ຂໍຂອບໃຈສຳລັບການເຂົ້າເບິ່ງ Nature.com. ເວີຊັນຂອງບຣາວເຊີທີ່ທ່ານກຳລັງໃຊ້ຢູ່ມີການຮອງຮັບ CSS. ສໍາລັບປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer). ໃນລະຫວ່າງນີ້, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະໜັບສະໜູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາຈະສະແດງເວັບໄຊໂດຍບໍ່ມີຮູບແບບ ແລະ JavaScript.
ການຜະລິດສານເຕີມແຕ່ງແມ່ນການປ່ຽນແປງວິທີການທີ່ນັກຄົ້ນຄວ້າແລະນັກອຸດສາຫະກໍາອອກແບບແລະຜະລິດອຸປະກອນເຄມີເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການສະເພາະຂອງພວກເຂົາ. ໃນວຽກງານນີ້, ພວກເຮົາລາຍງານຕົວຢ່າງທໍາອິດຂອງເຄື່ອງປະຕິກອນການໄຫຼທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍເຕັກນິກການ lamination ໂລຫະແຂງຂອງແຜ່ນໂລຫະ Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) ກັບພາກສ່ວນ catalytic ປະສົມປະສານໂດຍກົງແລະອົງປະກອບຂອງຄວາມຮູ້ສຶກ. ຄວາມສາມາດຂອງອຸປະກອນດັ່ງກ່າວ.A ຊຸດຂອງສານປະກອບ 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole ທີ່ສໍາຄັນທາງຊີວະວິທະຍາໄດ້ຖືກສັງເຄາະຢ່າງສໍາເລັດຜົນແລະຖືກປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດໂດຍການຕິກິຣິຍາ Cu-mediated Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition ໂດຍໃຊ້ UAM ເຄມີທີ່ຕັ້ງຂຶ້ນ. ໂດຍການໃຊ້ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ UAM ແລະການປະມວນຜົນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ເວລາຂອງອຸປະກອນ. ການຕິດຕາມຕິກິຣິຍາແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບ.
ເນື່ອງຈາກຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນຂອງຕົນກ່ຽວກັບຄູ່ຮ່ວມງານຫຼາຍ, ເຄມີການໄຫຼເຂົ້າເປັນພາກສະຫນາມທີ່ສໍາຄັນແລະການຂະຫຍາຍຕົວໃນການຕັ້ງຄ່າທັງທາງວິຊາການແລະອຸດສາຫະກໍາເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການເພີ່ມການຄັດເລືອກແລະປະສິດທິພາບຂອງການສັງເຄາະສານເຄມີ. ນີ້ຂະຫຍາຍຈາກການສ້າງໂມເລກຸນອິນຊີງ່າຍດາຍ 1 ກັບສານປະກອບຢາ 2,3 ແລະຜະລິດຕະພັນທໍາມະຊາດ 4,5,6. ຫຼາຍກ່ວາ 50% ຂອງປະຕິກິລິຍາໃນອຸດສາຫະກໍາເຄມີແລະຢາອັນດີງາມສາມາດໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກການນໍາໃຊ້ການໄຫຼວຽນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ7.
ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ມີທ່າອ່ຽງເພີ່ມຂຶ້ນຂອງກຸ່ມທີ່ຊອກຫາການທົດແທນເຄື່ອງແກ້ວແບບດັ້ງເດີມຫຼືອຸປະກອນເຄມີການໄຫຼເຂົ້າກັບການຜະລິດເຄມີທີ່ປັບແຕ່ງໄດ້ (AM) "ເຮືອປະຕິກິລິຍາ" 8. ການອອກແບບແບບຊ້ໍາຊ້ອນ, ການຜະລິດຢ່າງໄວວາ, ແລະຄວາມສາມາດ 3 ມິຕິ (3D) ແມ່ນມີຜົນປະໂຫຍດສໍາລັບຜູ້ທີ່ຕ້ອງການປັບແຕ່ງອຸປະກອນຂອງເຂົາເຈົ້າໄປສູ່ການກໍານົດຂອງປະຕິກິລິຍາສະເພາະ. ເຕັກນິກການພິມ 3D ທີ່ອີງໃສ່ໂພລີເມີຣ໌ ເຊັ່ນ: stereolithography (SL)9,10,11, ການສ້າງແບບຈໍາລອງການເກັບມ້ຽນ fused (FDM)8,12,13,14 ແລະການພິມ inkjet 7,15,16. ການຂາດຄວາມແຂງແຮງ ແລະຄວາມສາມາດຂອງອຸປະກອນດັ່ງກ່າວເພື່ອປະຕິບັດປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີທີ່ຫຼາກຫຼາຍ/ການວິເຄາະປັດໄຈສຳຄັນແມ່ນ 17, 18, ຈຳກັດເສັ້ນທາງ. ການປະຕິບັດ AM ໃນຂົງເຂດນີ້ 17, 18, 19, 20 .
ເນື່ອງຈາກການນໍາໃຊ້ເຄມີການໄຫຼເພີ່ມຂຶ້ນແລະຄຸນສົມບັດທີ່ເອື້ອອໍານວຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ AM, ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຄົ້ນຫາເຕັກນິກກ້າວຫນ້າທາງດ້ານຫຼາຍຂື້ນທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ສາມາດຜະລິດເຮືອປະຕິກິລິຢານ້ໍາທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການວິເຄາະແລະເຄມີທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ເຕັກນິກເຫຼົ່ານີ້ຄວນຈະໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ສາມາດເລືອກອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຫຼືມີປະໂຫຍດຫຼາຍທີ່ສາມາດຈັດການກັບເງື່ອນໄຂການຕິກິຣິຍາທີ່ຫລາກຫລາຍ, ໃນຂະນະທີ່ຍັງອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຄວບຄຸມການອອກປະຕິກິລິຍາຕ່າງໆ.
ຂະບວນການຜະລິດສານເຕີມແຕ່ງອັນໜຶ່ງທີ່ມີທ່າແຮງໃນການພັດທະນາເຄື່ອງປະຕິກອນເຄມີແບບກຳນົດເອງແມ່ນການຜະລິດສານເຕີມແຕ່ງ Ultrasonic (UAM).ເຕັກນິກການເຄືອບແຜ່ນແຂງນີ້ໃຊ້ການສັ່ນສະເທືອນ ultrasonic ກັບແຜ່ນໂລຫະບາງໆເພື່ອສົມທົບພວກມັນເຂົ້າກັນເປັນຊັ້ນໆ ດ້ວຍການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເປັນຈຳນວນໜ້ອຍສຸດ ແລະ ລະດັບສູງຂອງການໄຫຼຂອງພາດສະຕິກ 21 , 22 , 23 AM. ການຜະລິດ, ຮູ້ຈັກເປັນຂະບວນການຜະລິດແບບປະສົມ, ເຊິ່ງ in-situ periodic computer control numerical control (CNC) milling or laser machining defines the net shape of a layer of bonded material 24, 25.This means that the user is not limited by the problems related to Remove residual build material from small fluid channels, which is often the case with 28, ການອອກແບບຂອງແຫຼວ, ຝຸ່ນແລະຂອງແຫຼວ. ທາງເລືອກທີ່ມີຢູ່ - UAM ສາມາດຜູກມັດການປະສົມວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຮ້ອນທີ່ຄ້າຍຄືກັນແລະແຕກຕ່າງກັນໃນຂັ້ນຕອນດຽວ. ທາງເລືອກຂອງການປະສົມວັດສະດຸນອກເຫນືອຈາກຂະບວນການລະລາຍຫມາຍຄວາມວ່າຄວາມຕ້ອງການກົນຈັກແລະເຄມີຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະສາມາດຕອບສະຫນອງໄດ້ດີກວ່າ. ນອກເຫນືອຈາກການຜູກມັດຂອງລັດແຂງ, ປະກົດການອື່ນທີ່ພົບໃນລະຫວ່າງການຜູກມັດ ultrasonic ແມ່ນການໄຫຼເຂົ້າສູງຂອງວັດສະດຸພາດສະຕິກທີ່ອຸນຫະພູມຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ 29,30,31,32 AM ຄຸນນະສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ 32 AM. ອົງປະກອບກົນຈັກ / ຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງຊັ້ນໂລຫະໂດຍບໍ່ມີຄວາມເສຍຫາຍ. ເຊັນເຊີທີ່ຝັງຢູ່ UAM ສາມາດເຮັດໃຫ້ການຈັດສົ່ງຂໍ້ມູນໃນເວລາຈິງຈາກອຸປະກອນໄປຫາຜູ້ໃຊ້ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະປະສົມປະສານ.
