Name: Utilización de reactores de tubos de Micro flujo de parada para el desarrollo de transformaciones orgánicas (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-04T14:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 9 s
Description: Aprende a utilizar reactores de microtubos de flujo de parada para el cribado eficiente de reacciones orgánicas. Este método combina ventajas de reactores de flujo continuo y por lotes, ofreciendo una alternativa más segura y sostenible.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Estamos agradecidos por el apoyo financiero proporcionado por la Universidad Nacional de Singapur (R-143-000-645-112, R-143-000-665-114) y GSK-EDB (R-143-000-687-592).

Consulte todas las hojas de datos seguridad material (MSDS) antes de manipular cualquier posible productos químicos tóxicos y cancerígenos. Realizar evaluaciones de riesgo apropiado antes de iniciar cualquier reacción, incluyendo el uso de controles, como campanas y cilindros de gas, así como usar equipo de protección personal suficiente de ingeniería. Una formación adecuada debe realizarse antes de utilizar cualquier gas altamente inflamables para evitar accidentes causados por mal manejo de los cilindros de gas.
1. gas involucrado reacción2
<ol>
	<li>Preparación del tanque de acetileno Regulador de gas sistema de tanque de acetileno a 20 psi (137895 Pa), por encima de la presión deseada de 5 psi (34474 Pa) utilizado en el sistema. 
	Nota: Consulte la figura 1 sobre más detalles del configurar el regulador de gas. 
	Nota: Regulador de contrapresión (BPR) se encuentra en el extremo del tubo, consulte la figura 2 y 3 para más detalles sobre la configuración SFMT.</li>
	<li>Preparación de solución 4-iodoanisole
	<ol>
		<li>Agregar una barra de agitación magnética de 10 mm en un matraz de fondo redondo de 10 mL.</li>
		<li>Mide 58,5 mg 4-iodoanisole con una balanza de pesaje y transferir al matraz de fondo redondo. 
		PRECAUCIÓN: Haluros de arilo son irritantes y pueden ser perjudiciales. Consulte las MSDS correspondientes antes de proceder.</li>
		<li>Añadir 8,5 mg Pd (PPh3)2Cl2, yoduro de cobre (i) de 1.0 mg, magnesio 21,0 1, 3, 5-Trimetoxibenceno (estándar interno) y 80 μl de N, N-Diisopropylethylamine (DIPEA) en el mismo matraz de fondo redondo. Añadir aproximadamente 2,5 mL de dimetilsulfóxido (DMSO) al matraz de fondo redondo. 
		PRECAUCIÓN: PD (PPh3)2Cl2, yoduro de cobre (i), DIPEA son irritantes y pueden ser perjudiciales. Consulte las MSDS correspondientes antes de proceder. 
		PRECAUCIÓN: 1, 3, 5 Trimetoxibenceno son inflamables y volátiles. Mantener alejado de fuentes de ignición. 
		PRECAUCIÓN: DMSO es una sustancia química tóxica. Consulte las MSDS correspondientes antes de proceder.</li>
		<li>El matraz de fondo redondo con una membrana de goma del sello y se mezcla revuelva en una placa de calor a temperatura y presión hasta que todos los sólidos se disuelvan. 
		Nota: Sonicación más puede hacerse para asegurar una solución homogénea.</li>
		<li>Desgasificar la mezcla de reacción con un globo lleno de argón durante aproximadamente 15 minutos manteniendo una constante agitación en la placa de calor. Retirar ambas agujas después de 15 minutos para asegurar un ambiente inerte en el matraz de fondo redondo. 
		Nota: Consulte figura 4 detalles sobre degas procedimiento.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Mezcla de capa de gas líquido en el reactor SFMT
	<ol>
		<li>Extraiga toda la mezcla de reacción del matraz de fondo redondo con una jeringa de acero inoxidable de 8 mL conectada a una aguja larga a través de un conector de aguja a través de la membrana de goma. Retire la aguja y conecte la jeringa de acero inoxidable a la bomba de jeringa. Conectar la jeringa a los alkanes de Perfluoroalkoxy de alta pureza (HPFA) tubería (diámetro 1/16", diámetro interior 0.03", 300 cm, volumen = 1,37 mL) a través de un conector en T. 
		Nota: Utilice un conector de aguja para conectar tanto el acero inoxidable y largo de la aguja, consulte la figura 5 para más detalles sobre el uso del conector de la aguja. 
		Nota: Todas las burbujas de aire se debe quitar de la jeringa de acero inoxidable antes de conectar la bomba de jeringa. 
		Nota: Asegúrese de que todos los tubos son apretar antes de conectar la mezcla de reacción a la puesta a punto para reducir la exposición del aire, véase figura 2 y 3 las conexiones para la tubería.</li>
		<li>Establece el caudal de la bomba de jeringa en 300 μL/min para la mezcla de reacción se bombea en el tubo de la HPFA. Ajustar el caudal de acetileno con la válvula de aguja de relación 1:1 líquido: gas a lo largo de los tapones. Equilibrado de la relación se mantuvo hasta que se llene el tubo de la HPFA con reactivos del slug de líquido/gas. 
		PRECAUCIÓN: El acetileno es muy inflamable. Mantener alejado de fuentes de ignición. 
		Nota: BPR se coloca en el frasco de la acetona antes de purgar la tubería con gas de acetileno. 
		Nota: Purgar la tubería con gas acetileno primero hasta que la burbuja se observa en el frasco de la acetona para el BPR asegurar que la presión se acumula dentro del reactor SFMT antes de bombear la mezcla de reacción en el reactor SFMT. Para mejor ilustración de la relación de líquido: gas consulte la figura 6 .</li>
