረት step.The ምርጫ የተለየ መተግበሪያዎች ሜካኒካል እና ኬሚካላዊ ፍላጎት የተሻለ ሊሟሉ ይችላሉ ማለት ነው ጠንካራ ሁኔታ ትስስር በተጨማሪ, ለአልትራሳውንድ ትስስር ወቅት አጋጥሞታል ሌላ ክስተት የፕላስቲክ ቁሳቁሶች በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን29,30,31,32,33.ይህ ልዩ የ UAM ልዩ ባህሪ ሜካኒካል ንብርብር መክተቻ ያለ ብረት ማመቻቸት ይችላሉ. የተቀናጀ ትንታኔዎችን በመጠቀም የእውነተኛ ጊዜ መረጃን ከመሣሪያው ወደ ተጠቃሚው ለማድረስ ማመቻቸት ይችላል።
የደራሲዎቹ ያለፈው ስራ32 የ UAM ሂደት ሜታሊካል 3D ማይክሮፍሉይዲክ አወቃቀሮችን የተቀናጁ የመዳሰሻ ችሎታዎችን የመፍጠር ችሎታ አሳይቷል።ይህ የክትትል ብቻ መሳሪያ ነው።ይህ ወረቀት በ UAM የተሰራውን የማይክሮፍሉይዲክ ኬሚካል ሬአክተር የመጀመሪያ ምሳሌ ያሳያል። ገባሪ መሳሪያ በመዋቅር የተቀናጁ የመቀየሪያ ቁሳቁሶችን በመጠቀም ኬሚካላዊ ውህደትን መከታተል ብቻ ሳይሆን በ 3D የኬሚካል መሳሪያ ማምረቻ መሳሪያዎች ከ UAM ቴክኖሎጂ ጋር የተያያዙ በርካታ ጥቅሞችን ያጣምራል, ለምሳሌ: ሙሉ 3D ንድፎችን በቀጥታ ከኮምፒዩተር የታገዘ ዲዛይን (CAD) ሞዴሎችን ወደ ምርቶች የመቀየር ችሎታ; ባለብዙ-ቁሳቁሶች ማምረቻ ከፍተኛ የሙቀት ምጣኔን እና የካታቲክ ቁሳቁሶችን ለማጣመር; እና የሙቀት ዳሳሾችን በቀጥታ በሬጀንት ዥረቶች መካከል መክተት ለትክክለኛ ምላሽ የሙቀት መጠን ክትትል እና ቁጥጥር። የሪአክተሩን ተግባራዊነት ለማሳየት በፋርማሲዩቲካል ጠቃሚ 1,4-የተደመሰሱ 1,2,3-ትሪአዞል ውህዶች ላይብረሪ የተቀናበረው በመዳብ-ካታላይዝድ Huisgen 1,3-ዲፖላር ሳይክሎድስዲሽን የኮምፒዩተር ንድፍ እንዴት እንደሚሠራ ያሳያል። ሁለገብ ምርምር በማድረግ ለኬሚስትሪ አዳዲስ እድሎችን እና እድሎችን መፍጠር።
ሁሉም ፈሳሾች እና ሪጀንቶች የተገዙት ከሲግማ-አልድሪች፣ አልፋ ኤሳር፣ ቲሲአይ ወይም ፊሸር ሳይንቲፊክ ሲሆን ያለቅድመ ማጣሪያ ጥቅም ላይ ውለዋል። CDCl3 ወይም (CD3)2SO እንደ ሟሟ።ሁሉም ምላሾች የተከናወኑት የUniqsis FlowSyn ፍሰት ኬሚስትሪ መድረክን በመጠቀም ነው።
ዩኤኤም በዚህ ጥናት ውስጥ ሁሉንም መሳሪያዎች ለማምረት ጥቅም ላይ ውሏል.ቴክኖሎጂው የተፈለሰፈው በ 1999 ነው, እና ቴክኒካዊ ዝርዝሮች, የአሠራር መለኪያዎች እና እድገቶች በሚከተሉት የታተሙ ቁሳቁሶች34,35,36,37 ሊጠኑ ይችላሉ.መሣሪያው (ስእል 1) የተተገበረው እጅግ በጣም ከፍተኛ ኃይልን በመጠቀም ነው, 9kW SonicLayer 4000s® USA, የተመረጠው የማቴሪያል ፋየር 4000 ዩኤኤም. ፍሰት መሣሪያ Cu-110 እና Al 6061 ነበሩ.Cu-110 ከፍተኛ የመዳብ ይዘት ያለው (ቢያንስ 99.9% ናስ) ለመዳብ-catalyzed ምላሽ ጥሩ እጩ በማድረግ, እና ስለዚህ "በማይክሮ ሬአክተር ውስጥ ንቁ ንብርብር ሆኖ ጥቅም ላይ ይውላል. አል 6061 O እንደ "ጅምላ" ማቴሪያል ጥቅም ላይ ይውላል, እንዲሁም Embedding layer accord conditioned All conditioned and iniliary; Cu-110 ንብርብር ከ UAM ሂደቶች 38 ፣ 39 ፣ 40 ፣ 41 ጋር በጣም ተኳሃኝ ሆኖ የተገኘ እና በዚህ ሥራ ውስጥ ጥቅም ላይ ከሚውሉት ሬጀንቶች ጋር በኬሚካላዊ ሁኔታ የተረጋገጠ የአል 6061 O ከ Cu-110 ጋር ተኳሃኝ ነው ፣ ስለሆነም ለ UAM 2 ተስማሚ ቁሳቁሶች ተደርገው ይወሰዳሉ በታች።
