Catalysis sy famakafakana fanampiny ao anatin'ny reactor microfluidic metaly ho an'ny famokarana additive solide

Misaotra anao nitsidika ny Nature.com.Ny dikan-teny navigateur ampiasainao dia manana fanohanana voafetra ho an'ny CSS. Ho an'ny traikefa tsara indrindra dia manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na vonoy ny fomba fampifanarahana amin'ny Internet Explorer).
Ny famokarana additive dia manova ny fomba famolavolan'ny mpikaroka sy ny indostrialy sy ny fanamboarana fitaovana simika mba hanomezana izay ilainy manokana. Amin'ity asa ity, dia mitatitra ny ohatra voalohany amin'ny reactor mikoriana noforonina tamin'ny teknika lamination metaly solid-state Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) miaraka amin'ny ampahany catalytic mivantana sy singa mahatsikaiky. Mampitombo ny fahaiza-manaon'ny fitaovana toy izany. Andiam-biolojika manan-danja 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazole compounds dia nahomby sy nohatsaraina tamin'ny alalan'ny Cu-mediated Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition fanehoan-kevitra amin'ny fampiasana simika UAM set-up. ho an'ny fanaraha-maso sy fanatsarana ny fanehoan-kevitra.
Noho ny tombony manan-danja amin'ny mpiara-miasa aminy, ny simia mikoriana dia sehatra manan-danja sy mitombo eo amin'ny sehatra akademika sy indostrialy noho ny fahafahany mampitombo ny fifantenana sy ny fahombiazan'ny synthesis simika. Izany dia manomboka amin'ny fananganana molekiola organika tsotra1 mankany amin'ny fitambarana fanafody2,3 ary vokatra voajanahary4,5,6. Maherin'ny 50% amin'ny fanehoan-kevitra ao amin'ny indostrian'ny simika sy pharmaceutique tsara dia afaka mandray soa avy amin'ny fampiasana fanodinana tsy tapaka7.
Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, nitombo ny fironana ho an'ny vondrona mitady hanolo ny fitaratra nentim-paharazana na ny fitaovana simika mikoriana amin'ny fanamboarana additive fanamboarana (AM) simika "fanakafana fanehoan-kevitra" 8. Ny famolavolana iterative, ny famokarana haingana, ary ny fahaiza-manao 3-dimensional (3D) ireo teknika ireo dia mahasoa ho an'ireo izay maniry ny hampifanaraka ny fitaovany amin'ny andiana fanehoan-kevitra manokana, fitaovana, na toe-javatra manokana mifototra amin'ny toe-javatra, fitaovana, na toe-javatra manokana. Teknika fanontana 3D toy ny stereolithography (SL)9,10,11, fused deposition modeling (FDM)8,12,13,14 ary ny inkjet printing 7, 15, 16. saha17, 18, 19, 20 .
Noho ny fitomboan'ny fampiasana ny simia mikoriana sy ny fananana tsara mifandray amin'ny AM, dia ilaina ny mikaroka teknika mandroso kokoa izay ahafahan'ny mpampiasa mamorona sambo fanehoan-kevitra mikoriana miaraka amin'ny fahaiza-manao simika sy analitika nohatsaraina.
Ny dingana iray amin'ny famokarana additive izay mety hampivelatra ny reactors simika mahazatra dia ny Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM). Ity teknika lamination solid-state ity dia mihatra amin'ny oscillations ultrasonic amin'ny foil metaly manify mba hanambatra azy ireo miaraka amin'ny sosona miaraka amin'ny fanamafisam-peo kely indrindra ary ny fikorianan'ny plastika avo lenta 21, 22, 23. dingana, izay in-situ periodic ordinatera numerical fanaraha-maso (CNC) fikosoham-bary na tamin'ny laser machining mamaritra ny harato endriky ny sosona ny mifatotra fitaovana 24, 25. Midika izany fa ny mpampiasa dia tsy voafetra amin'ny olana mifandray amin'ny fanesorana residual manta fanorenana fitaovana avy amin'ny ranon-javatra kely fantsona, izay matetika ny raharaha amin'ny vovoka sy ranoka AM systems26,27,28. fampifangaroana ara-nofo tsy mitovy amin'ny dingana tokana. Ny safidy amin'ny fampifangaroana ara-materialy any an-dafin'ny dingan'ny fandoroana dia midika fa ny fitakiana mekanika sy simika amin'ny fampiharana manokana dia mety ho tsara kokoa.Ankoatry ny fatorana mafy orina, tranga iray hafa hita nandritra ny fatorana ultrasonic dia ny fikorianan'ny fitaovana plastika amin'ny hafanana ambany kokoa29,30,31,32,33. dia afaka manamora ny fandefasana vaovao amin'ny fotoana tena izy avy amin'ny fitaovana mankany amin'ny mpampiasa amin'ny alàlan'ny famakafakana mitambatra.