work32 ທີ່ຜ່ານມາຂອງຜູ້ຂຽນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດຂອງຂະບວນການ UAM ໃນການສ້າງໂຄງສ້າງ microfluidic ໂລຫະ 3D ທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການຮັບຮູ້ປະສົມປະສານ. ນີ້ແມ່ນອຸປະກອນດຽວທີ່ຕິດຕາມກວດກາ. ເອກະສານນີ້ສະເຫນີຕົວຢ່າງທໍາອິດຂອງເຕົາປະຕິກອນເຄມີ microfluidic fabricated ໂດຍ UAM; ອຸປະກອນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ບໍ່ພຽງແຕ່ຕິດຕາມກວດກາແຕ່ຍັງ induces ການສັງເຄາະສານເຄມີໂດຍຜ່ານວັດສະດຸ catalyst ປະສົມປະສານໂຄງສ້າງ. ອຸປະກອນລວມຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼາຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເຕັກໂນໂລຊີ UAM ໃນການຜະລິດອຸປະກອນເຄມີ 3D, ເຊັ່ນ: ຄວາມສາມາດໃນການປ່ຽນການອອກແບບ 3D ຢ່າງເຕັມທີ່ໂດຍກົງຈາກຄອມພິວເຕີການຊ່ວຍເຫຼືອການອອກແບບ (CAD) ແບບເຂົ້າໄປໃນຜະລິດຕະພັນ; fabrication ຫຼາຍວັດສະດຸເພື່ອສົມທົບການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງແລະວັດສະດຸ catalytic; ແລະຝັງເຊັນເຊີຄວາມຮ້ອນໂດຍກົງລະຫວ່າງສາຍນ້ໍາ reagent ສໍາລັບການກວດສອບອຸນຫະພູມຕິກິຣິຍາທີ່ຊັດເຈນແລະການຄວບຄຸມ. ເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນການທໍາງານຂອງເຕົາປະຕິກອນ, ຫ້ອງສະຫມຸດຂອງສານປະກອບການຢາທີ່ສໍາຄັນ 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole ໄດ້ຖືກສັງເຄາະໂດຍທອງແດງ catalyzed Huisgen 1,3-dipolarisation ວິທະຍາສາດວິທີການເຮັດວຽກແລະ cyclutilisation. ການອອກແບບທີ່ຊ່ວຍໃນຄອມພິວເຕີສາມາດເປີດໂອກາດ ແລະຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃໝ່ສຳລັບເຄມີສາດ ໂດຍຜ່ານການຄົ້ນຄວ້າຫຼາຍວິຊາ.
ທາດລະລາຍ ແລະທາດລະລາຍທັງໝົດແມ່ນໄດ້ຊື້ຈາກ Sigma-Aldrich, Alfa Aesar, TCI ຫຼື Fischer Scientific ແລະຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍບໍ່ມີການ purification ລ່ວງໜ້າ.1H ແລະ 13C NMR spectra ບັນທຶກຢູ່ທີ່ 400 MHz ແລະ 100 MHz, ຕາມລໍາດັບ, ໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ JEOL ECS-400 400 a MHz spectro 400 MHz. spectrometer ແລະ CDCl3 ຫຼື (CD3)2SO ເປັນ solvent. ປະຕິກິລິຍາທັງຫມົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ເວທີເຄມີການໄຫຼຂອງ Uniqsis FlowSyn.
UAM ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອ fabricate ອຸປະກອນທັງຫມົດໃນການສຶກສານີ້. ເຕັກໂນໂລຊີໄດ້ຖືກ invented ໃນປີ 1999, ແລະລາຍລະອຽດດ້ານວິຊາການຂອງຕົນ, ຕົວກໍານົດການການດໍາເນີນງານແລະການພັດທະນານັບຕັ້ງແຕ່ invention ຂອງມັນສາມາດສຶກສາໄດ້ໂດຍຜ່ານອຸປະກອນການຈັດພີມມາດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້34,35,36,37. ອຸປະກອນ (ຮູບ 1) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ພະລັງງານສູງພິເສດ, 9kW SonicLayer 4000 ລະບົບ U.A. ເລືອກH.A. fabrication ຂອງອຸປະກອນການໄຫຼແມ່ນ Cu-110 ແລະ Al 6061.Cu-110 ມີເນື້ອໃນທອງແດງສູງ (ຕໍາ່ສຸດທີ່ 99.9% ທອງແດງ), ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຜູ້ສະຫມັກທີ່ດີສໍາລັບປະຕິກິລິຍາຂອງທອງແດງ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ "ຊັ້ນການເຄື່ອນໄຫວພາຍໃນ microreactor. Al 6061 O ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ "bedding ທັງຫມົດ" ອົງປະກອບ, ອົງປະກອບຂອງ bedding ໄດ້. ສະພາບ annealed ປະສົມປະສານກັບຊັ້ນ Cu-110 Al 6061 O ແມ່ນວັດສະດຸທີ່ໄດ້ຮັບການສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ສູງກັບ UAM processes38, 39, 40, 41 ແລະໄດ້ຮັບການທົດສອບແລະພົບວ່າມີຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີກັບ reagents ທີ່ໃຊ້ໃນການເຮັດວຽກນີ້ ອຸປະກອນມີລາຍຊື່ຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 1 ຂ້າງລຸ່ມນີ້.
ຂັ້ນຕອນການຜະລິດເຕົາປະຕິກອນ (1) ຊັ້ນຍ່ອຍ Al 6061 (2) ການສ້າງຊ່ອງທາງລຸ່ມທີ່ຕັ້ງໃສ່ແຜ່ນທອງແດງ (3) ການຝັງຕົວຂອງ thermocouples ລະຫວ່າງຊັ້ນ (4) ຊ່ອງທາງເທິງ (5) ທໍ່ທາງເຂົ້າ ແລະທາງອອກ (6) ເຕົາປະຕິກອນ Monolithic.