የሬአክተር ማምረቻ ደረጃዎች (1) አል 6061 ንኡስ ክፍል (2) የታችኛው ቻናል ወደ መዳብ ፎይል የተሰራ (3) በንብርብሮች መካከል ቴርሞፕላሎችን መክተት (4) የላይኛው ቻናል (5) ማስገቢያ እና መውጫ (6) ሞኖሊቲክ ሬአክተር።
የፈሳሽ መንገዱ የንድፍ ፍልስፍና በቺፑ ውስጥ የሚጓዙትን የርቀት ፈሳሾች ለመጨመር የተጠማዘዘ መንገድን መጠቀም ሲሆን ቺፑን በሚተዳደረው መጠን እንዲጨምር ማድረግ ነው.ይህ የርቀት መጨመር የአስጀማሪ/የሬጀንት መስተጋብር ጊዜን ለመጨመር እና ጥሩ የምርት ውጤቶችን ለማቅረብ የሚፈለግ ነው.ቺፕስ በቀጥተኛው መንገድ ጫፍ ላይ 90 ° መታጠፊያዎችን በመጠቀም ውዥንብር 44 ንክኪ ከመሳሪያው ጋር መቀላቀል እና መጨመር። ሊደረስበት የሚችለውን ድብልቅ የበለጠ ይጨምራል, የሬአክተር ዲዛይኑ ወደ እባቡ ድብልቅ ክፍል ከመግባቱ በፊት በ Y-መጋጠሚያ ላይ የተጣመሩ ሁለት ሬአጀንት ማስገቢያዎች አሉት.ሦስተኛው መግቢያ, ዥረቱን በመኖሪያው ውስጥ በግማሽ የሚያቋርጠው, የወደፊት ባለብዙ ደረጃ ምላሽ ውህዶች ንድፍ ውስጥ ተካትቷል.
ሁሉም ቻናሎች ስኩዌር ፕሮፋይል አላቸው (ምንም ረቂቅ አንግሎች የሉም)፣ የሰርጡን ጂኦሜትሪ ለመፍጠር በየወቅቱ የሚካሄደው የCNC መፍጨት ውጤት ነው።የሰርጡ ልኬቶች የሚመረጡት ከፍተኛ (ለማይክሮ ሬአክተር) የድምጽ ውፅዓት ለማረጋገጥ ነው፣ ነገር ግን ለአብዛኛዎቹ የተያዙ ፈሳሾች የገጽታ መስተጋብርን (አካላትን) ለማመቻቸት በቂ ነው። ትክክለኛው መጠን ደራሲዎቹ ከብረት-ፈሳሽ ጋር በነበራቸው ያለፈ ልምድ ላይ የተመሰረተ ነው። x 750 µm እና አጠቃላይ የሪአክተር መጠን 1 ሚሊር ነበር። የተቀናጀ ማገናኛ (1/4″—28 UNF ክር) በንድፍ ውስጥ ተካትቷል መሳሪያውን ከንግድ ፍሰት ኬሚስትሪ መሳሪያዎች ጋር በቀላሉ መገናኘት። የሰርጡ መጠን በፎይል ቁሳቁስ ውፍረት፣ በሜካኒካል ባህሪያቱ እና ከአልትራሳውንድ ጋር በሚጠቀሙት የመተሳሰሪያ መለኪያዎች የተገደበ ነው። ለተወሰነ ቁሳቁስ በተወሰነ ስፋት, ቁሱ በተፈጠረው ሰርጥ ውስጥ "ይቀዘቅዛል". በአሁኑ ጊዜ ለዚህ ስሌት የተለየ ሞዴል የለም, ስለዚህ ለአንድ የተወሰነ ቁሳቁስ እና ዲዛይን ከፍተኛው የሰርጥ ስፋት በሙከራ ይወሰናል; በዚህ ሁኔታ የ 750 μm ስፋት ሳግ አይፈጥርም.
የሰርጡ ቅርፅ (ካሬ) የሚወሰነው በካሬ መቁረጫ በመጠቀም ነው ።የሰርጡ ቅርፅ እና መጠን በ CNC ማሽኖች የተለያዩ የመቁረጫ መሳሪያዎችን በመጠቀም የተለያዩ የፍሰት መጠኖችን እና ባህሪዎችን ማግኘት ይችላሉ ።የ 125 μm መሳሪያን በመጠቀም የተጠማዘዘ ቅርጽ ሰርጥ የመፍጠር ምሳሌ በ Monaghan45 ሥራ ውስጥ ይገኛል ። የፎይል ንብርብር በፕላኔስ ፎይል ውስጥ ሲከማች ፣ ጠፍጣፋው ፎይል በፕላነር ላይ ሲቀመጥ ፣ ጠፍጣፋው በጠፍጣፋ ፎይል ላይ ያለው ቁሳቁስ ይኖረዋል። ጨርስ.በዚህ ሥራ ውስጥ, የሰርጡን ተምሳሌት ለመጠበቅ, የካሬ ንድፍ ጥቅም ላይ ይውላል.
