Ẹ ṣeun fún ṣíbẹ̀wò sí Nature.com. Ẹ̀yà ẹ̀rọ ìṣàwárí tí ẹ ń lò ní àtìlẹ́yìn díẹ̀ fún CSS. Fún ìrírí tí ó dára jùlọ, a gbà yín nímọ̀ràn pé kí ẹ lo ẹ̀rọ ìṣàwárí tí a ti mú gbóná (tàbí kí ẹ pa ipò ìbáramu nínú Internet Explorer). Ní ​​àkókò yìí, láti rí i dájú pé a ń tẹ̀síwájú láti ṣe àtìlẹ́yìn, a ó máa fi ojú-ọ̀nà náà hàn láìsí àwọn àṣà àti JavaScript.
Iṣelọpọ afikun n yi ọna ti awọn oluwadi ati awọn onimọ-ẹrọ ile-iṣẹ ṣe apẹrẹ ati ṣe awọn ẹrọ kemikali lati pade awọn aini wọn pato. Ninu iṣẹ yii, a ṣe ijabọ apẹẹrẹ akọkọ ti reactor sisan ti a ṣe nipasẹ ilana lamination irin ti o lagbara ti Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) pẹlu awọn ẹya catalytic ti a ṣepọ taara ati awọn eroja sensọ. Kii ṣe pe imọ-ẹrọ UAM bori ọpọlọpọ awọn idiwọn ti o ni nkan ṣe pẹlu iṣelọpọ afikun ti awọn reactors kemikali nikan, ṣugbọn o tun mu awọn agbara iru awọn ẹrọ bẹẹ pọ si ni pataki. A ṣe iṣelọpọ ati iṣapeye lẹsẹsẹ awọn agbo ogun 1,2,3-triazole pataki ti o ni imọ-jinlẹ 1,4-dipolar ti a ti ṣe atunṣe ati iṣapeye nipasẹ iṣedaṣe cycloaddition Huisgen 1,3-dipolar ti Cu ti o ni ibatan nipa lilo iṣeto kemistri UAM. Nipa lilo awọn ohun-ini alailẹgbẹ ti UAM ati sisẹ sisan ti nlọ lọwọ, ẹrọ naa ni anfani lati ṣe amulo awọn iṣe ti nlọ lọwọ lakoko ti o tun pese esi gidi-akoko fun ibojuwo ati iṣapeye.
Nítorí àwọn àǹfààní pàtàkì rẹ̀ lórí àwọn ohun tí ó pọ̀ jù, kẹ́mísítì ìṣàn jẹ́ pápá pàtàkì àti tí ń dàgbàsókè ní àwọn ilé-ẹ̀kọ́ àti àwọn ilé-iṣẹ́ nítorí agbára rẹ̀ láti mú àṣàyàn àti ìṣiṣẹ́ kẹ́mísítì pọ̀ sí i. Èyí gbòòrò láti ìṣẹ̀dá molecule organic tí ó rọrùn1 sí àwọn èròjà oògùn2,3 àti àwọn ọjà àdánidá4,5,6. Ju 50% àwọn ìṣesí lọ nínú àwọn ilé-iṣẹ́ kẹ́mísítì àti oògùn tí ó dára lè jàǹfààní láti lílo ìṣiṣẹ́ ìṣàn tí ń bá a lọ7.
Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, àṣà àwọn ẹgbẹ́ kan ti ń dàgbàsókè láti rọ́pò àwọn ohun èlò ìṣàn gilasi tàbí ìṣàn kẹ́míkà ìbílẹ̀ pẹ̀lú àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ additional (AM) kemistri “reaction vessels” 8. Apẹẹrẹ ìyípadà, ìṣelọ́pọ́ kíákíá, àti agbára 3-dimensional (3D) ti àwọn ọ̀nà wọ̀nyí jẹ́ àǹfààní fún àwọn tí wọ́n fẹ́ ṣe àtúnṣe àwọn ẹ̀rọ wọn sí àkójọ àwọn reactions, ẹ̀rọ, tàbí àwọn ipò pàtó kan. Títí di òní, iṣẹ́ yìí ti fojú sí lílo àwọn ọ̀nà ìtẹ̀wé 3D tí a fi polymer ṣe bíi stereolithography (SL)9,10,11, fused deposition modeling (FDM)8,12,13,14 àti inkjet printing 7, 15, 16. Àìní agbára àti agbára irú àwọn ẹ̀rọ bẹ́ẹ̀ láti ṣe onírúurú reactions/analyses kẹ́míkà17, 18, 19, 20 jẹ́ ohun pàtàkì tí ó ń dín agbára AM kù ní pápá yìí17, 18, 19, 20.
Nítorí bí a ṣe ń lo kemistri sisan àti àwọn ànímọ́ rere tó ní í ṣe pẹ̀lú AM, ó ṣe pàtàkì láti ṣe àwárí àwọn ọ̀nà tó ti wà ní ìlọsíwájú tó ń jẹ́ kí àwọn olùlò ṣe àwọn ohun èlò ìṣàn omi pẹ̀lú agbára kẹ́míkà àti ìṣàyẹ̀wò tó dára síi. Àwọn ọ̀nà wọ̀nyí yẹ kí ó jẹ́ kí àwọn olùlò yan láti inú onírúurú ohun èlò tó lágbára tàbí tó ń ṣiṣẹ́ dáadáa tó lè mú onírúurú ipò ìṣàn omi ṣiṣẹ́, nígbàtí ó tún ń ṣe ìrànlọ́wọ́ fún onírúurú ọ̀nà ìṣàn omi láti inú ẹ̀rọ náà láti gba àbójútó àti ìṣàkóso ìṣàn omi.