		<li>Cerrar la válvula al final cuando había inyectado el líquido en la tubería de la HPFA o líquido empieza a gotear del BPR. Bomba en acetileno más hasta que el líquido detiene en la tubería para mantener la presión dentro de la tubería. Cierre la válvula en el punto de inicio y cierre la válvula de aguja, una vez finalizado. Transferir la configuración entera en el baño del aceite e incubar durante 2 horas. 
		Nota: Las válvulas se mantienen por encima del baño de aceite para evitar la contaminación de aceite de silicona. 
		Nota: Calentar previamente el baño de aceite a la temperatura deseada antes de transferir el reactor SFMT a él.</li>
		<li>Después de 1 hora, bomba de la mezcla de reacción en un vial de 10 mL con una jeringa de acero inoxidable de 8 mL. Llene una jeringa de acero inoxidable de 8 mL con éter dietílico (aproximadamente 4,0 mL) para lavar cualquier residuo en el tubo. 
		PRECAUCIÓN: Éter etílico es altamente inflamable. Manténgalo alejado de toda fuente de ignición. 
		Nota: Hexano podría utilizarse para lavar el aceite de silicona antes de continuar para evitar la contaminación para los pasos posteriores.</li>
		<li>Saturada de NH4Cl solución acuosa (4,0 mL) fue añadido a la capa orgánica combinada, seguida de una extracción líquido-líquido con éter dietílico de 1.5 mL, con la ayuda de un embudo. 
		PRECAUCIÓN: NH4Cl puede ser perjudicial. Consulte las MSDS correspondientes antes de proceder.</li>
		<li>Realizar un análisis de espectro de masas (GC-MS) de la cromatografía de gases con la capa orgánica para determinar el rendimiento. 
		Nota: 1, 3, 5 Trimetoxibenceno se agregó en el paso 1.2.3 como estándar interno. 
		Nota: Una curva de calibración estándar interno fue complot con diversa masa del producto para obtener una curva de regresión lineal. El rendimiento del producto se interpola de la curva de regresión lineal. Consulte la ref 2 para más detalles sobre la curva de calibración.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2.Reacción mediada por la foto5
<ol>
	<li>Añadir 30,8 mg benzylidenemalonitrile, 4,1 mg 9-Mesitilo-10-methylacridinium perclorato, 67,3 mg tetramethylethylene y dicloroetano de 2.0 mL en un vial de 10 mL silicona septa. 
	PRECAUCIÓN: Perclorato de 9-Mesitilo-10-methylacridinium, tetramethylethylene, Benzylidenemalonitrile y dicloroetano son altamente inflamables. Manténgalo alejado de toda fuente de ignición.</li>
	<li>Degas de unos 15 minutos con el globo lleno de argón. Retirar ambas agujas después de 15 minutos para asegurar un ambiente inerte dentro del frasco. 
	Nota: Consulte figura 4 detalles sobre degas procedimiento.</li>
	<li>Purgar la tubería HPFA (D.E. 1/16", diámetro interior 0.03", 340 cm, volumen = 1,5 mL) con gas de argón durante aproximadamente 5 minutos por conexión directa del reactor SFMT al cilindro de gas argón con un cuerpo de Unión PEEK. Cierre ambas válvulas para atrapar el gas de argón dentro de la tubería de la HPFA después de alcanzar el indicador tiempo de 5 minutos. 
	Nota: Para más detalles sobre el uso de la OJEADA de Unión cuerpoconsulte la figura 5 .</li>
	<li>Con una jeringa desechable de 3 mL conectada una aguja larga, extraer la mezcla de reacción de vial de 10 mL silicona septa. Retire la aguja y conecte la jeringuilla a la tubería de la HPFA vía un conector de la jeringa. Abra las dos válvulas para bombear manualmente en la mezcla de reacción. Cierre ambas válvulas de nuevo una vez que la tubería HPFA se ha llenado con la mezcla de reacción. 
	Nota: Refierase a figura 5 para más detalles sobre el uso del conector de la jeringa. 
	Nota: Mezclar la mezcla de reacción con la jeringa para asegurar una solución homogénea antes de bombeo en la tubería de la HPFA. 
	Nota: Puede haber exceso solvente que superará el volumen de la tubería. Coloque el extremo de la tubería en una basura puede para recoger cualquier mezcla de reacción desbordada.</li>
	<li>Colocar el reactor SFMT en medio el LED azul (λmax = 425 nm, 2 m, 20 W) raya para asegurar igual exposición de la tubería HPFA. La HPFA fue expuesto para la irradiación de aproximadamente de 5 a 48 horas. 
	Nota: La longitud de la tira de LED azul se encuentra a 2 metros para proporcionar suficiente energía para la reacción proceder.</li>
	<li>Bombear la mezcla de reacción con jeringa desechable de 3 mL en un matraz de fondo redondo limpio con una pieza de conector de la jeringa . Lave los residuos con exceso el éter dietílico utilizando una jeringa desechable de 3 mL en el mismo matraz de fondo redondo. 
	Nota: Refierase a figura 5 para más detalles sobre el uso del conector de la jeringa.</li>
	<li>Medida 0.06 mmol de 1, 3, 5-Trimetoxibenceno (estándar interno) y agregue a la mezcla orgánica combinada. Quitar exceso disolvente bajo presión reducida con un equipo rotavapor.</li>
	<li>Mide 0,6 mL de cloroformo deuterado con jeringa desechable de 1 mL conectado aguja larga y agregar al producto crudo concentrado. Transferir la mezcla deuterada en un tubo limpio de NMR para crudo 1análisis H NMR. 
	Nota: La integral (x) para el estándar interno en 6,10 ppm se utiliza para calcular la tasa de conversión mediante la comparación de la integral (y) de producto formado en 3,38 ppm. 