በማምረት ውስጥ አስቀድሞ በተዘጋጀው ለአፍታ ማቆም፣ ቴርሞኮፕል የሙቀት መጠቆሚያዎች (አይነት ኬ) በከፍተኛ እና ዝቅተኛ የሰርጥ ቡድኖች መካከል በቀጥታ በመሣሪያው ውስጥ ተጭነዋል (ምሥል 1 - ደረጃ 3)።
የብረት ማስቀመጫው ሂደት የሚከናወነው በ 25.4 ሚ.ሜ ስፋት, 150 ማይክሮን ውፍረት ባለው የብረት ፎይል በመጠቀም በ UAM ቀንድ ነው.እነዚህ የፎይል ሽፋኖች ሙሉውን የግንባታ ቦታ ለመሸፈን በተከታታይ በተጠጋጋ ጭረቶች ውስጥ ተጣብቀዋል; የተከማቸ ቁሳቁስ መጠን ከመጨረሻው ምርት የበለጠ ነው ፣ ምክንያቱም የመቀነሱ ሂደት የመጨረሻውን የተጣራ ቅርፅ ስለሚፈጥር የ CNC ማሽነሪ የመሳሪያውን ውጫዊ እና ውስጣዊ ቅርጾችን ለማሽን ያገለግላል ፣ በዚህም ምክንያት የመሳሪያዎቹ እና ሰርጦች ከተመረጠው መሳሪያ እና ከ CNC ሂደት መለኪያዎች ጋር እኩል የሆነ ወለል አጨራረስ (በዚህ ምሳሌ በግምት 1.6 μm Ramium በዚህ ምሳሌ) ። ቀጣይነት ያለው ፣ ቀጣይነት ያለው እና ቀጣይነት ያለው የአልትራሳውንድ ዑደት የመለኪያ መሳሪያዎችን የማምረት ሂደት ትክክለኛነት ያረጋግጣል ። ተጠብቆ እና የተጠናቀቀው ክፍል የ CNC አጨራረስ ወፍጮ ትክክለኛነት ደረጃዎችን ያሟላል.ለዚህ መሳሪያ ጥቅም ላይ የሚውለው የሰርጥ ስፋት ትንሽ ነው የፎይል ቁሳቁስ ወደ ፈሳሽ ቻናል ውስጥ "አይወርድም" ስለዚህ ሰርጡ ካሬ መስቀለኛ መንገድን ይይዛል.በፎይል ቁሳቁስ እና የ UAM ሂደት መለኪያዎች ውስጥ ሊፈጠሩ የሚችሉ ክፍተቶች በአምራች ባልደረባ (Fabrisonic LLC, USA) ውስጥ በሙከራ ተወስነዋል.
ጥናቶች እንደሚያሳዩት ትንሽ የንጥል ስርጭት በ UAM bonding interface 46, 47 ያለ ተጨማሪ የሙቀት ሕክምና ይከሰታል, ስለዚህ በዚህ ሥራ ውስጥ ላሉት መሳሪያዎች የ Cu-110 ንብርብር ከአል 6061 ንብርብር ይለያል እና በድንገት ይለወጣል.
ቅድመ-ካሊብሬድድ 250 psi (1724 ኪፒኤ) የኋላ የግፊት መቆጣጠሪያ (BPR) ወደ ሬአክተሩ መውጫ ይጫኑ እና ውሃውን በ 0.1 እስከ 1 ሚሊ ሜትር ደቂቃ -1 በሪአክተሩ ያፍሱ። በሪአክተር ውስጥ በተገጠሙት ቴርሞ ኮርፖሬሽኖች እና በ FlowSyn ቺፕ ማሞቂያ ሳህን ውስጥ በተካተቱት መካከል ያለውን ልዩነት መለየት ይህ የሚገኘው በፕሮግራም ሊሰራ የሚችለውን የሙቀት መጠን ከ100 እስከ 150 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ባለው የሙቀት መጠን በ25 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በመጨመር እና በፕሮግራም እና በተቀዳው የሙቀት መጠን መካከል ያለውን ልዩነት በመመልከት ነው። ይህ የተገኘው በ techgger, UK-Pccony ዳታ በመጠቀም ነው። ፒኮሎግ ሶፍትዌር።
የ phenylacetylene እና iodoethane ሳይክሎድዲሽን ምላሽ ሁኔታዎች ተመቻችተዋል (መርሃግብር 1 - የ phenylacetylene እና iodoethane መርሃግብር ሳይክሎዲሽን 1 - የ phenylacetylene እና iodoethane ሳይክሎድዲሽን) .ይህ ማመቻቸት የሚከናወነው በተለዋዋጭ የሙከራዎች ዲዛይን (DOE) በተለዋዋጭ የሙከራዎች ዲዛይን (DOE) በተለዋዋጭ የሙከራዎች ዲዛይን በመጠቀም ነው ፣ ጊዜን ማስተካከል። በ1፡2።
የሶዲየም አዚድ (0.25 M, 4: 1 DMF: H2O), iodoethane (0.25 M, DMF) እና phenylacetylene (0.125 M, DMF) የተለያዩ መፍትሄዎች ተዘጋጅተዋል.የእያንዳንዱ መፍትሄ 1.5 ml aliquot ተቀላቅሏል እና በሚፈለገው የሞዴል ፍሰት መጠን እና የሙቀት መጠን ወደ ትራይዛዞል በሪአክተር ተወስዷል. የ phenylacetylene መነሻ ቁሳቁስ እና በከፍተኛ አፈፃፀም ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ (HPLC) ተወስኗል። ለመተንተን ወጥነት ሁሉም ምላሾች የተወሰዱት የግብረ-መልስ ድብልቅው ሬአክተሩን ከወጣ በኋላ ነው ። ለማመቻቸት የተመረጡት መለኪያዎች በሰንጠረዥ 2 ውስጥ ይታያሉ ።