Ny asan'ny mpanoratra taloha32 dia naneho ny fahaizan'ny fizotry ny UAM hamorona rafitra microfluidic 3D metaly miaraka amin'ny fahaiza-manavaka mitambatra.Ity dia fitaovana fanaraha-maso fotsiny. fitaovana mavitrika izay tsy manara-maso fotsiny fa mamporisika ny synthesis simika amin'ny alàlan'ny akora catalista tafiditra ao anatin'ny rafitra.Ny fitaovana dia manambatra tombony maromaro mifandraika amin'ny teknolojia UAM amin'ny famokarana fitaovana simika 3D, toy ny: ny fahafahana manova mivantana ny endrika 3D feno avy amin'ny modely amin'ny ordinatera (CAD) ho vokatra; multi-material famboarana mba hanambatra avo thermal conductivity sy catalytic fitaovana; Mba hanehoana ny fiasan'ny reactor, ny tranomboky misy pharmaceutically manan-danja 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazole Kamban-teny no synthesized amin'ny varahina-catalyzed Huisgen 1,3-dipolar asa cycloaddition ny varahina sy ny asa cycloaddition azo ampiasaina amin'ny ordinatera. fahafahana sy fahafahana vaovao ho an'ny simia amin'ny alàlan'ny fikarohana multidisciplinary.
Ny solvent sy reagents rehetra dia novidina tamin'ny Sigma-Aldrich, Alfa Aesar, TCI na Fischer Scientific ary nampiasaina tsy nisy fanadiovana mialoha. (CD3) 2SO ho solvent.Ny fanehoan-kevitra rehetra dia natao tamin'ny alàlan'ny sehatra simika mikoriana Uniqsis FlowSyn.
Ny UAM dia nampiasaina mba hamoronana fitaovana rehetra amin'ity fianarana ity. Ny teknolojia dia noforonina tamin'ny taona 1999, ary ny antsipiriany ara-teknika, ny mari-pamantarana sy ny fivoarany hatramin'ny nahaforona azy dia azo ianarana amin'ny alalan'ireto fitaovana navoaka manaraka ireto34,35,36,37. Ny fitaovana (sary 1) dia nampiharina tamin'ny fampiasana hery avo lenta, 9kW SonicLayer 4000® UAM, rafitra ho an'ny fitaovana USA (OHFabrisonic, OH Fabrisonic, fitaovana). Ny fitaovana mikoriana dia Cu-110 sy Al 6061. Cu-110 dia manana votoaty varahina avo (99.9% varahina farafahakeliny), ka mahatonga azy ho kandidà tsara ho an'ny fanehoan-kevitra varahina-catalyzed, ary noho izany dia ampiasaina ho toy ny "sosona mavitrika ao anatin'ny microreactor. Al 6061 O dia ampiasaina ho fitaovana "betsaka", ary koa ny sosona Alloy embedding ampiasaina amin'ny famakafakana sy famakafakana; Ny sosona Cu-110 Al 6061 O dia fitaovana izay hita fa mifanaraka tsara amin'ny fizotran'ny UAM38, 39, 40, 41 ary efa nosedraina ary hita fa stable amin'ny reagents ampiasaina amin'ity asa ity Ny fitambaran'ny Al 6061 O miaraka amin'ny Cu-110 dia heverina ho fitaovana mifanaraka amin'ny 3, noho izany dia fitaovana mifanaraka amin'ny UAM ireo fitaovana ireo 1 ambany.