	<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56897/56897eq1v2.jpg"></li>
</ol>
3. foto-mediada reacción participan Gas2
<ol>
	<li>Preparación del tanque de acetileno Gradúe el regulador de gas del tanque de acetileno a alrededor de 20 psi (137895 Pa) que es superior a la presión deseada de 5 psi (34474 Pa) en el sistema. 
	Nota: Consulte la figura 1 sobre más detalles del configurar el regulador de gas. 
	Nota: Regulador de contrapresión (BPR) se encuentra en el extremo del tubo, consulte la figura 2 y 3 para más detalles sobre la configuración SFMT.</li>
	<li>Preparación de solución de bromopentafluorobenzene
	<ol>
		<li>Bajo atmósfera inerte, añadir 74,1 mg bromopentafluorobenzene, 2,8 mg Ir(ppy)2(dtbbpy) PF6 y 46,8 mg 2.2.6.6-Tetramethylpiperidin-1-yl) oxyl (TEMPO) en una septa de silicona de 10 mL. Añadir 3,0 mL de acetonitrilo en la misma cubeta de vidrio de 10 mL para disolver todos los reactivos. 
		PRECAUCIÓN: Bromopentafluorobenzene y acetonitrilo son altamente inflamables y volátiles. Manténgalo alejado de toda fuente de ignición. 
		PRECAUCIÓN: Ir(PPY)2(dtbbpy) PF6 y TEMPO puede ser peligrosa. Consulte las MSDS correspondientes antes de proceder.</li>
		<li>Desgasificar la mezcla de reacción con un globo lleno de argón con cuidado durante 10 minutos en un baño de hielo. Retirar ambas agujas de los tabiques para asegurar una atmósfera inerte en el frasco. 
		Nota: Consulte figura 4 detalles sobre degas procedimiento.</li>
		<li>Añadir 56.0 μL de DIPEA en la mezcla con una jeringa de 1 mL y desgasifica durante otros 5 minutos en un baño de hielo similar a paso 3.2.2.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Mezcla de capa de gas líquido en el reactor SFMT
	<ol>
		<li>Con una jeringa de acero inoxidable de 8 mL conectada aguja larga a través de un conector de aguja, extraer la mezcla de reacción del frasco de tabiques de silicona. Retire la aguja y coloque la jeringa en la bomba de jeringa. Conectarse a la salida del conector en T. 
		Nota: Utilice un conector de aguja para conectar tanto el acero inoxidable y largo de la aguja, consulte la figura 5 para más detalles sobre el uso del conector de la aguja. 
		Nota: Todos los gases deben quitar de la jeringa de acero inoxidable antes de conectar la bomba de jeringa. 
		Nota: Asegúrese de que todos los tubos son apretar antes de conectar la mezcla de reacción a la puesta a punto para reducir la exposición del gas, véase figura 2 y 3 las conexiones para la tubería.</li>
		<li>Caudal del aparato flujo a 100 μl/min y bomba de la mezcla de reacción en el tubo de la HPFA (D.E. 1/16", diámetro interior 0.03", 300 cm, volumen = 1,37 mL). Ajustar el caudal de acetileno con válvula de aguja hasta que la proporción 2:1 gas/líquido se observa en el enchufe.</li></ol></li></ol>Los tapones de relación fue determinar mediante estimación en el tubo transparente. 
		Nota: BPR se coloca en el frasco de la acetona antes de purgar la tubería con gas de acetileno. 
		Nota: Purgar la tubería con gas acetileno primero hasta que la burbuja se observa en el frasco de la acetona para el BPR asegurar que la presión se acumula dentro del reactor SFMT antes de bombear la mezcla de reacción en el reactor SFMT. 
		Nota: Consulte la figura 6 para mejor ilustración de la relación de líquido: gas pero tenga en cuenta que el volumen del gas debe ser doble el volumen del líquido en el enchufe por estimación visual.
		<li>Cierre la válvula al final cuando todo el líquido había inyectado en el reactor SFMT (volumen total 0,65 ml, 0.065 mmol) o líquido comenzó a escaparse del BPR. Bomba en acetileno más hasta la parada de líquido en la tubería. Cerrar la válvula en el punto de inicio y cierre la válvula de la aguja una vez hecha. Transferencia del todo a un baño de agua precalentado a 60 ° C y permite para reaccionar por 3 h con luz de LED azul (λmax = 425 nm, 3 m, 30 W). 
		Nota: Las válvulas quedan por encima de la bañera de agua para evitar cualquier contaminación. 
		Nota: La longitud de la tira de LED azul se encuentra a 3 metros para proporcionar suficiente energía para la reacción proceder.</li>
		<li>Bomba de la mezcla de reacción en el tubo de la HPFA con una jeringa de acero inoxidable de 8 mL en un matraz de fondo redondo. Lavar los residuos del reactor de tubo con exceso éter dietílico en el mismo matraz de fondo redondo. Concentrar la mezcla bajo presión reducida con un equipo rotavapor. 
		Nota: Reducir cuidadosamente la presión como material de partida y los productos son altamente volátiles.</li>
		<li>Añadir 0,6 mL de cloroformo deuterado por medio de una jeringa desechable de 1 mL en el matraz de fondo redondo para disolver la mezcla cruda concentrada. Transferir la mezcla deuterada en un tubo NMR 19análisis de RMN F. 
		Nota: Los espectros de RMN F 19del material de partida (bromopentafluorobenzene) y los 2 productos (2, 3, 4, 5, 6-Pentafluorostyrene y pentafluorobenzene) se analizaron para encontrar un pico significativo para cada producto químico. El espectro de RMN F crudo 19se utiliza para comparar la integral de estos 3 picos significativos para determinar la proporción de producto formado. Consulte la ref 2 para más detalles sobre el cálculo de la conversión del producto y el cociente del producto.</li>

