Synthèses organiques multi-étapes dans des réacteurs à liquide concentrique. Crédit: La nature (2020). DOI :10.1038/s41586-020-2768-9
Une équipe de chercheurs de l'Institut national des sciences et de la technologie d'Ulsan en Corée et de l'Académie polonaise des sciences a mis au point une nouvelle façon d'automatiser les séquences de réactions chimiques. Dans leur article publié dans la revue La nature , le groupe décrit leur nouveau dispositif de filage qui effectue de multiples réactions et séparations.
Historiquement, la chimie a été une activité très laborieuse, avec des chimistes mélangeant les produits chimiques étape par étape pour obtenir certaines réactions et éventuellement des produits finaux. Ainsi, les scientifiques ont cherché des moyens d'automatiser autant que possible le processus. Le résultat a été le développement de systèmes tels que les réacteurs à flux. Malheureusement, ces systèmes nécessitent un haut degré de prouesse d'ingénierie. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé un nouveau dispositif pour remplacer de tels systèmes, qui permet d'automatiser partiellement des séquences de réactions chimiques.
Le nouveau système ressemble et se comporte comme une centrifugeuse. Les produits chimiques sont introduits dans l'appareil et filés. Les produits chimiques les plus denses se retrouvent sur les bords extérieurs; ceux qui sont moins denses s'enroulent sur le noyau interne. Lorsque plusieurs produits chimiques sont ajoutés, l'appareil produit des couches de gradient de produits chimiques. L'appareil tourne à 750 à 5, 400 tr/min, selon les produits chimiques utilisés.
Une fois toutes les couches chimiques formées, le chimiste ajoute des réactifs, déclencher une chaîne d'événements. Les réactions dans l'anneau le plus interne donnent des produits qui réagissent avec l'anneau suivant, etc, jusqu'à ce que la chaîne atteigne la couche externe. Une fois cette réaction terminée, le produit désiré est laissé à la couche externe où il peut être collecté. Pour que l'appareil fonctionne comme vous le souhaitez, la vitesse de rotation ainsi que l'ordre et le moment des ajouts de produits chimiques et de réactifs doivent être calculés à l'avance et exécutés avec précision.
Les chercheurs ont testé leur appareil en effectuant plusieurs réactions et séparations pour créer plusieurs produits souhaités, y compris la synthèse de produits à petites molécules. Ils ont découvert qu'il pouvait également être utilisé pour déplacer des composés entre les couches. Ils suggèrent que leur appareil pourrait être utilisé pour automatiser un large éventail de séquences de réaction.
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