Dingana fanamboarana reactor (1) substrate Al 6061 (2) Fabrication ny fantsona ambany napetraka amin'ny foil varahina (3) Fampidirana thermocouples eo anelanelan'ny sosona (4) fantsona ambony (5) Inlet sy outlet (6) Reactor monolitik.
Ny filôzôfian'ny famolavolana ny lalan'ny fluid dia ny fampiasana lalana mikorontana mba hampitomboana ny halaviran'ny fluid ao anatin'ny chip, raha mitazona ny chip amin'ny habeny azo zahana. Ity fitomboan'ny halavirana ity dia ilaina mba hampitomboana ny fotoana fifandraisana catalyst / reagent ary hanome vokatra tsara. fampifangaroana azo tratrarina, ny famolavolana reactor dia manasongadina inlets roa reagent mitambatra ao amin'ny Y-junction alohan'ny hidirana ao amin'ny fizarana serpentine fangaro.
Ny fantsona rehetra dia manana profil efamira (tsy misy zoro drafitra), vokatry ny fikosoham-bary CNC isan-karazany ampiasaina amin'ny famoronana ny geometry fantsona. Ny haben'ny fantsona dia nofidina mba hiantohana ny fivoahana avo lenta (ho an'ny microreactor), raha kely kosa izy mba hanamorana ny fifandraisana amin'ny tany (catalysts) ho an'ny ankamaroan'ny fluid voarakitra. 750 µm ary ny totalin'ny reactor dia 1 ml. Ny connecteur mitambatra (1/4″—28 UNF kofehy) dia tafiditra ao anatin'ny famolavolana mba ahafahana mampifandray tsotra ny fitaovana miaraka amin'ny fitaovana simika mikoriana ara-barotra. Ny haben'ny fantsona dia voafetra amin'ny hatevin'ny fitaovana foil, ny toetra mekanika, ary ny mari-pamantarana mifamatotra ampiasaina amin'ny ultrasonics. Amin'ny sakany manokana ho an'ny fitaovana iray, ny fitaovana dia "mitongilana" ao amin'ny fantsona noforonina. Tsy misy modely manokana ho an'ity kajy ity amin'izao fotoana izao, ka ny sakan'ny fantsona ambony indrindra ho an'ny fitaovana iray sy ny famolavolana dia voafaritra amin'ny fomba andrana; Amin'ity tranga ity, ny sakany 750 μm dia tsy hahatonga sag.
Ny endrika (efamira) ny fantsona dia tapa-kevitra amin'ny alalan'ny fampiasana efajoro cutter.Ny endrika sy ny haben'ny fantsona dia azo ovaina amin'ny alalan'ny CNC milina mampiasa fitaovana fanapahana isan-karazany mba hahazoana ny taham-pikoriana samy hafa sy ny toetra. Ohatra iray amin'ny famoronana curved endrika fantsona mampiasa ny 125 μm fitaovana dia azo jerena ao amin'ny asan'ny Monaghan45. Rehefa ny foil sosona dia napetraka amin'ny ambonin'ny planar fitaovana (lamba fisaka ny planar) vita.Amin'ity asa ity, mba hitazonana ny asymmetrika ny fantsona, dia nisy drafitra efamira nampiasaina.
Mandritra ny fiatoana efa nomanina mialoha amin'ny fanamboarana, dia apetraka mivantana ao anatin'ilay fitaovana eo anelanelan'ny vondrona fantsona ambony sy ambany (sary 1 - Stage 3) ireo thermocouple ireo.