ሁሉም ናሙናዎች የተተነተኑት ኳተርንሪ ፓምፕ፣ አምድ ምድጃ፣ ተለዋዋጭ የሞገድ ርዝመት UV ፈላጊ እና አውቶሳምፐር ባካተተ የ Chromaster HPLC ሲስተም (VWR፣ PA፣ USA) ነው። ዓምዱ ተመጣጣኝ 5 C18 (VWR፣ PA፣ USA)፣ 4.6 × 100 ሚሜ መጠን፣ 5 µm የአይሶክራንት መጠን፣ 5µm ሟሟት 4 ነበር 50:50 ሜታኖል: ውሃ በ 1.5 ml.min-1. የመርፌው መጠን 5 µL እና የመርማሪው የሞገድ ርዝመት 254 nm ነበር. ለ DOE ናሙና % ከፍተኛ ቦታ የሚሰላው ከተቀረው የአልኪን እና ትራይዞል ምርቶች ጫፍ ቦታዎች ብቻ ነው. የመነሻ ቁሳቁስ መርፌን ለመለየት ያስችላል.
የሬአክተር ትንተና ውጤቱን ከ MODDE DOE ሶፍትዌር (Umetrics, Malmö, Sweden) ጋር በማጣመር የውጤቶች አዝማሚያዎችን በጥልቀት ለመተንተን እና ለዚህ cycloaddition ጥሩ ምላሽ ሁኔታዎችን ለመወሰን አስችሏል. አብሮ የተሰራውን አመቻች ማካሄድ እና ሁሉንም አስፈላጊ የሞዴል ውሎች መምረጥ የአሲቲ ከፍተኛ ቦታን በመቀነስ የምርት ቁሳቁሱን ጫፍ ከፍ ለማድረግ የተቀየሱ የምላሽ ሁኔታዎች ስብስብ ያስገኛል.
በእያንዳንዱ ትራይዞል ውህድ ቤተመፃህፍት ውስጥ ከመዋሃዱ በፊት የላይ መዳብ ኦክሳይድ በካታሊቲክ ምላሽ ክፍል ውስጥ የሚገኘው በሃይድሮጂን ፓርሞክሳይድ (36%) በምላሽ ክፍሉ (ፍሰት መጠን = 0.4 ml min-1, የመኖሪያ ጊዜ = 2.5 ደቂቃ) የሚፈሰውን መፍትሄ በመጠቀም ነው.
በጣም ጥሩ የሆኑ የሁኔታዎች ስብስብ ከታወቀ በኋላ፣ አነስተኛ የቤተ መፃህፍት ውህደት እንዲፈጠር ለመፍቀድ በተለያዩ የአሲታይሊን እና ሃሎልካን ተዋጽኦዎች ላይ ተፈጻሚነት ነበራቸው፣ በዚህም እነዚህን ሁኔታዎች ወደ ሰፊው እምቅ reagents (ምስል 1) .2) የመተግበር አቅምን ፈጥረዋል።
የሶዲየም አዚድ (0.25M፣ 4:1 DMF:H2O)፣ haloalkanes (0.25 M፣ DMF) እና alkynes (0.125 M፣ DMF) የተለየ መፍትሄዎችን ያዘጋጁ።የእያንዳንዱ መፍትሄ 3 ሚሊ ሊትር ቅጠላቅጠል በመደባለቅ በሪአክተር በ 75 µL.min-1 እና 150 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ ተጭኗል። ሚሊ ኤቲል አሲቴት. የናሙና መፍትሄው በ 3 × 10 ሚሊ ሜትር ውሃ ታጥቧል. የውሃው ንብርብሮች ተጣምረው ከ 10 ሚሊ ሊትር ኤቲል አሲቴት ጋር ይወጣሉ; ከዚያም የኦርጋኒክ ሽፋኖች ተጣምረው በ 3 x 10 ሚሊ ሊትር ብሬን ታጥበው, በ MgSO4 ላይ ደርቀው እና ተጣርተው, ከዚያም ፈሳሹ በቫኪዩኦ ውስጥ ተወግዷል. ናሙናዎቹ በ HPLC, 1H NMR,13C NMR እና ከፍተኛ ጥራት ያለው የጅምላ-ኤምኤስሮሜትሪ (HPLC,1H NMR,13C NMR) እና ከፍተኛ ጥራት ያለው የጅምላ-ኤምኤስሮሜትሪ በመጠቀም በሲሊካ ጄል ላይ ባለው አምድ ክሮማቶግራፊ በሲሊካ ጄል ላይ ተጠርተዋል ።
ሁሉም ስፔክተራዎች የተገኙት ቴርሞፊሸር ትክክለኛነት ኦርቢትራፕ መፍታት የጅምላ ስፔክትሮሜትር ከ ESI እንደ ionization ምንጭ ነው። ሁሉም ናሙናዎች የሚዘጋጁት አሴቶኒትሪልን እንደ ሟሟ ነው።
የቲኤልሲ ትንተና በአሉሚኒየም የተደገፈ የሲሊካ ሰሌዳዎች ላይ ተካሂዷል.ፕላቶች በ UV ብርሃን (254 nm) ወይም በቫኒሊን ማቅለሚያ እና ማሞቂያ ታይተዋል.