Ilana iṣelọpọ afikun kan ti o ni agbara lati ṣe agbekalẹ awọn reactors kemikali aṣa ni Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM). Ọna lamination sheet solid-state yii lo awọn oscillations ultrasonic si awọn foil irin tinrin lati le so wọn pọ ni fẹlẹfẹlẹ nipasẹ fẹlẹfẹlẹ pẹlu igbona bulk kekere ati iwọn giga ti sisan ṣiṣu 21, 22, 23. Ko dabi ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ AM miiran, UAM le wa ni idapo taara pẹlu iṣelọpọ iyọkuro, ti a mọ si ilana iṣelọpọ hybrid, ninu eyiti in-situ periodic computer numerical control (CNC) milling tabi laser machining ṣalaye apẹrẹ apapọ ti fẹlẹfẹlẹ ti ohun elo ti a so pọ 24, 25. Eyi tumọ si pe olumulo ko ni opin nipasẹ awọn iṣoro ti o ni nkan ṣe pẹlu yiyọkuro ohun elo aise ti o ku lati awọn ikanni omi kekere, eyiti o jẹ ọran nigbagbogbo pẹlu awọn eto lulú ati omi AM26, 27, 28. Ominira apẹrẹ yii tun na si awọn yiyan ohun elo ti o wa - UAM le so awọn akojọpọ ohun elo ti o jọra ni ooru ati awọn iyatọ ni igbesẹ ilana kan. Yiyan awọn akojọpọ ohun elo kọja ilana yo tumọ si pe awọn ibeere ẹrọ ati kemikali ti awọn ohun elo kan pato le ni itẹlọrun dara julọ. Ni afikun si isopọ ipo to lagbara, iṣẹlẹ miiran Àwọn ohun èlò tí a rí nígbà tí a bá so pọ̀ mọ́ ultrasonic ni ìṣàn omi gíga ti àwọn ohun èlò ike ní ìwọ̀n otútù tí ó kéré ní ìrísí 29,30,31,32,33. Ẹ̀yà ara àrà ọ̀tọ̀ yìí ti UAM lè mú kí fífi àwọn ohun èlò oníṣẹ́-ẹ̀rọ/gbóná pamọ́ láàrín àwọn ìpele irin láìsí ìbàjẹ́. Àwọn sensọ̀ tí a fi sínú UAM lè mú kí ìfiránṣẹ́ ìwífún ní àkókò gidi láti ọ̀dọ̀ ẹ̀rọ náà sí olùlò nípasẹ̀ àwọn àgbékalẹ̀ àgbékalẹ̀.
Iṣẹ́ àwọn òǹkọ̀wé tó ti kọjá32 fi agbára ìlànà UAM hàn láti ṣẹ̀dá àwọn ẹ̀rọ microfluidic 3D onírin pẹ̀lú agbára ìmòye tó ṣọ̀kan. Ẹ̀rọ ìmòye nìkan ni èyí. Ìwé yìí gbé àpẹẹrẹ àkọ́kọ́ kalẹ̀ ti reactor kemikali microfluidic tí UAM ṣe; ẹ̀rọ tó ń ṣiṣẹ́ tí kìí ṣe pé ó ń ṣe àkíyèsí nìkan ṣùgbọ́n ó tún ń fa ìṣẹ̀dá kẹ́míkà nípasẹ̀ àwọn ohun èlò catalyst tí a ti ṣe àkópọ̀. Ẹ̀rọ náà so ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní tí ó níí ṣe pẹ̀lú ìmọ̀ ẹ̀rọ UAM nínú iṣẹ́ ẹ̀rọ kẹ́míkà 3D, bíi: agbára láti yí àwọn àwòrán 3D pípé padà tààrà láti àwọn àwòrán onímọ̀ ẹ̀rọ CAD (CAD) sí àwọn ọjà; iṣẹ́ ọnà onímọ̀ ẹ̀rọ láti so àwọn ohun èlò catalytic gíga pọ̀; àti fífi àwọn sensọ ooru sínú tààrà láàárín àwọn odò reagent fún ìmòye àti ìṣàkóso ìwọ̀n otútù ìṣe déédéé. Láti fi iṣẹ́ reactor hàn, ìkàwé àwọn èròjà 1,2,3-triazole pàtàkì tí a ti ṣe àkópọ̀ 1,4-dipolar tí a ti ṣe àkópọ̀ rẹ̀ ni a ṣe nípasẹ̀ Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition tí a ti ṣe copper-catalyzed. Iṣẹ́ yìí ṣe àfihàn bí lílo ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ohun èlò àti àwòrán onímọ̀ ẹ̀rọ ṣe lè ṣí àwọn àǹfààní àti àǹfààní tuntun sílẹ̀ fún kẹ́míkà nípasẹ̀ ìwádìí onímọ̀ ẹ̀rọ púpọ̀.
Gbogbo àwọn ohun tí a fi ń yọ́ omi àti àwọn ohun tí a fi ń yọ́ omi ni a rà láti ọ̀dọ̀ Sigma-Aldrich, Alfa Aesar, TCI tàbí Fischer Scientific, a sì lò wọ́n láìsí ìwẹ̀nùmọ́ tẹ́lẹ̀. 1H àti 13C NMR spectra tí a kọ sílẹ̀ ní 400 MHz àti 100 MHz, lẹ́sẹẹsẹ, ni a gba nípa lílo spectrometer JEOL ECS-400 400 MHz tàbí spectrometer Bruker Avance II 400 MHz àti CDCl3 tàbí (CD3)2SO gẹ́gẹ́ bí solvent. Gbogbo àwọn ìṣesí ni a ṣe nípa lílo platform kemistri Uniqsis FlowSyn flow.
Wọ́n lo UAM láti ṣe gbogbo ẹ̀rọ nínú ìwádìí yìí. Wọ́n ṣe ìmọ̀ ẹ̀rọ náà ní ọdún 1999, àti àwọn àlàyé ìmọ̀ ẹ̀rọ rẹ̀, àwọn pàrámítà iṣẹ́ àti àwọn ìdàgbàsókè láti ìgbà ìhùmọ̀ rẹ̀ ni a lè kẹ́kọ̀ọ́ nípa rẹ̀ nípasẹ̀ àwọn ohun èlò tí a tẹ̀ jáde wọ̀nyí34,35,36,37. Wọ́n lo ẹ̀rọ náà (Àwòrán 1) nípa lílo agbára gíga 9kW SonicLayer 4000® UAM (Fabrisonic, OH, USA). Àwọn ohun èlò tí a yàn fún ṣíṣe ẹ̀rọ ìṣàn ni Cu-110 àti Al 6061. Cu-110 ní àkóónú bàbà gíga (ó kéré jù 99.9% bàbà), èyí tí ó mú kí ó jẹ́ ẹni tí ó dára fún àwọn ìṣesí tí bàbà-ṣe-kátalyzed, nítorí náà a ń lò ó gẹ́gẹ́ bí “fẹ̀ẹ́ẹ̀ alágbékalẹ̀ láàrín microreactor.” Wọ́n lo Al 6061O gẹ́gẹ́ bí ohun èlò “pupọ̀”, wọ́n tún ń lo fẹ́ẹ̀ẹ̀tì ìfipamọ́ tí a lò fún ìwádìí; fífi ẹ̀rọ amúṣẹ́kún alloy àti ipò annealed tí a so pọ̀ mọ́ fẹ́ẹ̀ẹ̀tì Cu-110. Al 6061O jẹ́ ohun èlò tí a ti fihàn pé ó bá UAM mu gidigidi. Àwọn ilana38, 39, 40, 41, a sì ti dán an wò, a sì ti rí i pé ó dúró ṣinṣin pẹ̀lú àwọn ohun tí a lò nínú iṣẹ́ yìí. A tún ka ìdàpọ̀ Al 6061 O pẹ̀lú Cu-110 sí àpapọ̀ ohun èlò tí ó bá UAM mu, nítorí náà, ó jẹ́ ohun èlò tí ó yẹ fún ìwádìí yìí. 38,42 Àwọn ẹ̀rọ wọ̀nyí ni a kọ sí Táblì 1 ní ìsàlẹ̀.