Ny fizotry ny fametrahana metaly dia atao amin'ny alàlan'ny tandroka UAM amin'ny alàlan'ny 25,4 mm ny sakany, 150 micron matevina metaly foil. Ireo sosona foil ireo dia mifamatotra amin'ny andian-tsipìka mifanakaiky mba handrakotra ny faritra fanorenana manontolo; ny haben'ny fitaovana napetraka dia lehibe kokoa noho ny vokatra farany satria ny subtractive dingana mamokatra ny farany net shape.CNC machining dia ampiasaina amin'ny milina ny ivelany sy ny anatiny contours ny fitaovana, ka mahatonga ny ambonin'ny vita ny fitaovana sy ny fantsona mitovy amin'ny voafantina fitaovana sy ny CNC dingana masontsivana (eo ho eo 1.6 μm Ra amin'ity ohatra) ).Mitohy, mitohy sy mitohy ny fitaovana ultrasonic deposition sy ny machining dingana dia miantoka ny famokarana ny fitaovana rehetra sy ny milina. Ny ampahany vita dia hihaona amin'ny haavon'ny fahamendrehan'ny fikosoham-bary CNC. Ny sakan'ny fantsona ampiasaina amin'ity fitaovana ity dia kely ampy mba hahazoana antoka fa ny fitaovana foil dia tsy "mihozongozona" ao amin'ny fantsona ranon-javatra, ka ny fantsona dia mitazona sehatra efamira.
Ny fanadihadiana dia naneho fa ny fiparitahan'ny singa kely dia mitranga amin'ny interface UAM bonding 46, 47 tsy misy fitsaboana mafana fanampiny, noho izany ho an'ny fitaovana amin'ity asa ity, ny sosona Cu-110 dia mijanona ho miavaka amin'ny sosona Al 6061 ary miova tampoka.
Mametraka 250 psi (1724 kPa) 250 psi (1724 kPa) fanerena miverina (BPR) ho any amin'ny fivoahan'ny reactor ary manompa rano amin'ny alàlan'ny reactor amin'ny tahan'ny 0.1 ka hatramin'ny 1 mL min-1. Ny tsindrin'ny reactor dia nara-maso tamin'ny alàlan'ny FlowSyn naorina-in system pressure sensor mba hanamarina fa ny rafitra dia afaka mitazona ny mari-pana amin'ny alàlan'ny fanerena tsy tapaka ny mari-pana. Ny fahasamihafana eo amin'ny thermocouples tafiditra ao anatin'ny reactor sy ireo tafiditra ao anatin'ny FlowSyn chip fanafanana takelaka. Izany dia tratra amin'ny alalan'ny vary ny programmable hotplate mari-pana eo amin'ny 100 sy 150 ° C in 25 ° C increments ary manamarika misy fahasamihafana eo amin'ny fandaharana sy voarakitra mari-pana. software.
Ny fepetra fanehoan-kevitry ny cycloaddition amin'ny phenylacetylene sy iodoethane dia nohatsaraina (Scheme 1- Cyclloaddition of phenylacetylene sy iodoethane Scheme 1- Cyclloaddition of phenylacetylene sy iodoethane). ny 1:2.
Vahaolana misaraka amin'ny sodium azide (0,25 M, 4: 1 DMF: H2O), iodoethane (0,25 M, DMF), ary phenylacetylene (0,125 M, DMF) no nomanina. fitaovana fiaingana phenylacetylene ary voafaritry ny chromatography ranon-javatra avo lenta (HPLC).
Ny santionany rehetra dia nodinihina tamin'ny alàlan'ny rafitra Chromaster HPLC (VWR, PA, USA) izay misy paompy quaternary, lafaoro tsanganana, mpitsikilo UV sy autosampler. amin'ny tahan'ny fikorianan'ny 1.5 mL.min-1.Ny habetsahan'ny tsindrona dia 5 µL ary ny halavan'ny onjam-pandrefesana dia 254 nm. Ny faritra tampon'ny% ho an'ny santionan'ny DOE dia kajy avy amin'ny faritra faratampony amin'ny vokatra alkyne sy triazole sisa.
Ny fampifangaroana ny vokatra famakafakana reactor amin'ny rindrambaiko MODDE DOE (Umetrics, Malmö, Soeda) dia nahafahan'ny fanadihadiana lalina momba ny fironana vokatra sy ny famaritana ny fepetra fanehoan-kevitra tsara indrindra ho an'ity cycloaddition ity.
Ny oxidation ny varahina ambonin'ny ao amin'ny catalytic fanehoan-kevitra efi-trano dia tratra tamin'ny alalan'ny vahaolana ny hidrôzenina peroxyde (36%) mikoriana amin'ny alalan'ny fanehoan-kevitra efitra (tahan'ny fikorianan'ny = 0.4 mL min-1, fotoana fonenana = 2.5 min) alohan'ny synthesis ny triazole fitambarana tranomboky tsirairay.