ປັດຊະຍາການອອກແບບຂອງເສັ້ນທາງຂອງນ້ໍາແມ່ນການນໍາໃຊ້ເສັ້ນທາງ convoluted ເພື່ອເພີ່ມໄລຍະຫ່າງຂອງນ້ໍາເດີນທາງພາຍໃນ chip, ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາ chip ໃນຂະຫນາດທີ່ສາມາດຈັດການໄດ້. ການເພີ່ມໄລຍະຫ່າງນີ້ແມ່ນຕ້ອງການທີ່ຈະເພີ່ມເວລາການໂຕ້ຕອບ catalyst / reagent ແລະໃຫ້ຜົນຜະລິດຜະລິດຕະພັນທີ່ດີເລີດ. ຊິບໃຊ້ໂຄ້ງ 90 °ຢູ່ປາຍຂອງເສັ້ນທາງຊື່ເພື່ອເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມວຸ້ນວາຍຂອງການຕິດຕໍ່ຂອງອຸປະກອນ 44 ແລະການເພີ່ມຂື້ນຂອງຫນ້າດິນ. (catalyst).ເພື່ອເພີ່ມການປະສົມທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້, ການອອກແບບເຕົາປະຕິກອນມີລັກສະນະສອງ inlets reagent ປະສົມປະສານຢູ່ທີ່ Y-junction ກ່ອນທີ່ຈະເຂົ້າໄປໃນພາກສ່ວນການຜະສົມ serpentine. Inlet ທີສາມ, ເຊິ່ງຕັດສາຍນ້ໍາເຄິ່ງຫນຶ່ງໂດຍຜ່ານການທີ່ຢູ່ອາໄສ, ໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າໃນການອອກແບບຂອງການສັງເຄາະຕິກິຣິຍາ multistep ໃນອະນາຄົດ.
ຊ່ອງທາງທັງຫມົດມີຮູບສີ່ຫລ່ຽມມົນທົນ (ບໍ່ມີມຸມຮ່າງ), ຜົນຂອງການໂມ້ CNC ເປັນໄລຍະທີ່ໃຊ້ໃນການສ້າງຊ່ອງເລຂາຄະນິດ. ຂະຫນາດຊ່ອງໄດ້ຖືກເລືອກເພື່ອຮັບປະກັນຜົນຜະລິດປະລິມານສູງ (ສໍາລັບ microreactor), ໃນຂະນະທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍພຽງພໍທີ່ຈະສ້າງການໂຕ້ຕອບດ້ານຫນ້າດິນ (ຕົວເລັ່ງລັດ) ສໍາລັບ fluids ບັນຈຸເກືອບທັງຫມົດ. ຂະຫນາດທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນອີງໃສ່ປະສົບການທີ່ຜ່ານມາຂອງຜູ້ຂຽນໃນການໂຕ້ຕອບຂອງຊ່ອງທາງໂລຫະ - fl. 750 µm x 750 µm ແລະປະລິມານເຕົາປະຕິກອນທັງໝົດແມ່ນ 1 ml. ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ແບບປະສົມປະສານ (1/4″—28 UNF thread) ຖືກລວມເຂົ້າໃນການອອກແບບເພື່ອໃຫ້ການຕິດຕໍ່ກັນແບບງ່າຍດາຍຂອງອຸປະກອນກັບອຸປະກອນເຄມີການໄຫຼເຂົ້າທາງການຄ້າ. ຂະຫນາດຂອງຊ່ອງທາງແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸ foil, ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງມັນ, ແລະຕົວກໍານົດການຜູກມັດທີ່ໃຊ້ກັບ ultrasonics. ຢູ່ທີ່ຄວາມກວ້າງສະເພາະສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ໃຫ້, ວັດສະດຸຈະ "sag" ເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງທາງທີ່ສ້າງຂຶ້ນ. ໃນປັດຈຸບັນບໍ່ມີຕົວແບບສະເພາະສໍາລັບການຄິດໄລ່ນີ້, ດັ່ງນັ້ນຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງທາງສູງສຸດສໍາລັບວັດສະດຸແລະການອອກແບບແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍການທົດລອງ; ໃນກໍລະນີນີ້, ຄວາມກວ້າງຂອງ 750 μmຈະບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດ sag.
ຮູບຮ່າງ (ສີ່ຫລ່ຽມ) ຂອງຊ່ອງທາງແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງຕັດຮູບສີ່ຫຼ່ຽມມົນ. ຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດຂອງຊ່ອງທາງສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ໂດຍເຄື່ອງ CNC ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມືຕັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ອັດຕາການໄຫຼແລະຄຸນລັກສະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຕົວຢ່າງຂອງການສ້າງຊ່ອງທາງຮູບຮ່າງໂຄ້ງໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມື 125 μmສາມາດພົບໄດ້ໃນການເຮັດວຽກຂອງ Monaghan45. ໃນເວລາທີ່ຊັ້ນ foil ໄດ້ຖືກຝາກໄວ້ໃນໄລຍະຮາບພຽງຂອງ foil ຊ່ອງທາງ. (square) ສໍາ​ເລັດ​ຮູບ. ໃນ​ວຽກ​ງານ​ນີ້​, ໃນ​ຄໍາ​ສັ່ງ​ທີ່​ຈະ​ຮັກ​ສາ​ຄວາມ​ສົມ​ມາ​ຂອງ​ຊ່ອງ​ທາງ​, ໂຄງ​ຮ່າງ​ສີ່​ຫຼ່ຽມ​ໄດ້​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​.
ໃນລະຫວ່າງການຢຸດການຜະລິດທີ່ຕັ້ງໂຄງການໄວ້ລ່ວງໜ້າ, ເຄື່ອງກວດອຸນຫະພູມ thermocouple (Type K) ຈະຖືກຝັງໂດຍກົງພາຍໃນອຸປະກອນລະຫວ່າງກຸ່ມຊ່ອງທາງເທິງ ແລະລຸ່ມ (ຮູບ 1 – ຂັ້ນຕອນທີ 3). Thermocouples ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຕິດຕາມການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຈາກ −200 ຫາ 1350 °C.
ຂະບວນການດູດຊຶມໂລຫະແມ່ນປະຕິບັດໂດຍ horn UAM ໂດຍໃຊ້ແຜ່ນໂລຫະທີ່ມີຄວາມກວ້າງ 25.4 ມມ, ຫນາ 150 micron. ຊັ້ນ foil ເຫຼົ່ານີ້ຖືກຜູກມັດເປັນຊຸດຂອງແຖບທີ່ຢູ່ຕິດກັນເພື່ອກວມເອົາພື້ນທີ່ກໍ່ສ້າງທັງຫມົດ; ຂະຫນາດຂອງວັດສະດຸເງິນຝາກແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍຍ້ອນວ່າຂະບວນການຫັກລົບເຮັດໃຫ້ຮູບຮ່າງສຸດທິສຸດທ້າຍ. CNC machining ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເຄື່ອງຈັກ contours ພາຍນອກແລະພາຍໃນຂອງອຸປະກອນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ສໍາເລັດຮູບດ້ານຂອງອຸປະກອນແລະຊ່ອງທາງເທົ່າກັບເຄື່ອງມືທີ່ເລືອກແລະຕົວກໍານົດການຂະບວນການ CNC (ປະມານ 1.6 μm Ra ໃນຕົວຢ່າງນີ້). ການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ການຜະລິດ ultrasonic ການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະວົງຈອນອຸປະກອນການ. ຄວາມຖືກຕ້ອງຖືກຮັກສາໄວ້ແລະສ່ວນສໍາເລັດຮູບຈະຕອບສະຫນອງລະດັບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ CNC milling ສໍາເລັດຮູບ. ຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງທີ່ໃຊ້ສໍາລັບອຸປະກອນນີ້ແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍພຽງພໍທີ່ຈະໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າວັດສະດຸ foil ບໍ່ "sag" ເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງທາງນ້ໍາ, ດັ່ງນັ້ນຊ່ອງທາງດັ່ງກ່າວຮັກສາເປັນສີ່ຫລ່ຽມມົນຕັດ.
ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການແຜ່ກະຈາຍຂອງອົງປະກອບເລັກນ້ອຍເກີດຂື້ນຢູ່ທີ່ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ UAM 46, 47 ໂດຍບໍ່ມີການຮັກສາຄວາມຮ້ອນເພີ່ມເຕີມ, ດັ່ງນັ້ນສໍາລັບອຸປະກອນໃນການເຮັດວຽກນີ້, ຊັ້ນ Cu-110 ຍັງຄົງແຕກຕ່າງຈາກຊັ້ນ Al 6061 ແລະມີການປ່ຽນແປງຢ່າງກະທັນຫັນ.
ຕິດຕັ້ງເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມກົດດັນດ້ານຫຼັງ 250 psi (1724 kPa) ໃຫ້ກັບທາງອອກຂອງເຕົາປະຕິກອນ ແລະປັ໊ມນໍ້າຜ່ານເຕົາປະຕິກອນໃນອັດຕາ 0.1 ຫາ 1 mL min-1. ຄວາມກົດດັນຂອງເຕົາປະຕິກອນໄດ້ຖືກກວດສອບໂດຍໃຊ້ເຊັນເຊີຄວາມດັນຂອງລະບົບ FlowSyn ເພື່ອກວດສອບວ່າລະບົບສາມາດຮັກສາຄວາມດັນຂອງການໄຫຼຜ່ານຂອງເຄື່ອງປະຕິກອນໄດ້ຄົງທີ່. ໄດ້ຖືກທົດສອບໂດຍການກໍານົດຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ thermocouples ທີ່ຝັງຢູ່ໃນເຕົາປະຕິກອນແລະສິ່ງທີ່ຝັງຢູ່ໃນແຜ່ນຄວາມຮ້ອນຂອງຊິບ FlowSyn. ນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການແຕກຕ່າງກັນອຸນຫະພູມ hotplate ກໍານົດໂຄງການລະຫວ່າງ 100 ຫາ 150 °C ໃນ 25 ° C ເພີ່ມຂຶ້ນແລະສັງເກດເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງໃດໆລະຫວ່າງອຸນຫະພູມ programmed ແລະບັນທຶກໄວ້ໃນ datat8. Cambridge, UK) ແລະຊອບແວ PicoLog ມາພ້ອມກັບ.
ສະພາບປະຕິກິລິຍາຂອງ cycloaddition ຂອງ phenylacetylene ແລະ iodoethane ໄດ້ຖືກປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດ (ໂຄງການ 1- Cycloaddition ຂອງ phenylacetylene ແລະ iodoethane Scheme 1- Cycloaddition ຂອງ phenylacetylene ແລະ iodoethane). ການເພີ່ມປະສິດທິພາບນີ້ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍການອອກແບບ factorial ເຕັມຮູບແບບຂອງການທົດລອງ, ໄລຍະເວລາແລະ DOE. ການແກ້ໄຂອັດຕາສ່ວນ alkyne:azide ຢູ່ທີ່ 1: 2.
ການແກ້ໄຂແຍກຕ່າງຫາກຂອງ sodium azide (0.25 M, 4:1 DMF:H2O), iodoethane (0.25 M, DMF), ແລະ phenylacetylene (0.125 M, DMF) ໄດ້ຖືກກະກຽມ.A 1.5 mL aliquot ຂອງແຕ່ລະການແກ້ໄຂໄດ້ຖືກປະສົມແລະ pumped ຜ່ານເຕົາປະຕິກອນໃນອັດຕາການຕອບສະຫນອງຂອງ triazole ຜະລິດຕະພັນແລະອຸນຫະພູມທີ່ຕ້ອງການ. ວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນຂອງ phenylacetylene ແລະຖືກ ກຳ ນົດໂດຍທາດໂຄມໄຟຂອງແຫຼວທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ (HPLC). ສໍາລັບຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການວິເຄາະ, ປະຕິກິລິຍາທັງ ໝົດ ໄດ້ຖືກເກັບຕົວຢ່າງຫຼັງຈາກສ່ວນປະສົມຂອງປະຕິກິລິຍາອອກຈາກເຕົາປະຕິກອນ. ຊ່ວງພາລາມິເຕີທີ່ເລືອກສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 2.
ຕົວຢ່າງທັງຫມົດໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍໃຊ້ລະບົບ Chromaster HPLC (VWR, PA, USA) ປະກອບດ້ວຍປໍ້າ quaternary, ເຕົາອົບຖັນ, ເຄື່ອງກວດຈັບ UV wavelength variable ແລະ autosampler. ຖັນແມ່ນ Equivalence 5 C18 (VWR, PA, USA), ຂະຫນາດ 4.6 × 100 mm, ຂະຫນາດ 5 µd ocratic. 50:50 methanol: ນ້ໍາໃນອັດຕາການໄຫຼຂອງ 1.5 mL.min-1. ປະລິມານການສີດແມ່ນ 5 µL ແລະຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແມ່ນ 254 nm. ພື້ນທີ່ສູງສຸດ % ສໍາລັບຕົວຢ່າງ DOE ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ຈາກພື້ນທີ່ສູງສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນ alkyne ແລະ triazole ທີ່ຕົກຄ້າງ.
ການສົມທົບຜົນຜະລິດການວິເຄາະເຕົາປະຕິກອນກັບຊອບແວ MODDE DOE (Umetrics, Malmö, Sweden) ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການວິເຄາະຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບແນວໂນ້ມຜົນໄດ້ຮັບແລະການກໍານົດເງື່ອນໄຂການຕິກິຣິຍາທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບ cycloaddition ນີ້. ການດໍາເນີນການ optimizer ໃນຕົວແລະເລືອກຂໍ້ກໍານົດຂອງຕົວແບບທີ່ສໍາຄັນທັງຫມົດໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ກໍານົດໄວ້ຂອງເງື່ອນໄຂຕິກິຣິຍາທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຂະຫຍາຍພື້ນທີ່ສູງສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນໃນຂະນະທີ່ການຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່ສູງສຸດສໍາລັບການເລີ່ມຕົ້ນ acety.
ການຜຸພັງຂອງທອງແດງພາຍໃນຫ້ອງປະຕິກິລິຢາ catalytic ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍໃຊ້ການແກ້ໄຂຂອງ hydrogen peroxide (36%) ທີ່ໄຫຼຜ່ານຫ້ອງຕິກິຣິຍາ (ອັດຕາການໄຫຼ = 0.4 mL min-1, ເວລາທີ່ຢູ່ອາໄສ = 2.5 ນາທີ) ກ່ອນທີ່ຈະສັງເຄາະແຕ່ລະຫ້ອງສະຫມຸດປະສົມ triazole.