Àwọn ìpele ìṣẹ̀dá reaktorí (1) Al 6061 sobusitireti (2) Ṣíṣe ikanni ìsàlẹ̀ tí a ṣètò sí fílíìlì bàbà (3) Fífi àwọn thermocouples sí àárín àwọn fẹlẹfẹlẹ (4) Ikanni òkè (5) Ìbáwọlé àti ìjáde (6) Reaktoría monolithic.
Ọgbọ́n ìṣètò ipa ọ̀nà omi ni láti lo ipa ọ̀nà tí ó ní ìdàpọ̀ láti mú kí ìjìnnà omi pọ̀ sí i láàárín ìṣẹ́po náà, nígbàtí a ń pa ìṣẹ́po náà mọ́ ní ìwọ̀n tí a lè ṣàkóso. Ìbísí ní ìjìnnà yìí dára láti mú àkókò ìbáṣepọ̀ catalyst/reagent pọ̀ sí i àti láti pèsè àwọn èso ọjà tí ó dára. Àwọn ìṣẹ́po náà lo àwọn ìtẹ̀ 90° ní ìpẹ̀kun ipa ọ̀nà títọ́ láti fa ìdàpọ̀ onírúkèrúdò nínú ẹ̀rọ náà44 àti láti mú àkókò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ omi náà pẹ̀lú ojú ilẹ̀ pọ̀ sí i (catalyst). Láti mú ìdàpọ̀ tí a lè ṣe pọ̀ sí i, apẹ̀rẹ̀ reactor ní àwọn ìlọ́po reagent méjì tí a so pọ̀ ní ìsopọ̀ Y kí ó tó wọ inú apá ìdàpọ̀ serpentine. Ìloro kẹta, tí ó ń kọjá odò náà ní àárín ibi tí ó wà, wà nínú àwòrán àwọn ìṣiṣẹ́ ìṣelọ́pọ̀ ìpele ọjọ́ iwájú.
Gbogbo awọn ikanni ni profaili onigun mẹrin (ko si awọn igun kikọ), abajade ti milling CNC ti a lo lati ṣẹda geometry ikanni. Awọn iwọn ikanni ni a yan lati rii daju pe iwọn didun giga (fun microreactor) jade, lakoko ti o kere to lati ṣe iranlọwọ fun awọn ibaraenisepo dada (awọn catalysts) fun ọpọlọpọ awọn omi ti o wa ninu rẹ. Iwọn ti o yẹ da lori iriri ti awọn onkọwe ti kọja pẹlu awọn ẹrọ irin-omi fun iṣedaṣe naa. Awọn iwọn inu ti ikanni ikẹhin jẹ 750 µm x 750 µm ati iwọn didun reactor lapapọ jẹ 1 milimita. Asopọ ti a ṣepọ (1/4″—28 UNF okùn) wa ninu apẹrẹ lati gba asopọ ti o rọrun ti ẹrọ pẹlu awọn ohun elo kemistri sisan iṣowo. Iwọn ikanni naa ni opin nipasẹ sisanra ti ohun elo foil, awọn ohun-ini ẹrọ rẹ, ati awọn paramita asopọ ti a lo pẹlu awọn ultrasonics. Ni iwọn kan pato fun ohun elo ti a fun, ohun elo naa yoo “fẹrẹ” sinu ikanni ti a ṣẹda. Lọwọlọwọ ko si awoṣe kan pato fun iṣiro yii, nitorinaa iwọn ikanni ti o pọju fun ohun elo ati apẹrẹ ti a fun ni a pinnu ni idanwo; Nínú ọ̀ràn yìí, fífẹ̀ 750 μm kò ní fa ìfọ́.
A máa ń pinnu ìrísí (square) ikanni náà nípa lílo ohun èlò ìgé onígun mẹ́rin. A lè yí ìrísí àti ìwọ̀n àwọn ikanni náà padà nípasẹ̀ àwọn ẹ̀rọ CNC nípa lílo onírúurú irinṣẹ́ ìgé láti gba àwọn ìpele ìṣàn àti àwọn ànímọ́ tó yàtọ̀ síra. Àpẹẹrẹ ṣíṣẹ̀dá ikanni ìrísí onígun mẹ́rin nípa lílo ohun èlò 125 μm ni a lè rí nínú iṣẹ́ Monaghan45. Nígbà tí a bá gbé fọ́ọ̀lì náà sí orí ìpele kan, ìbòrí ohun èlò fọ́ọ̀lì lórí àwọn ikanni náà yóò ní ìparí onígun mẹ́rin (square). Nínú iṣẹ́ yìí, láti lè pa ìṣọ̀kan ikanni náà mọ́, a lo ìlà onígun mẹ́rin.
Nígbà ìdádúró tí a ti ṣètò tẹ́lẹ̀ nínú iṣẹ́-ọnà, àwọn ohun èlò ìgbóná ooru thermocouple (Irú K) wà nínú ẹ̀rọ náà tààrà láàárín àwọn ẹgbẹ́ ikanni òkè àti ìsàlẹ̀ (Àwòrán 1 – Ìpele 3). Àwọn thermocouples wọ̀nyí lè ṣe àkíyèsí àwọn ìyípadà otutu láti −200 sí 1350 °C.