ሁሉም ናሙናዎች የተተነተኑት በ VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, UK) ስርዓት በአውቶሳምፕለር, በአምድ እቶን ሁለትዮሽ ፓምፕ እና ባለ አንድ የሞገድ ርዝመት ጠቋሚ ነው. ጥቅም ላይ የዋለው አምድ ACE Equivalence 5 C18 (150 × 4.6 mm, Advanced Chromatography Technologies Ltd., Aberdeen, Scotland) ነው.
መርፌዎች (5 µL) በቀጥታ ከተበረዘ የድፍድፍ ድብልቅ (1:10 dilution) እና በውሃ: ሚታኖል (50:50 ወይም 70:30) የተተነተኑ ሲሆን, ከአንዳንድ ናሙናዎች በስተቀር 70:30 የማሟሟት ስርዓት (የኮከብ ቁጥር ተብሎ የሚጠራው) በ 1.5 mL / ደቂቃ የፍሰት መጠን 40 ሴ.ሜ. nm
የናሙናው % ከፍተኛ ቦታ የሚሰላው ከተቀረው አልኪን ከፍተኛ ቦታ ላይ ነው ፣ የትሪዞል ምርት ብቻ ነው ፣ እና የመነሻ ቁሳቁስ መርፌ ተዛማጅ ቁንጮዎችን ለመለየት አስችሏል።
ሁሉም ናሙናዎች በ Thermo iCAP 6000 ICP-OES በመጠቀም የተተነተኑ ናቸው.ሁሉም የመለኪያ ደረጃዎች በ 1000 ፒፒኤም Cu መደበኛ መፍትሄ በ 2% ናይትሪክ አሲድ (SPEX Certi Prep) በመጠቀም ተዘጋጅተዋል. ሁሉም ደረጃዎች በ 5% DMF እና 2% HNO3 መፍትሄ ተዘጋጅተዋል, እና ሁሉም ናሙናዎች በ 20.F-fold 20.FH-Sample NO3 መፍትሄ ተወስደዋል.
UAM የመጨረሻውን ስብሰባ ለመገንባት የሚያገለግለው የብረት ፎይል ቁሳቁስ እንደ ማያያዣ ቴክኒክ ነው የአልትራሳውንድ ብረት ብየዳ የሚርገበገብ ብረት መሳሪያ (ቀንድ ወይም የአልትራሳውንድ ቀንድ ተብሎ የሚጠራው) ወደ ፎይል ንብርብር / ቀድሞ የተጠናከረ ንብርብር ንብረቱን በሚንቀጠቀጡበት ጊዜ እንዲጣበቁ ያደርጋል ። ለቀጣይ አሠራር ፣ የ sonotrode የክብደት ንጣፍ ንጣፍ ሲሊንደን ነው። እና ንዝረት ይተገበራል ፣ በእቃው ላይ ያሉት ኦክሳይዶች ሊሰነጠቁ ይችላሉ ። የማያቋርጥ ግፊት እና ንዝረት የቁሱ ፍላጎት እንዲወድቁ ሊያደርግ ይችላል በተጨማሪም በ ላይ ላዩን ኢነርጂ ለውጦች አማካኝነት ማጣበቅን ሊረዳ ይችላል48. የመተሳሰሪያ ዘዴው ተፈጥሮ ከተለዋዋጭ ማቅለጥ የሙቀት መጠን እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን በኋላ-ውጤቶች ጋር የተያያዙ ብዙ ችግሮችን ያሸንፋል በሌሎች ተጨማሪ የማምረቻ ቴክኒኮች ውስጥ ከተጠቀሱት ውጤቶች ጋር.ይህ ቀጥተኛ ትስስር (ማለትም, ያለ ወለል ማሻሻያ, ሙላቶች ወይም ማጣበቂያዎች) የተለያዩ ቁሳቁሶችን ወደ አንድ የተዋሃደ መዋቅር ውስጥ ብዙ ንብርብሮችን ይፈቅዳል.