ເມື່ອກໍານົດເງື່ອນໄຂທີ່ເຫມາະສົມ, ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ກັບອະນຸພັນຂອງ acetylene ແລະ haloalkane ເພື່ອອະນຸຍາດໃຫ້ລວບລວມການສັງເຄາະຫ້ອງສະຫມຸດຂະຫນາດນ້ອຍ, ດັ່ງນັ້ນການສ້າງຕັ້ງຄວາມສາມາດໃນການນໍາໃຊ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ໄປສູ່ລະດັບຄວາມກວ້າງຂອງ reagents ທີ່ມີທ່າແຮງ (ຮູບ 1.2).
ກະກຽມການແກ້ໄຂແຍກຕ່າງຫາກຂອງ sodium azide (0.25 M, 4:1 DMF:H2O), haloalkanes (0.25 M, DMF) ແລະ alkynes (0.125 M, DMF). 3 mL aliquots ຂອງແຕ່ລະການແກ້ໄຂໄດ້ຖືກປະສົມແລະ pumped ຜ່ານເຕົາປະຕິກອນທີ່ 75 µL.min-1 ແລະ 150 ປະລິມານທັງຫມົດແມ່ນ diluted ແລະ mL. ຂອງ ethyl acetate. ການແກ້ໄຂຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກລ້າງດ້ວຍນ້ໍາ 3 × 10 mL. ຊັ້ນນ້ໍາໄດ້ຖືກປະສົມແລະສະກັດດ້ວຍ 10 mL ຂອງ ethyl acetate; ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຊັ້ນອິນຊີໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນ, ລ້າງດ້ວຍ brine 3 x 10 mL, ຕາກໃຫ້ແຫ້ງຫຼາຍກວ່າ MgSO4 ແລະການກັ່ນຕອງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນສານລະລາຍໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກໃນ vacuo. ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກຊໍາລະໂດຍຖັນ chromatography ເທິງ silica gel ໂດຍໃຊ້ ethyl acetate ກ່ອນການວິເຄາະໂດຍການປະສົມຂອງ HPLC, 1H NMR, 13C NMS ແລະຄວາມລະອຽດສູງ (HR-spectrum).
spectrometer ທັງໝົດແມ່ນໄດ້ມາໂດຍໃຊ້ Thermofischer precision Orbitrap mass spectrometer ກັບ ESI ເປັນແຫຼ່ງ ionization. ຕົວຢ່າງທັງໝົດຖືກກະກຽມໂດຍໃຊ້ acetonitrile ເປັນຕົວລະລາຍ.
ການວິເຄາະ TLC ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນແຜ່ນອາລູມິນຽມ silica.Plates ໄດ້ຖືກເບິ່ງເຫັນໂດຍແສງ UV (254 nm) ຫຼື vanillin staining ແລະການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ.
ຕົວຢ່າງທັງໝົດຖືກວິເຄາະໂດຍໃຊ້ລະບົບ VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, UK) ທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍຕົວເກັບຕົວຢ່າງອັດຕະໂນມັດ, ປັ໊ມສອງຖັນຂອງເຕົາອົບ ແລະເຄື່ອງກວດຈັບຄື້ນດຽວ. ຖັນທີ່ໃຊ້ແມ່ນ ACE Equivalence 5 C18 (150 × 4.6 mm, Advanced Chromatography Technologies Ltd., Scotland).
ການສັກຢາ (5 µL) ແມ່ນຜະລິດໂດຍກົງຈາກສ່ວນປະສົມຂອງປະຕິກິລິຍາດິບທີ່ເສື່ອມເສີຍ (1:10 ເຈືອຈາງ) ແລະວິເຄາະດ້ວຍນ້ໍາ: ເມທານອນ (50:50 ຫຼື 70:30), ຍົກເວັ້ນບາງຕົວຢ່າງທີ່ໃຊ້ລະບົບລະລາຍ 70:30 (ໝາຍເຖິງຕົວເລກດາວ) ໃນອັດຕາການໄຫຼຂອງ 1.5 mL/min. The column 50l wave detection.
ພື້ນທີ່ % ສູງສຸດຂອງຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ຈາກພື້ນທີ່ສູງສຸດຂອງ alkyne ທີ່ຕົກຄ້າງ, ພຽງແຕ່ຜະລິດຕະພັນ triazole, ແລະການສີດຂອງອຸປະກອນການເລີ່ມຕົ້ນອະນຸຍາດໃຫ້ການກໍານົດຈຸດສູງສຸດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
ຕົວຢ່າງທັງໝົດຖືກວິເຄາະໂດຍໃຊ້ Thermo iCAP 6000 ICP-OES. ມາດຕະຖານການສອບທຽບທັງໝົດຖືກກະກຽມໂດຍໃຊ້ສານແກ້ໄຂມາດຕະຖານ Cu 1000 ppm ໃນອາຊິດໄນທຣິກ 2% (SPEX Certi Prep).ມາດຕະຖານທັງໝົດຖືກກະກຽມໃນ 5% DMF ແລະ 2% HNO3 solution, ແລະຕົວຢ່າງທັງໝົດຖືກເຈືອຈາງດ້ວຍ DMF NO3 ເທົ່າຕົວໃນການແກ້ໄຂ 20-H3 ເທົ່າ.
UAM ນໍາໃຊ້ການເຊື່ອມໂລຫະ ultrasonic ເປັນເຕັກນິກການຜູກມັດສໍາລັບວັດສະດຸ foil ໂລຫະທີ່ໃຊ້ໃນການກໍ່ສ້າງການປະກອບສຸດທ້າຍ. ການເຊື່ອມໂລຫະ Ultrasonic ນໍາໃຊ້ເຄື່ອງມືໂລຫະສັ່ນສະເທືອນ (ເອີ້ນວ່າ horn ຫຼື horn ultrasonic) ເພື່ອນໍາໃຊ້ຄວາມກົດດັນກັບຊັ້ນ foil / ຊັ້ນລວມທີ່ຜ່ານມາໄດ້ຮັບການຜູກມັດໃນຂະນະທີ່ອຸປະກອນການສັ່ນສະເທືອນໄດ້. ສໍາລັບການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ດ້ານຂອງ sonotrode, ການຜູກມັດແລະ sonotrode. ພື້ນທີ່ທັງໝົດ.ເມື່ອມີຄວາມກົດດັນ ແລະ ການສັ່ນສະເທືອນ, ຜຸພັງໃນພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸສາມາດແຕກໄດ້. ຄວາມກົດດັນແລະການສັ່ນສະເທືອນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງສາມາດເຮັດໃຫ້ຄວາມເສີຍເມີຍຂອງວັດສະດຸລົ້ມລົງ 36 .ການຕິດຕໍ່ກັນຢ່າງສະໜິດສະໜົມກັບຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມດັນທີ່ເກີດຈາກທ້ອງຖິ່ນແລ້ວນຳໄປສູ່ການຜູກມັດສະລັດແຂງຢູ່ທີ່ຕົວປະສານວັດສະດຸ; ມັນຍັງສາມາດຊ່ວຍ adhesion ໂດຍຜ່ານການປ່ຽນແປງໃນດ້ານພະລັງງານ48.The ລັກສະນະຂອງກົນໄກການຜູກມັດ overcomes ຫຼາຍບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸນຫະພູມ melt variable ແລະອຸນຫະພູມສູງຫຼັງຈາກຜົນກະທົບທີ່ໄດ້ກ່າວມາໃນເຕັກນິກການຜະລິດ additive ອື່ນໆ. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ສໍາລັບການຜູກມັດໂດຍກົງ (ie, ໂດຍບໍ່ມີການດັດແປງພື້ນຜິວ, fillers ຫຼືກາວ) ຂອງຫຼາຍຊັ້ນຂອງວັດສະດຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງລວມດຽວ.