Ìlànà ìfipamọ́ irin ni a fi ń lo ìwo UAM nípa lílo fọ́ọ̀lì irin tí ó nípọn 25.4 mm 150 micron. Àwọn fọ́ọ̀lì fọ́ọ̀lì wọ̀nyí ni a so pọ̀ mọ́ àwọn ìlà tí ó wà ní ẹ̀gbẹ́ láti bo gbogbo agbègbè ìkọ́lé náà; ìwọ̀n ohun èlò tí a fi pamọ́ tóbi ju ọjà ìkẹyìn lọ bí ìlànà yíyọrísí ṣe ń mú ìrísí àwọ̀n ìkẹyìn jáde. A lo ẹ̀rọ CNC láti fi ẹ̀rọ ṣe ẹ̀rọ ìta àti inú àwọn ìrísí ohun èlò náà, èyí tí ó ń yọrí sí ìparí ojú ohun èlò àti àwọn ikanni tí ó dọ́gba pẹ̀lú ohun èlò tí a yàn àti àwọn pàrámítà ilana CNC (tó tó 1.6 μm Ra nínú àpẹẹrẹ yìí). A lo àwọn ìyípo ìfipamọ́ ohun èlò ultrasonic àti ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ tí ó ń bá a lọ ní gbogbo ìlànà ìṣelọ́pọ́ ẹ̀rọ náà láti rí i dájú pé a ṣe ìtọ́jú ìpele ìpele àti pé apá tí ó parí yóò pàdé àwọn ìpele ìpele ìfipamọ́ ìparí CNC. Ìbú ikanni tí a lò fún ẹ̀rọ yìí kéré tó láti rí i dájú pé ohun èlò fọ́ọ̀lì náà kò “jó” sínú ikanni omi, nítorí náà ikanni náà ń pa ààlà onígun mẹ́rin mọ́. Àwọn àlàfo tí ó ṣeé ṣe nínú ohun èlò fọ́ọ̀lì àti àwọn pàrámítà ilana UAM ni a ṣe àyẹ̀wò nípasẹ̀ alábáṣiṣẹpọ̀ iṣẹ́ (Fabrisonic LLC, USA).
Àwọn ìwádìí ti fihàn pé ìfọ́nká díẹ̀ ló máa ń wáyé ní ojú ọ̀nà ìbáṣepọ̀ UAM 46, 47 láìsí ìtọ́jú ooru afikún, nítorí náà fún àwọn ẹ̀rọ inú iṣẹ́ yìí, ìpele Cu-110 dúró yàtọ̀ sí ìpele Al 6061 ó sì ń yípadà lójijì.
Fi ẹ̀rọ ìṣàtúnṣe ìfúnpá ẹ̀yìn 250 psi (1724 kPa) tí a ti ṣe àtúnṣe tẹ́lẹ̀ (BPR) sí ibi tí ẹ̀rọ ìṣàtúnṣe náà ti ń jáde kí o sì fa omi jáde nípasẹ̀ ẹ̀rọ ìṣàtúnṣe náà ní ìwọ̀n 0.1 sí 1 mL min-1. A ṣe àyẹ̀wò ìfúnpá ẹ̀rọ ìṣàtúnṣe náà nípa lílo sensọ̀ ìfúnpá ẹ̀rọ tí a ṣe sínú FlowSyn láti rí i dájú pé ẹ̀rọ náà lè máa ní ìfúnpá tí ó dúró ṣinṣin. A dán àwọn ìyípadà ìtútù tí ó ṣeéṣe lórí ẹ̀rọ ìṣàn náà wò nípa ṣíṣe àfihàn ìyàtọ̀ èyíkéyìí láàárín àwọn thermocouples tí a fi sínú ẹ̀rọ ìṣàn náà àti àwọn tí a fi sínú ẹ̀rọ ìgbóná ẹ̀rọ FlowSyn. Èyí ni a ṣe nípa yíyípadà ìtútù hotplate tí a lè ṣètò láàrín 100 àti 150 °C ní ìbísí 25 °C àti ṣíṣàkíyèsí èyíkéyìí ìyàtọ̀ láàárín àwọn ìgbóná tí a ti ṣètò àti èyí tí a gbà sílẹ̀. Èyí ni a ṣe nípa lílo ẹ̀rọ ìṣàtúnṣe ìwífún tc-08 (PicoTech, Cambridge, UK) àti ẹ̀rọ PicoLog tí ó tẹ̀lé e.
A ṣe àtúnṣe sí àwọn ipò ìṣesí cycloaddition ti phenylacetylene àti iodoethane (Àgbékalẹ̀ 1- Cycloaddition ti phenylacetylene àti iodoethane Ètò 1- Cycloaddition ti phenylacetylene àti iodoethane). A ṣe àtúnṣe yìí nípa lílo ọ̀nà ìwádìí (DOE), nípa lílo ìwọ̀n otútù àti àkókò ibùgbé gẹ́gẹ́ bí àwọn paramita oníyípadà, nígbà tí a ń ṣàtúnṣe ìpíndọ́gba alkyne:azide ní 1:2.
A pèsè àwọn omi ìtúpalẹ̀ ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ti sodium azide (0.25 M, 4:1 DMF:H2O), iodoethane (0.25 M, DMF), àti phenylacetylene (0.125 M, DMF). A da omi ìtúpalẹ̀ 1.5 mL pọ̀ mọ́ omi ìtúpalẹ̀ kọ̀ọ̀kan, a sì fà á jáde láti inú reactor náà ní ìwọ̀n ìṣàn àti iwọ̀n otútù tí a fẹ́. A mú ìdáhùn àwòṣe náà gẹ́gẹ́ bí ìpíndọ́gba agbègbè gíga ti ọjà triazole sí ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀ phenylacetylene, a sì pinnu rẹ̀ nípasẹ̀ chromatography omi ìṣiṣẹ́ gíga (HPLC). Fún ìṣọ̀kan ìwádìí, a ṣe àyẹ̀wò gbogbo àwọn ìṣesí lẹ́yìn tí adalu ìṣesí náà ti fi reactor náà sílẹ̀. Àwọn ìwọ̀n paramita tí a yàn fún ìṣesí ni a fihàn nínú Táblì 2.
A ṣe àyẹ̀wò gbogbo àwọn àpẹẹrẹ náà nípa lílo ètò Chromaster HPLC (VWR, PA, USA) tí ó ní quaternary pump, column oven, variable wavelength detector àti autosampler. Ọwọ̀n náà jẹ́ Equivalence 5 C18 (VWR, PA, USA), 4.6 × 100 mm ní ìwọ̀n, 5 µm patiku iwọn, tí a tọ́jú ní 40 °C. Omi ìfọ́ náà jẹ́ isocratic 50:50 methanol:water ní ìwọ̀n ìṣàn ti 1.5 mL.min-1. Iwọn abẹ́rẹ́ náà jẹ́ 5 µL àti ìgbì omi ìwádìí náà jẹ́ 254 nm. A ṣírò % top area fún àpẹẹrẹ DOE láti àwọn agbègbè top area ti àwọn ọjà alkyne àti triazole tí ó kù nìkan. Abẹ́rẹ́ ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀ náà ń jẹ́ kí a mọ àwọn top area tí ó yẹ.
Sísopọ̀ ìṣàyẹ̀wò ìṣàyẹ̀wò ìṣiṣẹ́ pẹ̀lú sọ́fítíwè MODDE DOE (Umetrics, Malmö, Sweden) gba àgbéyẹ̀wò pípéye ti àwọn àbájáde àti ìpinnu àwọn ipò ìṣesí tó dára jùlọ fún ìṣàyẹ̀wò yìí. Ṣíṣe àgbékalẹ̀ ìṣàtúnṣe àti yíyan gbogbo àwọn ọ̀rọ̀ àwòṣe pàtàkì mú kí àwọn ipò ìṣesí tí a ṣe láti mú kí agbègbè òkè ọjà pọ̀ sí i nígbàtí ó ń dín agbègbè òkè fún ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀ acetylene kù.
A ṣe àṣeyọrí ìfọ́mọ́lẹ̀ bàbà ojú ilẹ̀ nínú yàrá ìfàsẹ́yìn catalytic nípa lílo omi hydrogen peroxide (36%) tí ń ṣàn láti inú yàrá ìfàsẹ́yìn (ìwọ̀n ìṣàn = 0.4 mL min-1, àkókò gbígbé = 2.5 min) kí a tó ṣe àkójọpọ̀ gbogbo ìkàwé triazole.
Nígbà tí a bá ti ṣàwárí àwọn ipò tí ó dára jùlọ, a fi wọ́n sí oríṣiríṣi àwọn ohun tí acetylene àti haloalkane ṣe láti jẹ́ kí a kó ìṣẹ̀dá ìkàwé kékeré kan jọ, nípa bẹ́ẹ̀ a lè fi agbára láti lo àwọn ipò wọ̀nyí sí oríṣiríṣi àwọn ohun tí ó lè fa àtúnṣe (Àwòrán 1).2).
Ṣe àwọn omi oníṣọ̀tọ̀ ti sodium azide (0.25 M, 4:1 DMF:H2O), haloalkanes (0.25 M, DMF) àti alkynes (0.125 M, DMF). A da àwọn omi oníwọ̀n 3 mL ti omi kọ̀ọ̀kan pọ̀, a sì fà wọ́n jáde láti inú reactor ní 75 µL.min-1 àti 150 °C. A kó gbogbo ìwọ̀n náà jọ sínú ìgò kan, a sì fi 10 mL ti ethyl acetate pò ó. A fi 3 × 10 mL ti omi fọ omi oníwọ̀n náà. A da àwọn omi oníwọ̀n pọ̀, a sì yọ wọ́n jáde pẹ̀lú 10 mL ti ethyl acetate; lẹ́yìn náà, a da àwọn omi oníwọ̀n pọ̀, a fi 3 x 10 mL ti omi oníwọ̀n wẹ̀ wọ́n, a gbẹ wọ́n lórí MgSO4, a sì fi àlẹ̀mọ́ wẹ̀ wọ́n, lẹ́yìn náà, a yọ omi oníwọ̀n náà kúrò nínú vacuo. A fi column chromatography wẹ̀ àwọn ayẹwo náà nípa lílo ethyl acetate kí a tó ṣe àyẹ̀wò nípa lílo àpapọ̀ HPLC,1H NMR,13C NMR àti high resolution mass spectrometry (HR-MS).
A gba gbogbo awọn spectra nipa lilo Thermofischer precision Orbitrap resolution mass spectrometer pẹlu ESI gẹgẹbi orisun ionization. A ṣe gbogbo awọn ayẹwo nipa lilo acetonitrile gẹgẹbi solvent.
A ṣe àyẹ̀wò TLC lórí àwọn àwo silica tí a fi aluminiomu ṣe. A fi ìmọ́lẹ̀ UV (254 nm) tàbí ìpara àti ìgbóná vanillin hàn àwọn àwo náà.
A ṣe àyẹ̀wò gbogbo àwọn àpẹẹrẹ náà nípa lílo ètò VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, UK) tí a fi autosampler, column oven binary pump àti single wavelength detector ṣe. Ọwọ̀n tí a lò ni ACE Equivalence 5 C18 (150 × 4.6 mm, Advanced Chromatography Technologies Ltd., Aberdeen, Scotland).
A ṣe abẹ́rẹ́ (5 µL) taara lati inu adalu iṣipopada ti a ti dapọ (1:10 dilution) a si ṣe itupalẹ pẹlu omi: methanol (50:50 tabi 70:30), ayafi fun awọn ayẹwo kan ti o lo eto solvent 70:30 (ti a tọka si bi nọmba irawọ) ni oṣuwọn sisan ti 1.5 mL/min. A tọju ọwọn naa ni 40 °C. Iwọn gigun ti ẹrọ wiwa jẹ 254 nm.
A ṣírò agbègbè % ti àyẹ̀wò láti agbègbè top ti alkyne tí ó kù, ọjà triazole nìkan ni, àti ìfúnpọ̀ ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀ náà jẹ́ kí a mọ àwọn top ti ó yẹ.
A ṣe àyẹ̀wò gbogbo àwọn àpẹẹrẹ náà nípa lílo Thermo iCAP 6000 ICP-OES. A ṣe gbogbo àwọn ìwọ̀n ìṣàtúnṣe nípa lílo omi 1000 ppm Cu nínú 2% nitric acid (SPEX Certi Prep). A ṣe gbogbo àwọn ìwọ̀n ní omi 5% DMF àti 2% HNO3, a sì fi omi pò gbogbo àwọn àpẹẹrẹ ní ìlọ́po ogún nínú omi DMF-HNO3.
UAM lo alurinmorin irin ultrasonic gẹ́gẹ́ bí ọ̀nà ìsopọ̀ fún ohun èlò fọ́ọ̀lì irin tí a lò láti kọ́ àkójọpọ̀ ìkẹyìn. Alurinmorin irin Ultrasonic nlo ohun èlò irin tí ń mì tìtì (tí a ń pè ní ìwo tàbí ìwo ultrasonic) láti fi ìfúnpá sí fọ́ọ̀lì foil/fọ́ọ̀lì tí a ti so pọ̀ tẹ́lẹ̀ tí a ó so pọ̀ nígbà tí a bá ń mì tìtì ohun èlò náà. Fún ìṣiṣẹ́ déédéé, sonotrode jẹ́ cylindrical ó sì ń yípo lórí ojú ohun èlò náà, ó ń so gbogbo agbègbè náà pọ̀. Nígbà tí a bá lo ìfúnpá àti ìgbọ̀nsẹ̀, àwọn oxides lórí ojú ohun èlò náà lè fọ́. Títẹ̀síwájú ìfúnpá àti ìgbọ̀nsẹ̀ lè fa àìfaradà ohun èlò náà 36. Ìfọwọ́sowọ́pọ̀ pẹ̀lú ooru àti ìfúnpá tí a fà ní agbègbè náà yóò sì yọrí sí ìsopọ̀ líle ní àwọn ìsopọ̀ ohun èlò; ó tún lè ran ìfaramọ́ lọ́wọ́ nípasẹ̀ àwọn ìyípadà nínú agbára ojú ilẹ̀48. Ìrísí ẹ̀rọ ìsopọ̀ náà borí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìṣòro tí ó níí ṣe pẹ̀lú ìgbóná yíyípadà àti àwọn ipa after-temperature tí a mẹ́nu kàn nínú àwọn ọ̀nà ìṣelọ́pọ́ afikún mìíràn. Èyí gba ìsopọ̀ taara (ìyẹn, láìsí àtúnṣe ojú ilẹ̀, àwọn ohun tí a fi kún tàbí àwọn alẹ̀mọ́) ti ọ̀pọ̀ fẹlẹfẹlẹ ti àwọn ohun èlò tí ó yàtọ̀ síra sínú ètò kan ṣoṣo tí a so pọ̀.