Raha vantany vao fantatra ny fepetra tsara indrindra, dia nampiharina tamin'ny acetylene sy haloalkane derivatives izy ireo mba hamelana ny fanangonana ny synthesis bibliothèque kely, ka mametraka ny fahafahana hampihatra ireo fepetra ireo amin'ny karazana reagents mety hitranga (sary 1).
Manomàna vahaolana misaraka amin'ny sodium azide (0,25 M, 4: 1 DMF: H2O), haloalkana (0,25 M, DMF) ary alkynes (0,125 M, DMF) . amin'ny ethyl acetate.Ny vahaolana santionany dia nosasana tamin'ny rano 3 × 10 mL. Ny sosona misy rano dia natambatra ary nalaina tamin'ny 10 mL ny ethyl acetate; ny sosona organika avy eo dia natambatra, nosasana tamin`ny 3 x 10 mL brine, maina amin`ny MgSO4 sy voasivana, avy eo ny solvent nesorina tao amin`ny vacuo.Ny santionany dia nodiovina tamin`ny tsanganana chromatography amin`ny silica gel mampiasa ethyl acetate alohan`ny fanadihadiana amin`ny fitambaran`ny HPLC, 1H NMR, 13C NMR sy ny vahaolana avo lenta spectrometry (HR.
Ny spectra rehetra dia azo tamin'ny fampiasana Thermofischer precision Orbitrap resolution mass spectrometer miaraka amin'ny ESI ho loharano ionization. Ny santionany rehetra dia nomanina tamin'ny fampiasana acetonitrile ho solvent.
Ny famakafakana TLC dia natao tamin'ny takelaka silika vita amin'ny aluminium. Ny takelaka dia azo jerena amin'ny hazavana UV (254 nm) na ny fandokoana vanillin sy ny hafanana.
Ny santionany rehetra dia nodinihina tamin'ny alàlan'ny rafitra VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, UK) miaraka amin'ny autosampler, paompy binary lafaoro tsanganana ary detector onjam-peo tokana. Ny tsanganana ampiasaina dia ACE Equivalence 5 C18 (150 × 4.6 mm, Advanced Chromatography Technologies Ltd., Aberdeen, Scotland).
Ny tsindrona (5 µL) dia natao mivantana avy amin'ny fangaro fanehoan-kevitra manjavozavo (1:10 dilution) ary nodinihina tamin'ny rano: methanol (50:50 na 70:30), afa-tsy ny santionany sasany mampiasa ny rafitra solvent 70:30 (antsoina hoe isa kintana) amin'ny tahan'ny fikorianan'ny 1,5 mL / min.
Ny faritry ny tampon'ny santionany dia nokajiana avy amin'ny faritry ny alkyne sisa tavela, ny vokatra triazole ihany, ary ny fampidirana ny fitaovana fanombohana dia nahafahan'ny famantarana ny tendrony mifandraika.
Ny santionany rehetra dia nodinihina tamin'ny fampiasana Thermo iCAP 6000 ICP-OES. Ny fenitry ny calibration rehetra dia nomanina tamin'ny fampiasana vahaolana mahazatra 1000 ppm Cu amin'ny asidra asidra 2% (SPEX Certi Prep).
Ny UAM dia mampiasa lasantsy metaly ultrasonic ho toy ny teknika fatorana ho an'ny fitaovana metaly metaly ampiasaina amin'ny fananganana ny fivoriambe farany.Ny fametahana metaly ultrasonika dia mampiasa fitaovana metaly mihozongozona (antsoina hoe tandroka na tandroka ultrasonic) mba hampiharana ny tsindry amin'ny sosona foil / sosona mitambatra teo aloha mba hifatotra mandritra ny fihovitrovitra ny fitaovana. ary ny vibration dia ampiharina, ny oxides eo amin'ny ambonin'ny akora mety triatra.Mitohy ny fanerena sy ny hovitrovitra dia mety hiteraka asperities ny akora hirodana 36. Ny fifandraisana akaiky amin'ny eo an-toerana induced hafanana sy ny fanerena avy eo dia mitarika ho mafy-toetra fatorana amin'ny fitaovana interfaces; Afaka manampy adhesion amin'ny alàlan'ny fiovan'ny angovo ety ambonin'ny tany48.Ny toetran'ny mekanika fatorana dia maharesy ny maro amin'ireo olana mifandraika amin'ny mari-pana mitsonika miovaova sy ny hafanana ambony aorian'ny vokatra voalaza ao amin'ny teknika fanamboarana additive hafa.