ປັດໄຈທີ່ເອື້ອອໍານວຍທີ່ສອງສໍາລັບ UAM ແມ່ນລະດັບສູງຂອງການໄຫຼຂອງພາດສະຕິກສັງເກດເຫັນໃນວັດສະດຸໂລຫະ, ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ, ie ຕ່ໍາກວ່າຈຸດ melting ຂອງວັດສະດຸໂລຫະ. ການປະສົມປະສານຂອງ oscillation ultrasonic ແລະຄວາມກົດດັນ induces ລະດັບສູງຂອງການເຄື່ອນຍ້າຍເມັດພືດທ້ອງຖິ່ນແລະ recrystallization ໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມຂຶ້ນອຸນຫະພູມຂະຫນາດໃຫຍ່ຕາມປະເພນີທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບວັດສະດຸຈໍານວນຫລາຍ. ໃນລະຫວ່າງການກໍ່ສ້າງຂອງ phenbedome ປະກອບສຸດທ້າຍສາມາດ passive ນີ້. ອົງປະກອບລະຫວ່າງຊັ້ນຂອງ foil ໂລຫະ, ຊັ້ນໂດຍ layer. ອົງປະກອບເຊັ່ນ: ເສັ້ນໃຍ optical 49, reinforcements 46, ເອເລັກໂຕຣນິກ 50, ແລະ thermocouples (ການເຮັດວຽກນີ້) ທັງຫມົດໄດ້ຖືກຝັງສົບສົບຜົນສໍາເລັດເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງ UAM ເພື່ອສ້າງການປະກອບອົງປະກອບທີ່ຫ້າວຫັນແລະ passive.
ໃນການເຮັດວຽກນີ້, ທັງສອງຄວາມຜູກພັນວັດສະດຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຄວາມເປັນໄປໄດ້ intercalation ຂອງ UAM ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງ microreactor ຕິດຕາມກວດກາອຸນຫະພູມ catalytic ສຸດທ້າຍ.
ເມື່ອປຽບທຽບກັບ palladium (Pd) ແລະຕົວເລັ່ງໂລຫະອື່ນໆທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປ, catalyzed Cu ມີຄວາມໄດ້ປຽບຫຼາຍ: (i) ທາງດ້ານເສດຖະກິດ, Cu ແມ່ນລາຄາແພງກວ່າໂລຫະອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍທີ່ໃຊ້ໃນການ catalysis ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເປັນທາງເລືອກທີ່ຫນ້າສົນໃຈສໍາລັບອຸດສາຫະກໍາປຸງແຕ່ງເຄມີ (ii) ລະດັບຂອງ Cu-catalyzed cross-coupling ຕິກິຣິຍາແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນແລະປະກົດວ່າມີບາງວິທີ (25513, iii) ປະສົມປະສານ. ປະຕິກິລິຍາ Cu-catalyzed ເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນກໍລະນີທີ່ບໍ່ມີ ligands ອື່ນໆ, ligands ເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະມີໂຄງສ້າງງ່າຍດາຍແລະລາຄາຖືກຖ້າຕ້ອງການ, ໃນຂະນະທີ່ການນໍາໃຊ້ໃນ Pd ເຄມີມັກຈະສະລັບສັບຊ້ອນ, ລາຄາແພງ, ແລະຄວາມຮູ້ສຶກທາງອາກາດ (iv) Cu, ໂດຍສະເພາະແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບຄວາມສາມາດໃນການຜູກມັດ alkynes ໃນການສັງເຄາະ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, bimetallic-catalyzupisation (bimetallic-catogashiradicupation). ເຄມີສາດ) (v)Cu ຍັງສາມາດສົ່ງເສີມການ arylation ຂອງ nucleophiles ຫຼາຍຢູ່ໃນປະຕິກິລິຍາປະເພດ Ullmann.
ຕົວ ຢ່າງ ຂອງ heterogenization ຂອງ ຕິ ກິ ລິ ຍາ ທັງ ຫມົດ ເຫຼົ່າ ນີ້ ໄດ້ ຮັບ ການ ສະ ແດງ ໃຫ້ ເຫັນ ເມື່ອ ບໍ່ ດົນ ມາ ນີ້ ໃນ ທີ່ ປະ ທັບ ຂອງ Cu(0).ອັນ ນີ້ ແມ່ນ ສ່ວນ ໃຫຍ່ ແມ່ນ ຍ້ອນ ອຸດ ສາ ຫະ ກໍາ ການ ຢາ ແລະ ການ ຂະ ຫຍາຍ ຕົວ ຂອງ ການ ສຸມ ໃສ່ ການ ຟື້ນ ຕົວ catalyst ໂລ ຫະ ແລະ reuse55,56.
ບຸກເບີກໂດຍ Huisgen ໃນຊຸມປີ 1960s 57, ປະຕິກິລິຍາ cycloaddition 1,3-dipolar ລະຫວ່າງ acetylene ແລະ azide ກັບ 1,2,3-triazole ແມ່ນຖືວ່າເປັນປະຕິກິລິຢາສາທິດ synergistic. ຜົນໄດ້ຮັບ 1,2,3 triazole moieties ແມ່ນມີຄວາມສົນໃຈໂດຍສະເພາະຢາ pharmacophore ໃນຂົງເຂດການຄົ້ນພົບຢາແລະການນໍາໃຊ້ຢາຊີວະວິທະຍາຕ່າງໆ 58.
ປະຕິກິລິຍານີ້ມາສູ່ຈຸດສຸມອີກຄັ້ງເມື່ອ Sharpless ແລະຜູ້ອື່ນໄດ້ນຳສະເໜີແນວຄວາມຄິດຂອງ “ຄິກເຄມີ” 59. ຄຳສັບ “ເຄມີຄລິກ” ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອອະທິບາຍປະຕິກິລິຍາທີ່ແຂງແຮງ, ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ການເລືອກເຟັ້ນສຳລັບການສັງເຄາະທາດປະສົມໃໝ່ ແລະ ຫ້ອງສະໝຸດປະສົມຜ່ານທາງ heteroatom linkage (CXC)60 ປະຕິກິລິຢາສັງເຄາະສູງຈາກເງື່ອນໄຂການສັງເຄາະຂອງພວກມັນ. ແມ່ນງ່າຍດາຍ, ອົກຊີເຈນແລະການຕໍ່ຕ້ານນ້ໍາ, ແລະການແຍກຜະລິດຕະພັນແມ່ນ simple61.
Huisgen 1,3-dipole cycloaddition ຄລາສສິກບໍ່ໄດ້ຢູ່ໃນປະເພດຂອງ "ເຄມີຄລິກ". ຢ່າງໃດກໍຕາມ, Medal ແລະ Sharpless ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຫດການ coupling azide-alkyne ນີ້ຜ່ານ 107 ຫາ 108 ໃນທີ່ປະທັບຂອງ Cu(I) ເມື່ອປຽບທຽບກັບອັດຕາທີ່ສໍາຄັນ 1,3-26dele6. ກົນໄກການປະຕິກິລິຢາທີ່ປັບປຸງບໍ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີກຸ່ມປົກປ້ອງຫຼືເງື່ອນໄຂຂອງຕິກິຣິຍາທີ່ຮຸນແຮງແລະຜົນຜະລິດຢູ່ໃກ້ກັບການປ່ຽນໃຈເຫລື້ອມໃສທີ່ສົມບູນແລະການຄັດເລືອກກັບ 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles (anti- 1,2,3-triazole) ໃນຂະຫນາດທີ່ໃຊ້ເວລາ (ຮູບ 3).