Ohun kejì tó dára fún UAM ni ìwọ̀n gíga ti ṣíṣàn ṣíṣu tí a rí nínú àwọn ohun èlò irin, kódà ní ìwọ̀n otútù kékeré, ìyẹn ni pé ó wà ní ìsàlẹ̀ ibi tí àwọn ohun èlò irin ti ń yọ́. Àpapọ̀ ìyípo ultrasonic àti titẹ ń fa ìpele gíga ti ìṣíkiri ààlà ọkà àti àtúntò láìsí ìbísí iwọ̀n otútù ńlá tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ohun èlò onípele. Nígbà ìkọ́lé ìkẹ́yìn, a lè lo ìṣẹ̀lẹ̀ yìí láti fi àwọn ohun èlò tí ń ṣiṣẹ́ àti àwọn tí ń ṣiṣẹ́ láàrín àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ ti irin, fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ kan sí fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́. Àwọn ohun èlò bíi okùn opitika 49, àwọn amúgbálẹ́gbẹ̀ẹ́ 46, ẹ̀rọ itanna 50, àti àwọn thermocouples (iṣẹ́ yìí) ni a ti fi sínú àwọn ẹ̀ka UAM láti ṣẹ̀dá àwọn àkójọpọ̀ oníṣẹ́ ọnà àti aláìṣiṣẹ́.
Nínú iṣẹ́ yìí, a ti lo àwọn ìsopọ̀ ohun èlò àti àwọn àǹfààní ìsopọ̀ UAM láti ṣẹ̀dá microreactor tó ga jùlọ tí ó ń ṣe àkíyèsí ìwọ̀n otútù catalytic.
Ní ìfiwéra pẹ̀lú palladium (Pd) àti àwọn ohun èlò míràn tí a sábà máa ń lò, Cu catalysis ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní: (i) Ní ti ọrọ̀ ajé, Cu kò gbowólórí ju ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn irin míràn tí a ń lò nínú catalysis lọ, nítorí náà ó jẹ́ àṣàyàn tí ó fani mọ́ra fún ilé iṣẹ́ ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà (ii) Ìwọ̀n àwọn ìṣesí ìsopọ̀pọ̀pọ̀ Cu-catalyzed ń pọ̀ sí i, ó sì dàbí ẹni pé ó bá àwọn ọ̀nà tí a fi Pd ṣe mu díẹ̀51,52,53 (iii) Àwọn ìṣesí ìsopọ̀pọ̀ Cu-catalyzed ń ṣiṣẹ́ dáadáa nígbà tí kò bá sí àwọn ligand míràn. Àwọn ligand wọ̀nyí sábà máa ń rọrùn ní ìṣètò àti pé wọ́n kò gbowólórí bí a bá fẹ́, nígbà tí àwọn tí a lò nínú kemistri Pd sábà máa ń jẹ́ dídíjú, wọ́n gbowólórí, wọ́n sì máa ń ní ìmọ̀lára afẹ́fẹ́ (iv) Cu, tí a mọ̀ ní pàtàkì fún agbára rẹ̀ láti so àwọn alkynes pọ̀ nínú ìṣẹ̀dá, Fún àpẹẹrẹ, ìsopọ̀ Sonogashira tí a fi bimetallic ṣe àti cycloaddition pẹ̀lú azides (click kemistri) (v)Cu tún lè gbé arylation ti ọ̀pọ̀lọpọ̀ nucleophiles lárugẹ nínú àwọn ìṣesí irú Ullmann.
Àwọn àpẹẹrẹ ìyípadà gbogbo àwọn ìṣesí wọ̀nyí ni a ti fihàn láìpẹ́ yìí ní iwájú Cu(0). Èyí jẹ́ nítorí iṣẹ́ ìṣègùn àti ìfojúsùn tó ń pọ̀ sí i lórí ìgbàpadà àti àtúnlo àwọn ohun èlò irin55,56.
Huisgen, tí ó ṣe àgbékalẹ̀ rẹ̀ ní ọdún 1960, ni a kà sí ìṣesí cycloaddition 1,3-dipolar láàrín acetylene àti azide sí 1,2,3-triazole gẹ́gẹ́ bí ìṣesí ìṣàfihàn aláfọwọ́ṣe. Àwọn ìpín triazole 1,2,3 tí ó yọrí sí jẹ́ ohun pàtàkì gẹ́gẹ́ bí pharmacophore ní ẹ̀ka àwárí oògùn nítorí àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá àti lílò wọn nínú onírúurú àwọn ohun èlò ìtọ́jú 58.
Ìhùwàsí yìí tún wá sí ojú ìwòye lẹ́ẹ̀kan síi nígbà tí Sharpless àti àwọn mìíràn ṣe àgbékalẹ̀ èrò náà “click kemistri”59. Ọ̀rọ̀ náà “click kemistri” ni a lò láti ṣàpèjúwe àpapọ̀ àwọn ìṣesí tó lágbára, tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé àti tó yan fún ìṣẹ̀dá àwọn èròjà tuntun àti àwọn ìkàwé àpapọ̀ nípasẹ̀ ìsopọ̀ heteroatom (CXC)60 Ìfàmọ́ra àtọwọ́dá ti àwọn ìṣesí wọ̀nyí wá láti inú àwọn èso gíga tí ó sopọ̀ mọ́ wọn, àwọn ipò ìṣesí jẹ́ èyí tí ó rọrùn, atẹ́gùn àti omi tí ó lè dènà, àti ìyàsọ́tọ̀ ọjà jẹ́ èyí tí ó rọrùn61.
Àkójọpọ̀ Huisgen 1,3-dipole àtijọ́ kò sí lára ​​ẹ̀ka “click kemistri”. Síbẹ̀síbẹ̀, Medal àti Sharpless fihàn pé ìṣẹ̀lẹ̀ ìsopọ̀ azide-alkyne yìí ń lọ lọ́wọ́ 107 sí 108 ní iwájú Cu(I) ní ìfiwéra pẹ̀lú ìfàsẹ́yìn cycloaddition 1,3-dipolar 62,63 tí a kò ṣe àtakò rẹ̀. Ọ̀nà ìṣesí tí a mú sunwọ̀n síi yìí kò nílò ààbò àwọn ẹgbẹ́ tàbí àwọn ipò ìṣesí líle koko, ó sì ń mú kí ó fẹ́rẹ̀ẹ́ yí padà pátápátá àti yíyàn sí 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole (anti-1,2,3-triazole) lórí ìwọ̀n àkókò kan (Àwòrán 3).