<ol><li>Mallia, C. J., Baxendale, I. R. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.oprd.5b00222">The Use of Gases in Flow Synthesis.</a> Organic Process Research & Development. 20 (2), 327-360 (2016).</li>
<li>Xue, F., Deng, H., Xue, C., Mohamed, D. K. B., Tang, K. Y., Wu, J. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/sc/c7sc00408g#!divAbstract">Reaction discovery using acetylene gas as the chemical feedstock accelerated by the &#34;stop-flow&#34; micro-tubing reactor system.</a> Chemical Science. 8 (5), 3623-3627 (2017).</li>
<li>McTeague, T. A., Jamison, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoredox+Activation+of+SF6+for+Fluorination%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Photoredox Activation of SF6 for Fluorination.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (48), 15072-15075 (2016).</li>
<li>Mohamed, D. K. B., Yu, X., Li, J., Wu, J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040403916309297">Reaction screening in continuous flow reactors.</a> Tetrahedron Letters. 57 (36), 3965-3977 (2016).</li>
<li>Zhou, R., Liu, H., Tao, H., Yu, X., Wu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-free+direct+alkylation+of+unfunctionalized+allylic%2Fbenzylic+sp3+C-H+bonds+via+photoredox+induced+radical+cation+deprotonation%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Science%22%5BJournal%5D)">Metal-free direct alkylation of unfunctionalized allylic/benzylic sp3 C-H bonds via photoredox induced radical cation deprotonation.</a> Chemical Science. 8 (6), 4654-4659 (2017).</li>
<li>Prier, C. K., Rankic, D. A., MacMillan, D. W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visible+Light+Photoredox+Catalysis+with+Transition+Metal+Complexes%3A+Applications+in+Organic+Synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Visible Light Photoredox Catalysis with Transition Metal Complexes: Applications in Organic Synthesis.</a> Chemical Reviews. 113 (7), 5322-5363 (2013).</li>
<li>Cambié, D., Bottecchia, C., Straathof, N. J. W., Hessel, V., Noël, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+Continuous-Flow+Photochemistry+in+Organic+Synthesis%2C+Material+Science%2C+and+Water+Treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Applications of Continuous-Flow Photochemistry in Organic Synthesis, Material Science, and Water Treatment.</a> Chemical Reviews. 116 (17), 10276-10341 (2016).</li>
<li>Straathof, N. J. W., Su, Y., Hessel, V., Noel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+gas-liquid+visible+light+photoredox+catalysis+with+continuous-flow+photochemical+microreactors%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protocols%22%5BJournal%5D)">Accelerated gas-liquid visible light photoredox catalysis with continuous-flow photochemical microreactors.</a> Nat. Protocols. 11 (1), 10-21 (2016).</li>
<li>Robards, K., Haddad, P. R., Jackson, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-performance+Liquid+Chromatography%E2%80%94Instrumentation+and+Techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Principles+and+Practice+of+Modern+Chromatographic+Methods%22%5BJournal%5D)">High-performance Liquid Chromatography—Instrumentation and Techniques.</a> Principles and Practice of Modern Chromatographic Methods. 5, 227-303 (1994).</li>
<li>Linder, V., Sia, S. K., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reagent-Loaded+Cartridges+for+Valveless+and+Automated+Fluid+Delivery+in+Microfluidic+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Reagent-Loaded Cartridges for Valveless and Automated Fluid Delivery in Microfluidic Devices.</a> Analytical Chemistry. 77 (1), 64-71 (2005).</li>
<li>Terao, K., Nishiyama, Y., Tanimoto, H., Morimoto, T., Oelgemöller, M., Morimoto, T. <a target="_blank" href="http://akademiai.com/doi/abs/10.1556/JFC-D-12-00005">Diastereoselective [2+2] Photocycloaddition of a Chiral Cyclohexenone with Ethylene in a Continuous Flow Microcapillary Reactor.</a> Journal of Flow Chemistry. 2 (3), 73-76 (2012).</li>
<li>Qian, D., Lawal, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250906005604">Numerical study on gas and liquid slugs for Taylor flow in a T-junction microchannel.</a> Chemical Engineering Science. 61 (23), 7609-7625 (2006).</li>
<li>Hamilton, D. S., Nicewicz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Catalytic+Anti-Markovnikov+Hydroetherification+of+Alkenols%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Direct Catalytic Anti-Markovnikov Hydroetherification of Alkenols.</a> Journal of the American Chemical Society. 134 (45), 18577-18580 (2012).</li>
<li>Singh, A., Teegardin, K., Kelly, M., Prasad, K. S., Krishnan, S., Weaver, J. D. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022328X14005208">Facile synthesis and complete characterization of homoleptic and heteroleptic cyclometalated Iridium(III) complexes for photocatalysis.</a> Journal of Organometallic Chemistry. 776, 51-59 (2015).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