ຜົນໄດ້ຮັບຂອງ isometric ຂອງ cycloadditions Huisgen ແບບທໍາມະດາແລະທອງແດງ.Cu(I)-catalyzed Huisgen cycloadditions ໃຫ້ຜົນຜະລິດພຽງແຕ່ 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles, ໃນຂະນະທີ່ Huisgen cycloadditions ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໂດຍປົກກະຕິຈະໃຫ້ຜົນຜະລິດ 1,54-triazoles ຂອງປະສົມ: 1,54-triazoles ແລະ 1. azoles.
ອະນຸສັນຍາສ່ວນໃຫຍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຫຼຸດຜ່ອນແຫຼ່ງ Cu(II) ທີ່ຄົງທີ່, ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຜ່ອນ CuSO4 ຫຼື Cu(II)/Cu(0) ຊະນິດພັນປະສົມກັບເກືອໂຊດຽມ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບປະຕິກິລິຍາທີ່ເປັນທາດໂລຫະອື່ນໆ, ການໃຊ້ Cu(I) ມີຂໍ້ດີຫຼັກຂອງລາຄາບໍ່ແພງ ແລະງ່າຍຕໍ່ການຈັດການ.
ການສຶກສາການຕິດສະຫຼາກ Kinetic ແລະ isotopic ໂດຍ Worrell et al. 65 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ, ໃນກໍລະນີຂອງ alkynes terminal, ສອງທຽບເທົ່າຂອງທອງແດງແມ່ນມີສ່ວນຮ່ວມໃນການກະຕຸ້ນປະຕິກິລິຍາຂອງແຕ່ລະໂມເລກຸນໄປສູ່ azide. ກົນໄກທີ່ສະເຫນີດໍາເນີນການໂດຍຜ່ານວົງແຫວນໂລຫະທອງແດງຫົກສະມາຊິກທີ່ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການປະສານງານຂອງ azide ກັບ σ-bonded copper ທອງແດງທີ່ມີ asper-bonyl acetyl ຄົງທີ່. ligand.Triazolyl ອະນຸພັນທອງແດງຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການຫົດຕົວຂອງວົງແຫວນ, ຕິດຕາມມາດ້ວຍການຍ່ອຍສະຫຼາຍຂອງ proton ເພື່ອສະຫນອງຜະລິດຕະພັນ triazole ແລະປິດວົງຈອນ catalytic.
ໃນຂະນະທີ່ຜົນປະໂຫຍດຂອງອຸປະກອນເຄມີການໄຫຼໄດ້ຖືກບັນທຶກໄວ້ດີ, ມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະລວມເອົາເຄື່ອງມືການວິເຄາະເຂົ້າໄປໃນລະບົບເຫຼົ່ານີ້ສໍາລັບ in-line, in-situ, process monitoring66,67.UAM ພິສູດວ່າເປັນວິທີການທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການອອກແບບແລະຜະລິດເຄື່ອງປະຕິກອນການໄຫຼ 3D ສະລັບສັບຊ້ອນສູງທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸ catalytically, in-situ, embedded ໂດຍກົງ (File 4g).
ເຕົາປະຕິກອນການໄຫຼຂອງອາລູມິນຽມ-ທອງແດງ fabricated ໂດຍການຜະລິດເພີ່ມເຕີມ ultrasonic (UAM) ທີ່ມີໂຄງສ້າງຊ່ອງພາຍໃນສະລັບສັບຊ້ອນ, thermocouples ຝັງແລະຫ້ອງປະຕິກິລິຍາ catalytic. ເພື່ອເບິ່ງເຫັນເສັ້ນທາງຂອງນ້ໍາພາຍໃນ, prototype ໂປ່ງໃສ fabricated ໂດຍນໍາໃຊ້ stereolithography ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນ.
ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າເຕົາປະຕິກອນໄດ້ຖືກ fabricated ສໍາລັບປະຕິກິລິຍາອິນຊີໃນອະນາຄົດ, solvents ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນຢ່າງປອດໄພຂ້າງເທິງຈຸດຕົ້ມ; ພວກມັນແມ່ນການທົດສອບຄວາມກົດດັນແລະອຸນຫະພູມ. ການທົດສອບຄວາມກົດດັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລະບົບຮັກສາຄວາມກົດດັນທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະຄົງທີ່ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມກົດດັນຂອງລະບົບຈະເພີ່ມຂຶ້ນ (1.7 MPa). ການທົດສອບ hydrostatic ໄດ້ດໍາເນີນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງໂດຍໃຊ້ H2O ເປັນນ້ໍາ.
ການເຊື່ອມຕໍ່ thermocouple ຝັງຕົວ (ຮູບ 1) ກັບເຄື່ອງບັນທຶກຂໍ້ມູນອຸນຫະພູມໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ thermocouple ແມ່ນ 6 °C (± 1 °C) ເຢັນກວ່າອຸນຫະພູມໂຄງການໃນລະບົບ FlowSyn. ໂດຍປົກກະຕິ, ອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ 10 °C ສົ່ງຜົນໃຫ້ອັດຕາການຕິກິຣິຍາເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມພຽງແຕ່ສອງສາມອົງສາສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຮ່າງກາຍຂອງເຕົາປະຕິກອນເນື່ອງຈາກການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນສູງຂອງວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໃນຂະບວນການຜະລິດ. ການລອຍຄວາມຮ້ອນນີ້ແມ່ນສອດຄ່ອງແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສາມາດຖືກຄິດໄລ່ໃນການຕິດຕັ້ງອຸປະກອນເພື່ອຮັບປະກັນອຸນຫະພູມທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນບັນລຸແລະວັດແທກໃນລະຫວ່າງການຕິກິຣິຍາ. ດັ່ງນັ້ນ, ເຄື່ອງມືຕິດຕາມກວດກາອອນໄລນ໌ນີ້ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຕິກິຣິຍາທີ່ແຫນ້ນແຫນ້ນແລະອໍານວຍຄວາມສະດວກຂະບວນການທີ່ຖືກຕ້ອງຫຼາຍແລະການພັດທະນາເງື່ອນໄຂທີ່ດີທີ່ສຸດ. ເຊັນເຊີເຫຼົ່ານີ້ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດລະບົບຕິກິຣິຍາ exata-ຂະຫນາດໃຫຍ່.