ለ UAM ሁለተኛው ምቹ ምክንያት በዝቅተኛ የሙቀት መጠን እንኳን ሳይቀር በብረታ ብረት ቁሳቁሶች ውስጥ የሚታየው የፕላስቲክ ፍሰት ከፍተኛ ደረጃ ነው ፣ ማለትም ከብረታ ብረት ማቴሪያሎች የሟሟ ነጥብ በታች ነው ። ለአልትራሳውንድ ንዝረት እና ግፊት ያለው ጥምረት በአካባቢው የእህል ወሰን ፍልሰት እና recrystallization ከፍተኛ ደረጃ ያነሳሳቸዋል ትልቅ የሙቀት መጨመር ያለ በተለምዶ ከጅምላ ቁሳቁሶች ጋር የተቆራኘ.በመጨረሻው ስብሰባ ግንባታ ወቅት ይህ ክስተት በንቁ የንብርብር ግንባታ መካከል ሊያልፍ ይችላል ። የብረት ፎይል ፣ ንብርብር በንብርብሮች ። እንደ ኦፕቲካል ፋይበር 49 ፣ ማጠናከሪያ 46 ፣ ኤሌክትሮኒክስ 50 እና ቴርሞፕፖች (ይህ ሥራ) ሁሉም በተሳካ ሁኔታ በ UAM መዋቅሮች ውስጥ ገብተው ንቁ እና ተገብሮ የተዋሃዱ ስብሰባዎችን መፍጠር ችለዋል።
በዚህ ሥራ ውስጥ፣ የዩኤኤም የተለያዩ የቁሳቁስ ትስስር እና የመቀላቀል እድሎች የመጨረሻውን የሙቀት መቆጣጠሪያ ማይክሮ ሬክተር ለመፍጠር ጥቅም ላይ ውለዋል።
ከፓላዲየም (ፒዲ) እና ከሌሎች በተለምዶ ጥቅም ላይ ከሚውሉት የብረታ ብረት ማነቃቂያዎች ጋር ሲወዳደር የ Cu catalysis ብዙ ጥቅሞች አሉት፡ (i) በኢኮኖሚያዊ ሁኔታ ዩ በካታላይዝስ ከሚጠቀሙት ከብዙ ብረቶች ያነሰ ዋጋ ያለው በመሆኑ ለኬሚካላዊ ማቀነባበሪያ ኢንዱስትሪው ማራኪ አማራጭ ነው (ii) የ Cu-catalyzed cross-coupling reactions ክልል እየጨመረ እና በመጠኑም ቢሆን ማሟያ ነው ከ Pd53,51ii) የ Cu-catalyzed ግብረመልሶች ሌሎች ligands በሌሉበት ጥሩ ይሰራሉ ​​እነዚህ ligands ብዙውን ጊዜ መዋቅራዊ ቀላል እና ከተፈለገ ርካሽ ናቸው, ነገር ግን በፒዲ ኬሚስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት ብዙውን ጊዜ ውስብስብ, ውድ እና አየር-ስሜታዊ ናቸው (iv) Cu, በተለይም በሲንተሲስ ውስጥ አልኪይንን ለማሰር ባለው ችሎታ የታወቁ ናቸው, ለምሳሌ, bimetallic-catalyzed Sonogaziraziadrydesition and ashiraziraziadrydesition) (v)Cu በኡልማን ዓይነት ምላሽ ውስጥ የበርካታ ኑክሊዮፊል ዓይነቶችን ማስተዋወቅ ይችላል።
የእነዚህ ሁሉ ምላሾች heterogenization ምሳሌዎች በ Cu (0) ፊት በቅርብ ጊዜ ታይተዋል.ይህ በአብዛኛው በፋርማሲዩቲካል ኢንዱስትሪ እና በብረታ ብረት ማገገሚያ እና እንደገና ጥቅም ላይ የዋለው ትኩረት እየጨመረ በመምጣቱ ነው 55,56.
እ.ኤ.አ.
ሻርፕለስ እና ሌሎች "ኬሚስትሪን ጠቅ ያድርጉ" የሚለውን ጽንሰ-ሐሳብ ሲያስተዋውቁ ይህ ምላሽ እንደገና ትኩረት ወደ መጣበት 59. "ኬሚስትሪ ጠቅታ" የሚለው ቃል ጠንካራ, አስተማማኝ እና የተመረጠ የምላሽ ስብስቦችን ለመግለፅ ጥቅም ላይ ይውላል አዳዲስ ውህዶች እና ጥምር ቤተ-መጻሕፍት በ heteroatom linkage (CXC). መለያየት ቀላል ነው61.
ክላሲካል ሁይስገን 1፣3-ዲፖሌ ሳይክሎድዲሽን “ክሊክ ኬሚስትሪ” ምድብ ውስጥ አይካተትም።ነገር ግን ሜዳልያ እና ሻርፕለስ ይህ የአዚድ-አልኪን ትስስር ክስተት ከ107 እስከ 108 በ Cu(I) ፊት ከ 107 እስከ 108 እንደሚያልፍ አሳይቷል። የጥበቃ ቡድኖችን ወይም የጠንካራ ምላሽ ሁኔታዎችን አይፈልግም እና ሙሉ በሙሉ መለወጥ እና ወደ 1,4-የተከራዩ 1,2,3-triazoles (anti-1,2,3-triazole) በጊዜ መለኪያ (ምስል 3) መምረጥ.