El nuevo reactor SFMT es una modificación del sistema de flujo continuo mediante la adición de válvulas de cierre a la tubería de micro2. En este sistema, el caudal de volumen de los reactivos puede interrumpirse a voluntad, simulación de un reactor discontinuo pero en microtubo2,10,11. Estas válvulas ayudan a la captura de la cantidad deseada de reactivos en el tubo de ac...

Química de flujo está bien destinada hacia el movimiento de procesos sostenibles y verdes1,2. En contraste con reactores batch, reactores de flujo continuo poseen importantes ventajas, tales como mejora de la gestión térmica, control de mezcla mejorado y regulación de la presión interna. Estas ventajas reducen considerablemente la formación de subproductos en el sistema de flujo continuo. Además, el flujo continuo mejora las reacciones de gas-líquido bifásico dentro el tubo de micro debido a la excelente superficie interfacial de los reactivos en los diferentes Estados. Reactores de flujo continuo también proporcionan una buena plataforma para fotosíntesis debido a la iluminación mejorada y uniforme de luz a través de los micro tubos3.
A pesar de éxito en la tecnología de flujo continuo, todavía existen limitaciones en la detección de la reacción de los parámetros que involucran catalizadores, solventes y reactivos2. Modificaciones de la presión en el sistema de flujo afectará drásticamente el equilibrio del flujo. Por otra parte, un sistema clásico continuo generalmente se limita a una reacción de detección a la vez, lo que es mucho tiempo para la detección de la reacción paralela eficiente. El tiempo de reacción en la síntesis de flujo continuo también es limitado por su tamaño de reactor de microtubo. Además, proyección de flujo continuo es propenso a la contaminación cruzada en una temperatura más alta, aunque medio portador es empleada entre diversas reacciones4.
Por lo tanto, para hacer frente a la dificultad de proyección parámetros discretos en sistemas de flujo continuo, hemos desarrollado un sistema de reactor de flujo de parada microtubo (SFMT) para la detección de la reacción que consiste en reactivos gaseosos y reacciones mediadas por la foto2. Reactores SFMT comprenden elementos de reactores batch y reactores de flujo continuo. La introducción de válvulas de cierre atrapa los reactivos dentro del tubo de micro, un concepto que es similar a un reactor discontinuo, y cuando el sistema esté presurizado, el SFMT se comporta como un reactor de alta presión de miniatura. El SFMT puede luego ser sumergido en un baño de agua o aceite, introducir calor en el sistema del reactor. Luces visibles se pueden también brilló en el tubo de micro durante el período de reacción para facilitar reacciones mediadas por la foto.
En SFMT, gases inflamables o tóxicos, como el etileno, acetileno y monóxido de carbono, pueden ser utilizados para generar valiosos productos químicos de una manera más segura en comparación con reactores de lote1,2,4. Es un activo para utilizar dichos gases reactivos como son baratas materias primas químicas y pueden eliminarse fácilmente después de que las reacciones se completan, proporcionando un procedimiento limpio2. Por el contrario, más desarrollo de la reacción llevó a cabo en reactores por lotes tiende a excluir el uso de gases reactivos debido a sus molestias y riesgo de explosión a elevada presión y temperatura. Si se emplean reactivos gaseosos, generalmente se introducen en reactores por lotes mediante burbujas o globos. Esto generalmente le dio menor reproducibilidad o reactividad debido a la baja eficiencia de mezcla en la interfase. Aunque comúnmente se aplican a los recipientes de alta presión para aumentar la reactividad y la solubilidad de los gases, son laboriosos con riesgo de explosión, especialmente con gases inflamables. Además, la superficie opaca de los usa reactores de alta presión hechos inadecuado para reacciones mediadas por la foto. Por lo tanto, las reacciones que consisten en reactivos gaseosos y reacciones mediadas por la foto generalmente quedan inexploradas. En este contexto, reactores SFMT proporcionan una plataforma ideal porque los reactivos gaseosos pueden ser utilizados en el microtubo con la ayuda de un regulador de presión trasera (BPR) para regular la presión interna en una manera conveniente y segura2. Aparte de las reacciones que involucran reactivos gaseosos, promueve síntesis de luz visible también muestra grandes promesas para síntesis orgánica5,6. Sin embargo, uno de la mayor caída de reacciones mediada por luz visible es la escalabilidad en reactores por lotes convencionales debido al efecto de atenuación del transporte del fotón en vasos grandes7. Si se utilizan fuentes de luz de alta potencia, irradiación excesiva puede resultar en la formación de subproductos. Por otra parte, reactivos gaseosos rara vez se han aplicado en fotoquímico reacciones principalmente debido al sistema de aparato complejo, al utilizar reactivos en fase gaseosa en alta presión2. A través de la introducción de un canal estrecho, como SFMT, un entorno de gas de alta presión se puede lograr fácilmente bajo irradiación de la luz.
Por lo tanto, este detallado vídeo pretende ayudar a más científicos a comprender las ventajas y el procedimiento de usar SFMT para la detección de la condición de gas implicó transformaciones y reacciones mediadas por la luz.

