材料研究借鉴了药物发现的技术
科学家们已经部署了传统上用于药物发现的高通量技术,将已被表征的多孔液体的数量增加了一倍。1他们的新型多孔液体库包括比先前报道的更高的气体吸收率和更环保的溶剂。
多孔液体由有机笼组成,其中空中心可通过小窗户进入。溶剂体积太大,无法通过这些窗户溶解笼子,产生一种液体,里面保留了一些空隙。这种材料可以捕获温室气体,去除空气中的污染物,并具有通过系统快速分离的额外好处。
由斯图亚特·詹姆斯英国贝尔法斯特女王大学教授,2015年首次分离出永久多孔液体.2从那时起,由于寻找可行的构建模块组合的挑战,只有少数报道的例子。
在一项新的研究中,英国的一个团队使用机器人工作流程扩大了已知多孔液体的数量。在集团的指导下安德鲁·库珀而且丽贝卡·格林纳威利物浦大学的研究人员发现了29个新例子。
一次成功的合成是将1,3,5-三甲酰苯与1,2-二氨基-2-甲基丙烷和(R,R)-1,2-二氨基环己烷结合,形成有机笼的混合物。通过改变前体胺的特性和混合物的比例,该小组筛选了61种笼状混合物,然后测试了成功反应产物在14种不同溶剂中的溶解度。格林纳韦说,有这么多变量,手动合成然后测试所有可能的组合可能需要在实验室里花半年的时间。相反,研究小组指示机器人将每个笼状前驱体的溶液分配到反应容器中,在那里它们平行地加热和搅拌反应。为了成功地形成笼子,另一个机器人测试了它们在各种大体积溶剂中的溶解度。这种机器人辅助的方法通过减少试验和错误测试所花费的时间来提高发现过程的效率,因此,化学家们迅速探索出了比其他方法更多的组合。
“发现的科学就是设计工具和方法来发现未知,”评论道杰弗里•摩尔他是美国伊利诺伊大学的材料科学家。“这项工作展示了一种发现多孔液体鲜为人知特性的有效策略。”
“这是我们第一次能够研究改变液体成分如何影响其整体性能,比如我们可以在系统中放入什么气体。”现在我们已经开发出了高通量的方法,它可以应用于许多其他多孔液体体系,并简化未来的发现,”Greenaway评论道。“到目前为止,我们在这项研究中报道的系统比整个文献都要多。”
有了新的多孔液体和它们的特性,该小组的目标是利用这些信息来设计特定功能的多孔液体。
参考文献
1 R科尔西等,化学。科学。, 2019, doi:10.1039/c9sc03316e(本文是开放访问。)
2 N Giri等,自然, 2015,527, 216 (doi:10.1038 / nature16072)
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