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2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了“在不對(duì)稱(chēng)催化方面”做出貢獻(xiàn)的兩位科學(xué)家。

北京時(shí)間10月6日下午5時(shí)許，2021年諾貝爾獎(jiǎng)的最后一個(gè)科學(xué)類(lèi)獎(jiǎng)項(xiàng)揭曉——來(lái)自馬克斯·普朗克研究所的德國(guó)科學(xué)家本杰明·李斯特（Benjamin List）教授與普林斯頓大學(xué)的美國(guó)科學(xué)家大衛(wèi)·麥克米倫（David MacMillan）教授因在“不對(duì)稱(chēng)有機(jī)催化”上的突破性貢獻(xiàn)，被授予2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

在化學(xué)領(lǐng)域，分子合成不是一件容易的事。化學(xué)家可以將小的化學(xué)構(gòu)件連接在一起，以此創(chuàng)造新分子。但若要控制看不見(jiàn)的化合底物，并令它們以所需的方式結(jié)合是非常困難的。

諾獎(jiǎng)委員會(huì)指出，這兩名科學(xué)家的貢獻(xiàn)，為合成分子提供了一種巧妙的工具。這一工具不僅可以被用來(lái)研發(fā)新藥，還能讓化學(xué)更環(huán)保。

利用這些反應(yīng)，研究人員現(xiàn)在可以更有效地構(gòu)建很多東西，從新藥物到可以在太陽(yáng)能電池中捕獲光的分子?？梢哉f(shuō)，通過(guò)這種方式，有機(jī)催化劑正在為人類(lèi)帶來(lái)最大的利益。

圖為化學(xué)合成教學(xué)圖

體現(xiàn)有機(jī)催化如何讓化學(xué)合成更高效的一個(gè)例子，就是合成天然存在且極其復(fù)雜的士的寧分子。許多人從“謀殺小說(shuō)女王“阿加莎·克里斯蒂（Agatha Christie）的書(shū)中知道了士的寧。然而，對(duì)于化學(xué)家來(lái)說(shuō)，士的寧就像一個(gè)魔方：一個(gè)你想用盡可能少的步驟解決的挑戰(zhàn)。

1952年士的寧被首次合成時(shí)，需要29次不同的化學(xué)反應(yīng)，只有0.0009%的初始材料彩才可合成士的寧。

來(lái)到2011年，研究人員使用有機(jī)催化和級(jí)聯(lián)反應(yīng)，僅用12步就合成了士的寧，效率提高了7000倍！

微波合成：

更快！更有效！更安全！

傳統(tǒng)的回流設(shè)備受限于溶劑的沸點(diǎn)，這導(dǎo)致了化學(xué)研究是一個(gè)非常耗時(shí)的工作。提高反應(yīng)速率最簡(jiǎn)單的方法就是提升反應(yīng)溫度，因此就要借助密閉反應(yīng)管。同時(shí)將玻璃反應(yīng)管代替不銹鋼反應(yīng)管，并結(jié)合微波這一現(xiàn)代的加熱方法，這便是微波反應(yīng)器的基本設(shè)計(jì)理念。

專(zhuān)用微波合成儀通常是一種緊湊的臺(tái)式設(shè)備，它一般使用由玻璃或者其它惰性材料制成的耐壓管。這種管子可以使內(nèi)部的反應(yīng)液在高密度的微波輻射下迅速的升到高達(dá) 300℃的溫度。大多數(shù)微波合成都高度自動(dòng)化且擁有人性化的操作界面。

是時(shí)候請(qǐng)出安東帕微波合成Monowave系列出場(chǎng)啦！

安東帕微波設(shè)備為客戶(hù)提供一個(gè)多樣化的合成家族，每個(gè)家族成員在日?；瘜W(xué)研究中都有這一個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

單模反應(yīng)器：Monowave 系列

?手動(dòng)或自動(dòng)的連續(xù)方法開(kāi)發(fā)和優(yōu)化；

?從毫克到克級(jí)的合成；

?通過(guò)使用插入式和IR測(cè)溫的精確方法開(kāi)發(fā)。

圖為安東帕微波合成家族

如何設(shè)計(jì)并開(kāi)始一個(gè)微波合成實(shí)驗(yàn)？

將密封好的反應(yīng)管放入微波腔體后，就可以設(shè)置需要的反應(yīng)條件了。之后，就可以通過(guò)點(diǎn)擊“Start”來(lái)開(kāi)始程序了。此外在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，也可以隨時(shí)的通過(guò)“Edit Experiment”或者直接的點(diǎn)擊顯示在主屏幕上的參數(shù)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的更改。

圖為Monowave 200/400/450的程序編輯界面

如何監(jiān)測(cè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)?

編輯好的加熱步驟可以通過(guò)主屏幕上顯示的過(guò)程曲線(xiàn)溫度、壓力、微波功率來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。如下圖所示，曲線(xiàn)包括了從開(kāi)始加熱到反應(yīng)溫度的整個(gè)過(guò)程。

圖為IR溫度曲線(xiàn)（橘色），Ruby溫度（紅色），壓力（Bar，綠色）和微波功率（W,藍(lán)色）

安東帕微波反應(yīng)器擁有精確的溫度傳感器、壓力傳感器、內(nèi)置磁力攪拌、功率控制、軟件操作和精妙的安全設(shè)計(jì)，即使在極端的溫度/壓力條件下，也可保證安全便捷的操作與良好的重復(fù)性。

福利來(lái)了

《安東帕微波合成指南》

本書(shū)的目的是為了使讀者對(duì)安東帕的微波合成有一個(gè)深入的了解。通過(guò)閱讀本書(shū)，你將會(huì)學(xué)到關(guān)于微波合成的歷史、微波加熱原理、微波合成的巨大優(yōu)勢(shì)以及如何選擇一個(gè)合適的儀器。

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