<table><tbody><tr><td>Cilindro de acetileno</td><td>Chem Gas PTE LTD (Singapur)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bombas de jeringa de la serie Logato 200</td><td>KD Scientific Inc</td><td>788200</td><td></td></tr><tr><td>Tiras de LED azules</td><td>Inwares Pte Ltd (Singapur)</td><td>3528 Tiras</td><td></td>de LED FlexiGlow</tr><tr><td>Tubo de PFA de alta pureza 1/16" OD x .030" ID x 50ft</td><td>IDEX Health& Science</td><td>1632-L</td><td>Dependiendo del diámetro de los tubos necesarios</td></tr><tr><td>Jeringa de acero inoxidable KDS KD</td><td>Scientific Inc</td><td>780802</td><td></td></tr><tr><td>Válvula de cierre Tefzel (ETFE) con accesorios de 1/16"</td><td>IDEX Health& Ciencia</td><td>P-782</td><td></td></tr><tr><td>BPR Ensamblaje 20 psi</td><td>IDEX Health& Ciencia</td><td>P-791</td><td></td></tr><tr><td>Luer Adaptador Luer Femenino Luer - Unión Femenina</td><td>IDEX Health& Ciencia</td><td>P-628</td><td>Conocido como conector de jeringa en este documento</td></tr><tr><td>1/4-28 Hembra a Macho Luer Assy</td><td>IDEX Health& Science</td><td>P-675</td><td>Conocido como conector de aguja en este documento</td></tr><tr><td>Union Body PEEK .020 orificio pasante, para 1/16" de diámetro exterior"</td><td>IDEX Health& Science</td><td>P-702-01</td><td></td></tr><tr><td>Férula Super Flecha con Anillo SST, 1/4-28 Fondo Plano, para 1/16" de diámetro exterior</td><td>IDEX Health& Science</td><td>P-250X</td> PEEK Conjunto de T de Baja Presión 1/16" <td></td></tr><tr><td>PEEK .020 orificio pasante</td><td>IDEX Health& Science</td><td>P-712</td><td>Conocido como conector en T en este documento</td></tr><tr><td>Super Flagyess Nut PEEK 1/4-28 Flat-Bottom, para 1/16" & 1/32" OD</td><td>IDEX Health& Conjunto</td> de válvula microdosificadora Science <td>P-255X</td><td></td></tr><tr><td>, 1/4-28 de fondo plano, para 1/16" de diámetro exterior</td><td>IDEX Health& Ciencia</td><td>P-445NF</td><td>Conocida como válvula de aguja en este documento</td></tr><tr><td>Conjunto de válvula de cierre PEEK .020</td><td>IDEX Health& Ciencia</td><td>P-732</td><td></td></tr><tr><td>Terumo Jeringa sin aguja</td><td>Terumo medical</td><td></td><td>1 mL y 3 mL dependiendo del volumen necesario</td></tr><tr><td>Aguja Terumo</td><td>Terumo medical</td><td></td><td>22G X 1&frac12; &rdquo; (0,70 X 38 mm)</td></tr><tr><td>Aguja estéril</td><td>B | Braun Sharing Enterprise</td><td></td><td>21G X 4&frac34; &rdquo; (0,80 X 120 mm)</td></tr><tr><td>Bruker ACF300 (300 MHz)</td><td></td><td></td><td>Para escaneo de RMN de 300 MHz</td></tr><tr><td>AV-III400 (400 MHZ)</td><td></td><td></td><td>Para escaneo de RMN de 400 MHz</td></tr><tr><td>AMX500 (500 MHz)</td><td></td><td></td><td>Para escaneo de RMN de 500 MHz</td></tr><tr><td>Gel de sílice de malla Merck 60 (0.040-0.063 mm)</td><td>Merck</td><td></td><td></td></tr><tr><td>4-Iodoanisol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>I7608-100G</td><td></td></tr><tr><td>412740 ALDRICH Bis(trifenilfosfina) dicloruro de paladio(II) &ge; 99% base de metales traza</td><td>Sigma Aldrich</td><td>412740-5G</td><td></td></tr><tr><td>Yoduro de cobre (I purum, &ge; 99.5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>03140-100G</td><td></td></tr><tr><td>N,N-Diisopropiletilamina</td><td>Tokyo Chemical Industry Co., Ltd</td><td>D1599</td><td></td></tr><tr><td>1, 3, 5-trimetoxibenceno</td><td>Tokyo Chemical Industry Co., Ltd</td><td>P0250</td><td></td></tr><tr><td>2,3-Dimetil-2-buteno &ge; 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>220159-25ML</td><td></td></tr><tr><td>Bromopentafluorobenceno 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>B75158-10G</td><td></td></tr><tr><td>TEMPO Alternativa Verde 98%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>214000-25G</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrilo</td><td>Sigma Aldrich</td><td>271004-1L</td><td></td></tr><tr><td>Dietiléter</td><td>Sigma Aldrich</td><td>346136-1L</td><td></td></tr><tr><td>Dimetilsulfóxido</td><td>VWR químico</td><td>23500.322- 25L</td><td></td></tr><tr><td>1,2-dicloroetano</td><td>Sigma Aldrich</td><td>284505-1L</td><td></td></tr><tr><td>9-mesityl-10-metilacridinio perclorato</td><td></td><td></td> Consulte <td>la Ref. 8 para la síntesis</td></tr><tr><td>Ir(ppy)2(dtbbpy)PF6</td><td></td><td></td><td>Consulte la Ref. 9 para síntesis</td></tr></tbody></table>