Àwọn àbájáde isometric ti àwọn ìṣàn cycloadditions Huisgen àtijọ́ àti èyí tí a fi bàbà ṣe. Àwọn ìṣàn cycloadditions Huisgen tí a fi Cu(I) ṣe àkójọpọ̀ mú àwọn ìṣàn 1,4-tí a ti yípadà sí 1,2,3-triazoles nìkan wá, nígbàtí àwọn ìṣàn cycloadditions Huisgen tí a fi ooru ṣe máa ń mú àdàpọ̀ stereoisomers 1,4- àti 1,5-triazoles 1:1 jáde.
Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìlànà náà ní ìdínkù àwọn orísun Cu(II) tó dúró ṣinṣin, bíi ìdínkù àwọn ẹ̀yà CuSO4 tàbí Cu(II)/Cu(0) pẹ̀lú iyọ̀ sodium. Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ìṣesí irin mìíràn, lílo Cu(I) ní àwọn àǹfààní pàtàkì ti jíjẹ́ olowo poku àti pé ó rọrùn láti lò.
Àwọn ìwádìí ìṣàfihàn àmì ìbílẹ̀ àti ìsotopic láti ọwọ́ Worrell àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ 65 fi hàn pé, nínú ọ̀ràn àwọn alkynes terminal, àwọn ìwọ̀n bàbà méjì tí ó jọra ló ń kópa nínú mímú ìṣiṣẹ́ molecule kọ̀ọ̀kan sí azide ṣiṣẹ́. Ìlànà tí a dámọ̀ràn náà ń lọ nípasẹ̀ òrùka irin bàbà mẹ́fà tí a ṣe nípa ìṣọ̀kan azide sí copper acetylide σ-soded pẹ̀lú copper tí a so π pọ̀ gẹ́gẹ́ bí ligand olùfúnni tí ó dúró ṣinṣin. Àwọn ohun tí a ṣe láti inú bàbà Triazolyl ni a ṣe nípa ìfàsẹ́yìn òrùka, lẹ́yìn náà ni ìfàsẹ́yìn proton láti pèsè àwọn ọjà triazole àti láti pa ìyípo catalytic náà.
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé a ti kọ àwọn àǹfààní àwọn ẹ̀rọ kẹ́míkà ìṣàn sílẹ̀ dáadáa, ìfẹ́ ọkàn láti so àwọn irinṣẹ́ ìṣàyẹ̀wò pọ̀ mọ́ àwọn ètò wọ̀nyí fún ìtọ́jú nínú, ní ibi, nínú, 66,67. UAM fi hàn pé ó jẹ́ ọ̀nà tó yẹ fún ṣíṣe àwòrán àti ṣíṣe àwọn ohun èlò ìṣàn 3D tó díjú gan-an tí a fi àwọn ohun èlò tí ń ṣiṣẹ́ pẹ̀lú catalytic, tí ó ń darí ooru pẹ̀lú àwọn èròjà ìfọkànsí tí a fi sínú tààrà (Àwòrán 4).
Agbára ìṣàn àlùmínọ́mù-bàbà tí a ṣe nípasẹ̀ iṣẹ́ àfikún ultrasonic (UAM) pẹ̀lú ìṣètò ikanni inú tí ó díjú, àwọn thermocouples tí a fi sínú àti yàrá ìṣe catalytic. Láti fojú inú wo àwọn ipa ọ̀nà omi inú, a tún fi àpẹẹrẹ tí ó hàn gbangba tí a ṣe nípa lílo stereolithography hàn.
Láti rí i dájú pé a ṣe àwọn reactors fún àwọn ìṣesí oníwàláàyè lọ́jọ́ iwájú, a gbọ́dọ̀ gbóná àwọn olomi dáadáa ju ibi tí ó ti ń hó lọ; wọ́n jẹ́ ìdánwò ìfúnpá àti iwọ̀n otútù. Ìdánwò ìfúnpá fihàn pé ètò náà ń pa ìfúnpá tí ó dúró ṣinṣin àti tí ó dúró ṣinṣin pẹ̀lú ìfúnpá ètò tí ó pọ̀ sí i (1.7 MPa). A ṣe ìdánwò hydrostatic ní iwọ̀n otútù yàrá nípa lílo H2O gẹ́gẹ́ bí omi.
Sísopọ̀ thermocouple tí a fi sínú (Àwòrán 1) mọ́ olùtọ́jú ìgbóná mànàmáná fi hàn pé thermocouple náà tutu ní 6 °C (± 1 °C) ju ìwọ̀n otútù tí a ṣètò lórí ètò FlowSyn lọ. Lọ́pọ̀ ìgbà, ìbísí ìwọ̀n otútù 10 °C nínú ìgbóná mànàmáná máa ń yọrí sí ìlọ́po méjì ìwọ̀n ìgbóná, nítorí náà ìyàtọ̀ ìwọ̀n otútù tí ó jẹ́ ìwọ̀n díẹ̀ lè yí ìwọ̀n ìgbóná padà ní pàtàkì. Ìyàtọ̀ yìí jẹ́ nítorí pípadánù ìwọ̀n otútù jákèjádò ara reactor nítorí ìtànkálẹ̀ ooru gíga ti àwọn ohun èlò tí a lò nínú ìlànà ìṣelọ́pọ́. Ìyípadà ooru yìí dúró ṣinṣin, nítorí náà, a lè ṣe àkíyèsí rẹ̀ nínú ètò ẹ̀rọ láti rí i dájú pé a dé ìwọ̀n otútù tó péye àti pé a wọn nígbà ìṣelọ́pọ́ náà. Nítorí náà, irinṣẹ́ ìtọ́jú lórí ayélujára yìí ń mú kí ìṣàkóṣo ìwọ̀n otútù ìṣelọ́pọ́ náà rọrùn, ó sì ń mú kí iṣẹ́ náà túbọ̀ péye, kí ó sì mú kí àwọn ipò tó dára jù lọ wà. A tún lè lo àwọn sensọ wọ̀nyí láti dá àwọn exotherms ìṣelọ́pọ́ mọ̀, kí a sì dènà àwọn ìṣelọ́pọ́ nínú àwọn ètò ńlá.