Ny lafin-javatra faharoa tsara ho an'ny UAM dia ny haavon'ny plastika mikoriana hita amin'ny fitaovana metaly, na dia amin'ny ambany mari-pana, izany hoe tsara ambanin'ny toerana levona ny metaly materials.The fitambaran'ny ultrasonic oscillation sy ny tsindry induces avo lenta eo an-toerana ny sisin-tany fifindra-monina sy ny recrystallization tsy misy ny fiakaran'ny mari-pana lehibe nentim-paharazana mifandray amin'ny ampahany betsaka fitaovana. foil, sosona isaky ny sosona.Ny singa toy ny fibre optique 49, ny fanamafisana 46, ny elektronika 50, ary ny thermocouples (ity asa ity) dia samy nampidirina soa aman-tsara tao amin'ny rafitra UAM mba hamoronana fivorian'ny fitambarana mavitrika sy passive.
Amin'ity asa ity, na ny fatorana ara-materialy samihafa sy ny fahafahan'ny intercalation an'ny UAM dia nampiasaina mba hamoronana microreactor fanaraha-maso ny mari-pana catalytic farany indrindra.
Raha ampitahaina amin'ny palladium (Pd) sy ny catalysts metaly hafa mahazatra, ny Cu catalysis dia manana tombony maro: (i) Ara-toekarena, Cu dia lafo kokoa noho ny metaly maro hafa ampiasaina amin'ny catalysis ary noho izany dia safidy manintona ho an'ny indostrian'ny fanodinana simika (ii) Mitombo ny isan'ny fanehoan-kevitry ny Cu-catalyzed cross-coupling ary toa somary mifameno amin'ny fomba P5d15d15d15d15d15d12, Ny fanehoan-kevitry ny Cu-catalyzed dia miasa tsara raha tsy misy ligy hafa, Ireo ligy ireo dia matetika tsotra ara-drafitra ary tsy lafo raha ilaina, fa ireo ampiasaina amin'ny simia Pd dia matetika sarotra, lafo, ary saro-pady amin'ny rivotra (iv) Cu, indrindra fantatra amin'ny fahaizany mamehy ny alkynes amin'ny synthesis, Ohatra, bimetallic-catalyzed couplings and cyclochemicals (Soonogas cyclic) (v) Ny Cu koa dia afaka mampiroborobo ny fandraisan'ny nucleophiles maromaro amin'ny fanehoan-kevitra karazana Ullmann.
Ny ohatra momba ny heterogène amin'ireo fanehoan-kevitra rehetra ireo dia naseho vao haingana teo anatrehan'ny Cu (0) . Izany dia noho ny indostrian'ny pharmaceutika sy ny fitomboan'ny fifantohana amin'ny fanarenana ny catalyst metaly sy ny fampiasana indray55,56.
Notarihin'i Huisgen tamin'ny taona 196057, ny fanehoan-kevitry ny cycloaddition 1,3-dipolar eo amin'ny acetylene sy azide amin'ny 1,2,3-triazole dia heverina ho fanehoana fanehoan-kevitra synergistic.
Nifantoka indray io fanehoan-kevitra io rehefa nampidirin'i Sharpless sy ny hafa ny foto-kevitra momba ny "simika kitihina"59. Ny teny hoe "simika kitihina" dia ampiasaina hamaritana andiana fanehoan-kevitra matanjaka, azo ianteherana ary mifantina ho an'ny synthesis haingana ny fitambarana vaovao sy tranomboky combinatorial amin'ny alàlan'ny heteroatom linkage (CXC)60. tsotra61.