utilización de reactores de tubos de micro flujo de parada para el desarrollo de transformaciones orgánicas

Utilization of Stop-flow Micro-tubing Reactors for the Development of Organic Transformations

Recientemente se demostró una reacción nueva tecnología para la síntesis orgánica de control combinando elementos de la hornada convencional reactores, reactores de (SFMT) de microtubo de stop-flow acuñados y micro-flujo continuo. En SFMT, reacciones químicas que requieren alta presión pueden ser defendidas en paralelo a través de una forma más segura y conveniente. Se evita la contaminación cruzada, que es un problema común en la reacción de reactores de flujo continuo, en SFMT. Por otra parte, la micro-tubería permeable a la luz comercialmente disponible puede incorporarse SFMT, sirviendo como una excelente opción para reacciones mediadas por la luz debido a una exposición de luz uniforme más eficaz, en comparación con reactores por lotes. En general, el sistema de reactor SFMT es similar a los reactores de flujo continuo y más superior que los reactores por lotes para las reacciones que incorporan reactivos de gas y/o requieran luz-iluminación, que permite una reacción simple pero altamente eficiente sistema de detección. Además, cualquier reacción desarrollado con éxito en el sistema de reactor SFMT se puede traducir convenientemente a síntesis de flujo continuo para la producción a gran escala.

En este estudio, SFMT se utiliza para llevar a cabo transformaciones que incluyen gases reactivos (cuadro 1), reacciones mediadas por la luz (cuadro 2) y reacciones que involucra reactivos gaseosos y Foto-Catálisis (cuadro 3).
Figura 1 muestra una configuración típica para el regulador de gas para conectarse al cilindro de gas para regular la presión del gas se bombea al sistema SFMT.
Figura 2 se representa...

Un protocolo para la detección de la reacción orgánica usando stop-flow microtubo (SFMT) reactores que emplean reactivos gaseosos o mediado de luz visible se presenta reacciones.

Utilización de reactores de tubos de Micro flujo de parada para el desarrollo de transformaciones orgánicas

A new reaction screening technology for organic synthesis was recently demonstrated by combining elements from both continuous micro-flow and conventional ...

El objetivo general de este experimento es cribar las reacciones utilizando una plataforma de reactor de microtubos de flujo detenido que combina elementos de reactores de flujo continuo y discontinuos. Inventamos esta tecnología para superar los problemas de que el sistema de flujo continuo de microtubos no es eficiente para la reacción a pequeña escala, así como para el cribado de reacciones. La diferencia entre nuestro sistema de reactor de microtubos de flujo detenido y el sistema de reacción continua de microtubos es que hay dos válvulas antes y después de cada microtubo en nuestro sistema.Las principales ventajas de esta técnica son que es ecológica, segura, fácil de usar para el cribado de reacciones y más eficiente que los reactores de banco convencionales, pero implica una transformación orgánica. Para preparar un reactor de microtubos de flujo detenido, envuelva 300 centímetros de tubo de PFA de alta pureza en un anillo estrecho. Asegure el tubo con bridas.Y conecte una válvula de cierre a cada extremo. Es fácil construir un reactor SFMT, por lo tanto, simplemente preparamos una reacción SMFT para cada condición que se va a examinar. Conecte el reactor a un regulador de c

utilization-stop-flow-micro-tubing-reactors-for-development-organic

Research

Investigación

JoVE Journal

Chemistry

Química

Dispositivos Millifluidic se utilizan para la síntesis controlada de nanomateriales, análisis de resolución temporal de los mecanismos de reacción y la catálisis de flujo continuo.