ເຕົາປະຕິກອນທີ່ນໍາສະເຫນີໃນວຽກງານນີ້ແມ່ນຕົວຢ່າງທໍາອິດຂອງການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີ UAM ໃນການຜະລິດເຄື່ອງປະຕິກອນເຄມີແລະແກ້ໄຂຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ສໍາຄັນຈໍານວນຫນຶ່ງໃນປະຈຸບັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການພິມ AM / 3D ຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້, ເຊັ່ນ: (i) ເອົາຊະນະບັນຫາທີ່ມີການລາຍງານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປຸງແຕ່ງໂລຫະປະສົມທອງແດງຫຼືອາລູມິນຽມ (ii) ການປັບປຸງການແກ້ໄຂຊ່ອງທາງພາຍໃນທຽບກັບເຕັກນິກການຫລອມໂລຫະຜົງ Bed fusion (PBF) ເຊັ່ນ: ການໄຫຼຂອງເລເຊີ 6 (6) ແລະ 2 rough. texture26 (iii) ອຸນຫະພູມການປຸງແຕ່ງທີ່ຫຼຸດລົງ, ທີ່ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຜູກມັດໂດຍກົງຂອງເຊັນເຊີ, ເປັນໄປບໍ່ໄດ້ໃນເທກໂນໂລຍີຕຽງຝຸ່ນ, (v) ເອົາຊະນະຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ບໍ່ດີແລະຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງອົງປະກອບທີ່ອີງໃສ່ໂພລີເມີເພື່ອຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງສານລະລາຍອິນຊີທົ່ວໄປ17,19.
ການທໍາງານຂອງເຕົາປະຕິກອນໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍຊຸດຂອງປະຕິກິລິຍາ alkyne azide cycloaddition ທອງແດງ catalyzed ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການໄຫຼຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (ຮູບ 2) .ເຄື່ອງປະຕິກອນທອງແດງທີ່ພິມດ້ວຍ ultrasonic ລາຍລະອຽດໃນຮູບ 4 ໄດ້ຖືກປະສົມປະສານກັບລະບົບການໄຫຼຂອງການຄ້າແລະນໍາໃຊ້ເພື່ອສັງເຄາະຫ້ອງສະຫມຸດ azides ຂອງຕ່າງໆ 1,4-disubst ອຸນຫະພູມການຄວບຄຸມ, 1,4-disubst. ປະຕິກິລິຍາຂອງກຸ່ມ acetylene ແລະ alkyl halides ໃນທີ່ປະທັບຂອງ sodium chloride (ຮູບ 3). ການນໍາໃຊ້ວິທີການໄຫຼຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກັງວົນດ້ານຄວາມປອດໄພທີ່ສາມາດເກີດຂື້ນໃນຂະບວນການ batch, ເນື່ອງຈາກວ່າປະຕິກິລິຍານີ້ຜະລິດຕົວກາງ azide ທີ່ມີປະຕິກິລິຍາສູງແລະເປັນອັນຕະລາຍ [317], [318]. ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ປະຕິກິລິຢາ cycloadyl ໄດ້ຖືກປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດ. ໄອໂອໂດອີເທນ (ແຜນຜັງທີ 1 – ການວາງວົງຈອນຂອງ phenylacetylene ແລະ iodoethane) (ເບິ່ງຮູບ 5).
(ຊ້າຍເທິງ) ໂຄງສ້າງຂອງການຕິດຕັ້ງທີ່ໃຊ້ໃນການລວມເອົາເຕົາປະຕິກອນ 3DP ເຂົ້າໄປໃນລະບົບການໄຫຼ (ເທິງຂວາ) ທີ່ໄດ້ຮັບໃນໂຄງການທີ່ດີທີ່ສຸດ (ລຸ່ມ) ຂອງ Huisgen cycloaddition 57 ໂຄງການລະຫວ່າງ phenylacetylene ແລະ iodoethane ສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະສະແດງອັດຕາການປ່ຽນແປງຂອງຕິກິຣິຍາພາລາມິເຕີທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ໂດຍການຄວບຄຸມເວລາທີ່ຢູ່ອາໄສຂອງ reagents ໃນສ່ວນ catalytic ຂອງເຕົາປະຕິກອນແລະຕິດຕາມຢ່າງໃກ້ຊິດອຸນຫະພູມຕິກິຣິຍາກັບ thermocouple probe ປະສົມປະສານໂດຍກົງ, ເງື່ອນໄຂການຕິກິຣິຍາສາມາດໄດ້ຮັບການ optimized ໄດ້ໄວແລະຖືກຕ້ອງໂດຍໃຊ້ເວລາຫນ້ອຍທີ່ສຸດແລະການບໍລິໂພກວັດສະດຸ. ມັນໄດ້ຖືກກໍານົດຢ່າງໄວວາວ່າການແປງສູງສຸດແມ່ນໄດ້ຮັບໃນເວລາທີ່ທີ່ຢູ່ອາໄສ 15 ນາທີແລະອຸນຫະພູມຕິກິຣິຍາຂອງ MODDE ໄດ້ 150 ° C. ທັງເວລາທີ່ຢູ່ອາໃສ ແລະອຸນຫະພູມປະຕິກິລິຍາຖືວ່າເປັນເງື່ອນໄຂຂອງຕົວແບບທີ່ສຳຄັນ. ການເປີດໃຊ້ຕົວເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນຕົວໂດຍໃຊ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເລືອກເຫຼົ່ານີ້ຈະສ້າງເງື່ອນໄຂການຕິກິຣິຍາທີ່ອອກແບບມາເພື່ອຂະຫຍາຍພື້ນທີ່ສູງສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດພື້ນທີ່ສູງສຸດຂອງວັດສະດຸ. ການເພີ່ມປະສິດທິພາບນີ້ເຮັດໃຫ້ການແປງ 53% ຂອງຜະລິດຕະພັນ triazole, ເຊິ່ງກົງກັບການຄາດຄະເນແບບຈໍາລອງຂອງ 54%.
ອີງຕາມວັນນະຄະດີທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າທອງແດງ (I) oxide (Cu2O) ສາມາດປະຕິບັດເປັນຊະນິດ catalytic ທີ່ມີປະສິດທິພາບຢູ່ເທິງຫນ້າທອງແດງທີ່ບໍ່ມີຄຸນຄ່າໃນປະຕິກິລິຍາເຫຼົ່ານີ້, ຄວາມສາມາດໃນການ oxidize ພື້ນຜິວເຕົາປະຕິກອນກ່ອນທີ່ຈະປະຕິບັດປະຕິກິລິຢາໃນການໄຫຼໄດ້ຖືກສືບສວນ 70,71. ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງ phenylacetylene ແລະ iodoethane ທີ່ຢູ່ ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເຫມາະສົມອີກເທື່ອຫນຶ່ງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ. ການກະກຽມນີ້ເຮັດໃຫ້ມີການເພີ່ມຂື້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງການແປງຂອງວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນ, ເຊິ່ງຄິດໄລ່ເປັນ> 99%. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ການຕິດຕາມໂດຍ HPLC ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການແປງນີ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເວລາປະຕິກິລິຢາທີ່ຍາວເກີນໄປຈົນກ່ວາປະມານ 90 ນາທີ, ຫຼັງຈາກນັ້ນກິດຈະກໍາປະກົດວ່າຫຼຸດລົງແລະບັນລຸ "ສະຖານະສະຫມໍ່າສະເຫມີ". substrate.Cu ໂລຫະຖືກ oxidized ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງເພື່ອສ້າງ CuO ແລະ Cu2O ທີ່ບໍ່ແມ່ນຊັ້ນປ້ອງກັນຕົນເອງ. ນີ້ລົບລ້າງຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະເພີ່ມແຫຼ່ງທອງແດງ auxiliary (II) ສໍາລັບອົງປະກອບຮ່ວມ71.