Ny cycloaddition klasika Huisgen 1,3-dipole dia tsy tafiditra ao amin'ny sokajy "chimie click". Na izany aza, ny medaly sy ny Sharpless dia nampiseho fa ity hetsika fifamatorana azide-alkyne ity dia mandalo 107 ka hatramin'ny 108 amin'ny fisian'ny Cu (I) raha oharina amin'ny 1,3-dipolar cycload3 tsy misy catalyzed. tsy mitaky vondrona fiarovana na toe-javatra henjana ary mamokatra eo akaikin'ny fiovam-po tanteraka sy ny fifantenana amin'ny 1,4-dissubstituted 1,2,3-triazoles (anti-1,2,3-triazole) amin'ny fotoana (sary 3).
Ny vokatra isometrika amin'ny cycloadditions Huisgen mahazatra sy varahina. stereoisomer de azoles.
Ny ankamaroan'ny protocols dia misy ny fampihenana ny loharanon'ny Cu (II), toy ny fampihenana ny karazana CuSO4 na Cu (II) / Cu (0) miaraka amin'ny sira sodium. Raha oharina amin'ny fanehoan-kevitra metaly catalyzed hafa, ny fampiasana Cu (I) dia manana tombony lehibe amin'ny tsy lafo sy mora entina.
Fandinihana ny mari-pamantarana kinetika sy isotopika nataon'i Worrell et al. 65 dia nampiseho fa, amin'ny tranga alkynes terminal, roa mitovy amin'ny varahina no mandray anjara amin'ny fampahavitrihana ny fihetsiky ny molekiola tsirairay amin'ny azide. Ny rafitra natolotra dia mandeha amin'ny alalan'ny peratra metaly varahina misy enina miforona amin'ny fandrindrana ny azide amin'ny acetylide varahina mifamatotra amin'ny varahina mifamatotra amin'ny π-famatotra varahina amin'ny peratra derivatif stable. fihenam-bidy, arahin'ny fanimbana proton mba hanomezana vokatra triazole sy hanidy ny tsingerin'ny catalytic.
Na dia voarakitra tsara aza ny tombontsoa azo avy amin'ny fitaovana simika mikoriana, dia nisy faniriana ny hampiditra fitaovana famakafakana ao anatin'ireo rafitra ireo ho an'ny fanaraha-maso an-tsipika, in-situ, fanaraha-maso ny fizotran'ny66,67. Ny UAM dia voaporofo fa fomba iray mety amin'ny famolavolana sy famokarana reactors mikoriana 3D be pitsiny vita amin'ny fitaovana catalytically mavitrika, thermally conductive miaraka amin'ny singa sensing 4 mivantana (Figured sensing elements).
Aluminum-copper flow reactor namboarin'ny ultrasonic additive manufacturing (UAM) miaraka amin'ny firafitry ny fantsona anatiny sarotra, thermocouples tafiditra ary chamber fanehoan-kevitra catalytic.
Mba hahazoana antoka fa ny reactors dia noforonina ho an'ny fanehoan-kevitra organika amin'ny ho avy, ny solvent dia mila hafanana tsara eo ambonin'ny teboka mangotraka; izy ireo dia tsindrin-tsakafo sy ny mari-pana notsapaina.Ny fitsapana tsindry dia naneho fa ny rafitra dia mitazona tsindry maharitra sy tsy tapaka na dia amin'ny fiakaran'ny tsindry amin'ny rafitra (1,7 MPa).
Ny fampifandraisana ny thermocouple (sary 1) amin'ny logger data mari-pana dia nampiseho fa ny thermocouple dia 6 °C (± 1 °C) mangatsiatsiaka kokoa noho ny mari-pana voaprograma ao amin'ny rafitra FlowSyn. Amin'ny ankapobeny, ny fiakaran'ny mari-pana 10 °C dia miteraka avo roa heny ny tahan'ny fanehoan-kevitra, noho izany ny fahasamihafana amin'ny mari-pana amin'ny mari-pahaizana vitsivitsy monja dia mety hanova be ny mari-pana amin'ny tahan'ny hafanana noho ny tahan'ny hafanana. Ny diffusivity ny fitaovana ampiasaina amin'ny dingan'ny famokarana.Ity fifindran'ny thermaly ity dia tsy miovaova ary azo raisina amin'ny fametrahana fitaovana mba hahazoana antoka fa tratra ny mari-pana marina sy refesina mandritra ny fanehoan-kevitra.