Millifluidics para la síntesis química y Estudios mecanicistas Tiempo de resolver

Monitoreo en tiempo real permite la optimización rápida de las reacciones realizadas utilizando el procesamiento de flujo continuo. Aquí la preparación de 3-acetylcoumarin se utiliza como un ejemplo. El aparato para realizar in situ monitoreo Raman se describe, al igual que los pasos necesarios para optimizar la reacción.

Monitoreo en tiempo real de reacciones realizadas Utilizando Procesamiento de flujo continuo: La Preparación de 3-Acetylcoumarin como ejemplo

Este documento describe el procedimiento de operación para el reactor de tubo de flujo y recopilación de datos relacionados. Muestra los protocolos para establecer los experimentos, grabación de datos y generar la distribución del número de diámetro así como la información masiva de partículas, que da información útil acerca de las propiedades químicas y físicas de los aerosoles orgánicos.

Producción y medición de la materia orgánica de partículas en un Reactor de tubo de flujo

Este manuscrito describe un enfoque genérico para el diseño a medida de los medios de cultivo microbianos. Esta opción está activada por un flujo de trabajo iterativo combinando Kriging experimental diseño y microbioreactor tecnología suficiente rendimiento de cultivo, que se apoya en la robótica de laboratorio para aumentar la fiabilidad y rapidez en los medios de comunicación para manejo de líquidos preparación.

Protocolo genérico para la optimización de la producción de proteína heteróloga utilizando tecnología Microbioreactor automatizada

Química de flujo lleva ambiental y ventajas económicas mediante el aprovechamiento de mezcla superior, transferencia de calor y costos beneficios. Aquí, ofrecemos un plan para transferir procesos químicos de lote a modo de flujo. La reacción de diphenyldiazomethane (DDM) con p- nitrobenzoico ácido, realizado en lotes y flujo, fue elegido para la prueba de concepto.

Química en flujo continuo: Reacción de Diphenyldiazomethane con p- nitrobenzoico ácido

Se presenta un protocolo detallado para la operación concurrente de culturas de célula paralelo 48 bajo variadas condiciones en un sistema de microbioreactor. Proceso de cultivo celular, la cosecha y el análisis del título de anticuerpos posterior se describen.

Microbioreactor uso de alto rendimiento automático para la producción de IgG1 modelo en células CHO

Se describe el proceso de fabricación de un dispositivo microfluídico multicapa basado en PDMS que permite realizar reacciones de transcripción y traducción in vitro (IVTT) durante períodos prolongados. Además, se proporciona una visión general completa del hardware y el software necesarios para automatizar y mantener estas reacciones durante duraciones prolongadas.

Una plataforma microfluídica multicapa para la conducción de la expresión génica sin células prolongada

Aquí, presentamos un procedimiento detallado para ejecutar un Diseño de Experimento en un microbiorreactor automatizado seguido de cosecha celular y cuantificación de proteínas usando una columna de Proteína A.

Optimización de procesos mediante microbiorreactores automatizados de alto rendimiento en el cultivo de células de ovario de hámster chino

Se presenta un protocolo detallado de flujo continuo escalable para sintetizar un fluoruro de arilo a partir de una amina de arilo a través de la reacción de Balz-Schiemann.

Un protocolo de reacción Balz-Schiemann escalable en un reactor de flujo continuo

La síntesis dirigida de nuevos marcos metal-orgánicos (MOF) es difícil, y su descubrimiento depende del conocimiento y la creatividad del químico. Los métodos de alto rendimiento permiten explorar campos de parámetros sintéticos complejos de forma rápida y eficiente, acelerando el proceso de búsqueda de compuestos cristalinos e identificando tendencias sintéticas y estructurales.

Descubrimiento y optimización de la síntesis de compuestos metal-orgánicos basados en fosfonato de Al(III) isorreticular utilizando métodos de alto rendimiento

Este protocolo presenta un sistema microfluídico para estudiar la precipitación microbiana de minerales de óxido de manganeso. La formación de biominerales se mide in situ mediante microscopía óptica y análisis de imágenes. Este enfoque puede adaptarse para investigar la precipitación de otros minerales biogénicos de colores distintivos en ambientes porosos.

Una plataforma microfluídica para investigar la precipitación microbiana de óxidos metálicos en medios porosos

Aprende a utilizar reactores de microtubos de flujo de parada para el cribado eficiente de reacciones orgánicas. Este método combina ventajas de reactores de flujo continuo y por lotes, ofreciendo una alternativa más segura y sostenible.

Utilización de reactores de tubos de Micro flujo de parada para el desarrollo de transformaciones orgánicas

Explorar más videos