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无水无氧操作体系 | XmartChem®助力化学合成科研创新

发布日期:2024-05-09

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近年来,科研高校实验室在生物医药、新能源和新材料等领域不断取得进展。在这些领域中,很多化学反应对实验过程中的水分和氧含量要求十分严格,比如 Buchwald-Hartwig 偶联反应;也有一些化合物和试剂对空气中的水分和氧气极为敏感。科研工作者为了能够高效的开展研究,必须借助特殊的设备和技术来进行无水无氧操作。如果操作不当,即便反应路径和条件设计得当,也可能无法得到期望的产物。因此,无水无氧技术在科学研究中占据了重要位置,已经得到了广泛应用。


目前,无水无氧操作主要有以下三种方法:


高真空线操作(Vacuum-line):适用于对无水无氧条件要求不是很高的体系,通过直接用惰性气体置换反应体系中的空气,这种方法简单实用,适用于多种常规反应,是最常见的保护方式。


Schlenk 线操作:在需要进行无水无氧的回流、蒸馏和过滤等操作时,使用 Schlenk 线技术较为便捷。


手套箱操作(Glove-box):对于需要称量、物料转移、稀释和过滤等更为复杂的操作体系,通常在充满惰性气体的手套箱中进行。手套箱已在科研实验室中被应用在有机合成、OLED 封装、锂电池制作与研究、对水氧敏感的试剂的存储与分装以及生物领域如厌氧菌培养、细胞低氧培养等方面[1] 


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XmartChem®智能合成工作站

(手套箱工站)


太阳集团城娱8722官网将自动化技术与手套箱有机结合,研发的机器人工作站系列——XmartChem® 智能合成工作站(手套箱工站),自动完成合成实验中投料、反应、产物稀释、过滤全过程,实现无水无氧操作体系下化学合成实验操作流程自动化,专门为化学人员研发的软件系统 ,直观易用。突破高通量合成筛选的瓶颈,降低操作门槛,提高实验的效率和安全性,增加科学研究产出。


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● 产品特点


 无水无氧操作体系:具备高效的气体净化系统,O2 & H2O < 1ppm;


 高通量全自动:自动化完成合成实验中投料、反应、产物稀释、过滤全过程,突破高通量合成筛选的瓶颈,降低操作门槛,提质增效;


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 人机协作 :系统高效稳定,7×24 小时不间断安全运行;


 信息溯源:支持条码扫码,样品信息可溯源;


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 可视化软件系统:触屏式操作界面,轻松访问资源、方法、任务及数据等功能信息;资源配置界面与设备内部布局完全一致,操作方式直观,充分降低学习成本,易于使用;


 简化工作流程:可直接创建或调用模板实验设计流程方法,轻松设定参数,节约时间;支持批量实验参数导入,简化操作;


 用户权限设定:软件系统支持划分用户权限,维护实验方法、数据安全;


 完整数据记录:实时自动采集反应条件、实验控制以及数据,确保完整实验流程可追溯;


 数字化平台:支持接入 LIMS 系统,并兼容太阳集团城娱8722官网数字化软件(ELN、数字孪生仿真系统等);


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 立体仓储物料架:多层自动化控制,适用于多种物料存放;


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 人工操作位设计:惰性气体手套箱一机多用,用于敏感试剂的人工备料和存储;自动物料架,实验过程中按需补料;


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 开放集成:支持多种第三方设备如 LC-MS 等集成到工作站,实现产物的快速鉴定;


● 工作流程


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 固体投料

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 液体投料

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 控温搅拌反应

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 稀释过滤

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参考文献

[1]郑杰,张福平,李玉佳. 无水无氧手套箱在实验室安全运行与管理中的探索与实践[J]. 大学化学,2023,38(10):300-305.









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