Ny reactor aseho amin'ity asa ity no ohatra voalohany amin'ny fampiharana ny teknolojia UAM amin'ny fanamboarana ny reactors simika ary mamaha ireo fetra lehibe maro mifandraika amin'izao fotoana izao amin'ny fanontana AM / 3D ireo fitaovana ireo, toy ny: (i) ny fandresena ireo olana voalaza momba ny fanodinana varahina na aliminioma (ii) fanatsarana ny famahana ny fantsona anatiny raha oharina amin'ny teknikan'ny vovo-bed fusion (PBF) melting (PBF) sy ny teknikan'ny fikorianan'ny akora simika (6SLM) sy laser 5. surface texture26 (iii) Ny fihenan'ny hafanana fanodinana, izay manamora ny fifamatorana mivantana amin'ny sensor, izay tsy azo atao amin'ny teknolojia fandriana vovoka, (v) mandresy ny toetra mekanika mahantra sy ny fahatsapana ny singa mifototra amin'ny polymère amin'ny solventsa organika isan-karazany17,19.
Ny fiasan'ny reactor dia nasehon'ny andian-tsarimihetsika alkyne azide cycloaddition varahina vita amin'ny varahina ao anatin'ny toe-javatra mikoriana mitohy (sary 2) . Ny vondrona alkyl halides amin'ny fisian'ny klôro sodium (sary 3). Ny fampiasana fomba fiasa mitohy dia manamaivana ny ahiahy momba ny fiarovana izay mety hipoitra amin'ny fizotran'ny batch, satria io fanehoan-kevitra io dia mamokatra intermediates azide mahery vaika sy mampidi-doza [317], [318]. phenylacetylene sy iodoethane) (jereo ny sary 5).
(Ambony ankavia) Schematic ny setup ampiasaina mba hampidirana ny 3DP reactor ao amin'ny rafitra mikoriana (ambony havanana) azo amin'ny optimized (ambany) tetika ny Huisgen cycloaddition 57 tetika eo anelanelan'ny phenylacetylene sy iodoethane ho optimization sy mampiseho ny optimized masontsivana fanehoan-kevitra tahan'ny fiovam-po.
Amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny fotoana ipetrahan'ny reagents ao amin'ny ampahany catalytic amin'ny reactor ary ny fanaraha-maso akaiky ny mari-pana amin'ny alàlan'ny thermocouple probe mivantana, ny toe-javatra fanehoan-kevitra dia azo amboarina haingana sy marina amin'ny fotoana kely indrindra sy ny fanjifana ara-nofo. Ny fotoana fonenana sy ny mari-pana amin'ny fanehoan-kevitra dia heverina ho teny modely manan-danja.Ny fampandehanana ny optimizer naorina amin'ny fampiasana ireo teny voafantina ireo dia miteraka fepetra fanehoan-kevitra natao hanamafisana ny faritry ny tampon'ny vokatra ary mampihena ny faritra tampon'ny fitaovana manomboka.
Miorina amin'ny literatiora mampiseho fa ny varahina (I) oxide (Cu2O) dia afaka miasa ho toy ny karazana catalytic mahomby amin'ny varahina zero-valent surface amin'ireo fanehoan-kevitra ireo, ny fahafahana mialoha ny oxidize ny reactor surface alohan'ny hanatanterahana ny fanehoan-kevitra amin'ny fikorianan'ny dia nodinihina 70,71. fitomboana lehibe eo amin'ny fiovam-po ny akora fanombohana, izay kajy ho> 99%.Na izany aza, ny fanaraha-maso ny HPLC dia nampiseho fa io fiovam-po io dia nampihena be ny fotoana fanehoan-kevitra lava be loatra mandra-pahatongan'ny 90 minitra eo ho eo, izay ny hetsika dia hita ho mivaingana ary tonga amin'ny "toetra tsy miovaova". miforona CuO sy Cu2O izay tsy sosona miaro tena. Izany dia manafoana ny filàna fanampiny varahina(II) loharano ho an'ny co-composition71.


Fotoana fandefasana: Jul-16-2022