የመደበኛ እና የመዳብ-ካታላይዝ ሂዩስገን ሳይክሎድዲሽን ኢሶሜትሪክ ውጤቶች።Cu(I) -catalyzed Huisgen cycloadditions 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles ብቻ ያፈራሉ፣በሙቀት ምክንያት የሚፈጠሩት Huisgen cycloadditions ደግሞ በተለምዶ 1,4- እና 1,5-trizostereszools ድብልቅ ይሰጣሉ።
አብዛኛዎቹ ፕሮቶኮሎች የተረጋጋ የ Cu(II) ምንጮችን መቀነስ ያካትታሉ፣ ለምሳሌ የCuSO4 ወይም Cu(II)/Cu(0) ዝርያዎችን ከሶዲየም ጨዎች ጋር በማጣመር።ከሌሎች ብረት-ካታላይዝድ ምላሾች ጋር ሲወዳደር የ Cu(I) አጠቃቀም ርካሽ እና በቀላሉ ለመያዝ ዋና ዋና ጥቅሞች አሉት።
Kinetic እና isotopic labeling studies በ Worrell et al. 65 እንደሚያሳየው በተርሚናል አልኪይንስ ሁኔታ የእያንዳንዱን ሞለኪውል እንቅስቃሴ ወደ አዚድ በማንቃት ሁለት ተመሳሳይ ናስ ይሳተፋሉ። የታቀደው ዘዴ በአዚድ ወደ σ-ቦንድድ መዳብ አሲቲሊድ ከ π-ቦንድድ መዳብ እና የተረጋጋ ለጋሽ ትሪያቲቭ የሚባሉት ስድስት አባላት ባለው የመዳብ ብረት ቀለበት ነው። ማሽቆልቆል, ከዚያም የቲራዞል ምርቶችን ለማቅረብ እና የካታሊቲክ ዑደትን ለመዝጋት ፕሮቶን መበስበስ ይከተላል.
የፍሰት ኬሚስትሪ መሳሪያዎች ጥቅሞች በጥሩ ሁኔታ የተመዘገቡ ቢሆንም፣ በመስመር ላይ፣ በቦታ፣ በሂደት ክትትል66,67.UAM ውስጥ የትንታኔ መሳሪያዎችን ወደ እነዚህ ስርዓቶች የማዋሃድ ፍላጎት ነበረ።UAM ከፍተኛ ውስብስብ የ 3D ፍሰት ሬአክተሮችን ለመንደፍ እና ለማምረት ተስማሚ ዘዴ ሆኖ ተገኝቷል catalytically ገባሪ ፣በሙቀት አማቂ ቁሶች በቀጥታ ከተካተቱት የመዳሰሻ አካላት ጋር።
በአልትራሳውንድ ተጨማሪ ማኑፋክቸሪንግ (UAM) የተሰራ የአሉሚኒየም-መዳብ ፍሰት ሬአክተር ውስብስብ የውስጥ ሰርጥ መዋቅር፣ የተከተተ ቴርሞፕላስ እና ካታሊቲክ ምላሽ ክፍል። የውስጥ ፈሳሽ መንገዶችን ለማየት፣ ስቴሪዮሊቶግራፊን በመጠቀም የተሰራ ግልጽነት ያለው ምሳሌም ይታያል።
ሬአክተሮች ለወደፊቱ ኦርጋኒክ ምላሾች መሰራታቸውን ለማረጋገጥ ፈሳሾች ከፈላ ነጥብ በላይ በደህና ማሞቅ አለባቸው ። እነሱ ግፊት እና የሙቀት መጠን ይሞከራሉ.የግፊት ሙከራው ስርዓቱ የተረጋጋ እና የማያቋርጥ ግፊትን ከፍ ባለ የስርዓት ግፊት (1.7 MPa) ጭምር እንደሚይዝ ያሳያል.
የተከተተውን (ስእል 1) ቴርሞኮፕልን ከሙቀት መረጃ ምዝግብ ማስታወሻ ጋር ማገናኘት ቴርሞኮፕሉ በFlowSyn ሲስተም ላይ ካለው ፕሮግራም የሙቀት መጠን 6 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ (± 1 ° ሴ) ቀዝቀዝ ያለ መሆኑን ያሳያል።በተለምዶ በ 10 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን መጨመር የምላሽ መጠን በእጥፍ ይጨምራል። በማምረት ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ ቁሳቁሶች የሙቀት ልዩነት ይህ የሙቀት ተንሸራታች ወጥነት ያለው ነው ስለሆነም በመሳሪያው አቀማመጥ ውስጥ ትክክለኛ የሙቀት መጠን መድረሱን እና በምላሹ ጊዜ ለመለካት በመሣሪያው ውስጥ ሊሰላ ይችላል ። ስለዚህ ይህ የመስመር ላይ የክትትል መሣሪያ የምላሽ ሙቀትን ጥብቅ ቁጥጥርን ያመቻቻል እና የበለጠ ትክክለኛ የሂደቱን ማመቻቸት እና ምቹ ሁኔታዎችን ያመቻቻል።
በዚህ ሥራ ላይ የቀረበው ሬአክተር የዩኤኤም ቴክኖሎጂን የኬሚካል ሬአክተሮችን ለማምረት የመጀመሪያው ምሳሌ ሲሆን ከእነዚህ መሳሪያዎች AM/3D ህትመት ጋር የተያያዙ በርካታ ዋና ዋና ገደቦችን ይዳስሳል፡ (iii) በዱቄት አልጋ ቴክኖሎጂ ውስጥ የማይቻል ዳሳሾች መካከል ቀጥተኛ ትስስር የሚያመቻች, የተቀነሰ ሂደት ሙቀት, (v) ፖሊመር ላይ የተመሠረቱ ክፍሎች ክፍሎች ደካማ ሜካኒካዊ ንብረቶች እና ትብነት ወደ ተለያዩ የጋራ ኦርጋኒክ solvents17,19 ማሸነፍ.