Reactor tí a gbé kalẹ̀ nínú iṣẹ́ yìí ni àpẹẹrẹ àkọ́kọ́ ti lílo ìmọ̀ ẹ̀rọ UAM fún ṣíṣe àwọn reactor kẹ́míkà, ó sì ń kojú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìdíwọ́ pàtàkì tí ó ní í ṣe pẹ̀lú títẹ̀ AM/3D ti àwọn ẹ̀rọ wọ̀nyí lọ́wọ́lọ́wọ́, gẹ́gẹ́ bí: (i) bíborí àwọn ìṣòro tí a ròyìn tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ṣíṣe àtúnṣe bàbà tàbí aluminiomu alloy (ii) bíborí ìpinnu ikanni inú tí ó dára síi ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ọ̀nà ìfọ́pọ̀ bed bed (PBF) bíi yíyọ laser (SLM)25,69 Ìṣàn ohun èlò tí kò dára àti ìrísí ojú ilẹ̀ tí ó le koko26 (iii) Ìwọ̀n otútù tí ó dínkù, èyí tí ó ń mú kí ìsopọ̀ taara ti àwọn sensọ̀ rọrùn, èyí tí kò ṣeé ṣe nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ bed bed, (v) borí àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ tí kò dára àti ìmọ̀lára ti àwọn èròjà tí ó da lórí polymer sí onírúurú àwọn ohun èlò tí ó wọ́pọ̀ organic solvents17,19.
A fi iṣẹ́ reactor hàn nípasẹ̀ àwọn ìṣiṣẹ́ alkyne azide cycloaddition tí a fi copper-catalyzed cycloaddition ṣe lábẹ́ àwọn ipò ìṣàn tí ń lọ lọ́wọ́ (Àwòrán 2). A fi ẹ̀rọ copper tí a tẹ̀ jáde tí a fi ultrasonic tẹ̀ sínú Àwòrán 4 pọ̀ mọ́ ètò ìṣàn ìṣòwò kan, a sì lò ó láti ṣe àkójọ àwọn azides ìkàwé ti onírúurú 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles nípasẹ̀ ìṣiṣẹ́ acetylene àti àwọn ẹgbẹ́ alkyl halides ní iwájú sodium chloride (Àwòrán 3). Lílo ọ̀nà ìṣàn tí ń lọ lọ́wọ́ ń dín àwọn àníyàn ààbò tí ó lè dìde nínú àwọn iṣẹ́ ìpele kù, nítorí pé ìṣiṣẹ́ yìí ń mú àwọn azide azide tí ó ní ìfàsẹ́yìn púpọ̀ àti tí ó léwu jáde [317], [318]. Ní àkọ́kọ́, a ṣe àtúnṣe ìṣiṣẹ́ náà fún cycloaddition ti phenylacetylene àti iodoethane (Àwòrán 1 – Cycloaddition ti phenylacetylene àti iodoethane) (wo Àwòrán 5).
(Òkè òsì) Àwòrán ìṣètò tí a lò láti fi 3DP reactor sínú ètò ìṣàn (òkè ọ̀tún) tí a rí nínú ètò ìṣàn tí a ṣe àtúnṣe (ìsàlẹ̀) ti ètò Huisgen cycloaddition 57 láàárín phenylacetylene àti iodoethane fún ìṣelọ́pọ́ àti fífi ìwọ̀n ìyípadà ìṣelọ́pọ́ àwọn pàrámítà tí a ṣe àtúnṣe hàn.
Nípa ṣíṣàkóso àkókò ibùgbé àwọn reagents ní apá catalytic ti reactor àti ṣíṣàkíyèsí ìwọ̀n otútù ìṣesí pẹ̀lú ìwádìí thermocouple tí a ṣepọ taara, a lè ṣe àtúnṣe àwọn ipò ìṣesí ní kíákíá àti ní ìbámu pẹ̀lú àkókò díẹ̀ àti lílo ohun èlò. A pinnu kíákíá pé a gba àwọn ìyípadà tí ó ga jùlọ nígbà tí a lo àkókò ibùgbé ìṣẹ́jú 15 àti ìwọ̀n otútù ìṣesí ti 150 °C. Láti inú àwòrán coefficient ti software MODDE, a lè rí i pé àkókò ibùgbé àti ìwọ̀n otútù ìṣesí jẹ́ àwọn ọ̀rọ̀ àpẹẹrẹ pàtàkì. Ṣíṣiṣẹ́ optimizer tí a ṣe sínú rẹ̀ nípa lílo àwọn ọ̀rọ̀ tí a yàn wọ̀nyí ń mú àwọn ipò ìṣesí tí a ṣe láti mú àwọn agbègbè òkè ọjà pọ̀ sí i nígbà tí ó ń dín àwọn agbègbè òkè ohun èlò tí ó bẹ̀rẹ̀ kù. Ìṣesísísísísísísí yìí mú ìyípadà 53% ti ọjà triazole wá, èyí tí ó bá àsọtẹ́lẹ̀ àpẹẹrẹ ti 54% mu.
Láti inú ìwé tí ó fi hàn pé copper(I) oxide (Cu2O) lè ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí irú catalytic tó munadoko lórí àwọn ojú copper tí kò ní valent nínú àwọn ìṣe wọ̀nyí, a ṣe ìwádìí lórí agbára láti mú kí ojú reactor náà di oxidized ṣáájú kí a tó ṣe ìṣe náà nínú ìṣàn. A tún ṣe ìṣe náà láàrín phenylacetylene àti iodoethane lẹ́ẹ̀kan síi lábẹ́ àwọn ipò tó dára jùlọ, a sì fi àwọn èso rẹ̀ wéra. A ṣe àkíyèsí pé ìṣètò yìí yọrí sí ìbísí pàtàkì nínú ìyípadà ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀, èyí tí a ṣírò láti jẹ́ >99%. Síbẹ̀síbẹ̀, ìṣàyẹ̀wò láti ọwọ́ HPLC fihàn pé ìyípadà yìí dín àkókò ìṣe náà kù ní pàtàkì títí di nǹkan bí ìṣẹ́jú 90, lẹ́yìn náà ni iṣẹ́ náà dàbí pé ó dúró ṣinṣin tí ó sì dé “ipò tí ó dúró ṣinṣin”. Àkíyèsí yìí fihàn pé orísun ìṣe catalytic ni a gba láti inú copper oxide ojú ilẹ̀ dípò zero-valent copper substrate. A lè fi coxides Cu irin ní irọ̀rùn ní iwọ̀n otutu yàrá láti ṣẹ̀dá CuO àti Cu2O tí kì í ṣe àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ ààbò ara-ẹni. Èyí mú kí àìní láti fi orísun copper(II) auxiliary kún un fún co-composition71.