የ ሬአክተር ተግባራዊነት በተከታታይ ፍሰት ሁኔታዎች ስር መዳብ-catalyzed alkyne azide cycloaddition ምላሽ (የበለስ. 2) ታይቷል በአልትራሳውንድ-የታተመ የመዳብ ሬአክተር በስእል 4 ላይ በዝርዝር 4 የንግድ ፍሰት ሥርዓት ጋር የተዋሃደ እና የተለያዩ 1,4-የተከፋፈለ 1,2,3-3-leneyl ሙቀት ምላሽ ውስጥ ቤተመፃህፍት azides synthesize ጥቅም ላይ ውሏል. የሶዲየም ክሎራይድ መኖር (ምስል 3) ቀጣይነት ያለው ፍሰት አቀራረብን መጠቀም በቡድን ሂደቶች ውስጥ ሊነሱ የሚችሉትን የደህንነት ስጋቶች ይቀንሳል, ምክንያቱም ይህ ምላሽ ከፍተኛ ምላሽ ሰጪ እና አደገኛ የአዚድ መካከለኛዎችን ይፈጥራል [317], [318]. iodoethane) (ስእል 5 ይመልከቱ).
(ከላይ በስተግራ) የ 3DP ሬአክተርን ወደ ፍሰቱ ስርዓት (ከላይ በስተቀኝ) ለማካተት የሚያገለግል የማዋቀር ዘዴ በ Huisgen cycloaddition 57 በ phenylacetylene እና iodoethane መካከል በተመቻቸ (ከታች) እቅድ ውስጥ ለተመቻቸ እና የተመቻቹ ግቤቶች ምላሽ ልወጣ ፍጥነት ያሳያል።
በሪአክተሩ ውስጥ ባለው የካታሊቲክ ክፍል ውስጥ ያሉትን የሪኤጀንቶች የመኖሪያ ጊዜን በመቆጣጠር እና የሙቀት መጠኑን በቀጥታ በተቀናጀ የሙቀት-ኮምፕሌተር መጠይቅን በቅርበት በመከታተል ፣የአፀፋ ሁኔታዎች በፍጥነት እና በትክክል በትንሽ ጊዜ እና በቁሳቁስ ፍጆታ ሊስተካከሉ ይችላሉ። እንደ አስፈላጊ የሞዴል ቃላቶች ይቆጠራሉ እነዚህ የተመረጡ ቃላትን በመጠቀም አብሮ የተሰራውን አመቻች ማስኬድ የቁሳቁስ ከፍተኛ ቦታዎችን በመቀነስ የምርት ከፍተኛ ቦታዎችን ከፍ ለማድረግ የተነደፉ የምላሽ ሁኔታዎችን ይፈጥራል።ይህ ማመቻቸት የትሪዞል ምርትን 53% ለውጥ አስገኝቷል ፣ይህም ከ 54% የአምሳያ ትንበያ ጋር በቅርበት ይዛመዳል።
በእነዚህ ምላሾች ውስጥ መዳብ (አይ) ኦክሳይድ (Cu2O) በዜሮ-ቫለንት የመዳብ ወለል ላይ ውጤታማ የካታሊቲክ ዝርያ ሆኖ ሊያገለግል እንደሚችል በሚያሳዩ ጽሑፎች ላይ በመመርኮዝ በፍሰቱ ውስጥ ያለውን ምላሽ ከመፈጸሙ በፊት የሬአክተሩን ወለል ቅድመ-ኦክሳይድ የማድረግ ችሎታ ተመርምሯል70,71. በ phenylacetylene እና iodoethane መካከል ያለው ምላሽ በጥሩ ሁኔታ ላይ እንደገና ታይቷል ። የመነሻ ቁሳቁስ ልወጣ>99% ሆኖ ተሰላ።ነገር ግን የ HPLC ክትትል እንደሚያሳየው ይህ ልወጣ በከፍተኛ ሁኔታ የተራዘመውን ምላሽ ጊዜ ወደ 90 ደቂቃ ያህል ቀንሷል።ከዚህም በኋላ እንቅስቃሴው ደረጃውን የጠበቀ እና የተረጋጋ ሁኔታ ላይ ታየ።ይህ ምልከታ እንደሚያመለክተው የካታሊቲክ እንቅስቃሴ ምንጩ የሚገኘው በዜሮ ኦክሳይድ ሳይሆን በዜሮ-valent የመዳብ ክፍል ውስጥ ካለው የሙቀት መጠን ጋር ነው። እራስን የሚከላከሉ ንብርብሮች ያልሆኑ.ይህ ረዳት መዳብ (II) ምንጭን ለጋራ ቅንብር71 መጨመርን ያስወግዳል.