光化學(xué)反應(yīng)的“平行宇宙"：天燚中科低溫循環(huán)光化學(xué)平行反應(yīng)儀PhotoSyn4.0如何讓16個(gè)反應(yīng)在相同光源下同時(shí)發(fā)生？

光化學(xué)反應(yīng)正在改變化學(xué)合成的面貌。

與傳統(tǒng)熱化學(xué)反應(yīng)不同，光化學(xué)反應(yīng)利用光能激發(fā)底物或催化劑，通過(guò)能量轉(zhuǎn)移或電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生高活性自由基物種，在溫和條件下實(shí)現(xiàn)以前難以完成的化學(xué)轉(zhuǎn)化。這種方法綠色、高效，在藥物合成、材料科學(xué)、環(huán)境治理等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。

但光化學(xué)反應(yīng)有一個(gè)“致命傷"——光的均勻性。

光化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“光源困境"

做光化學(xué)反應(yīng)的科研人員都有一個(gè)共同的體會(huì)：光源是最大的變量。

同一批反應(yīng)，不同位置的光照強(qiáng)度可能不同；同一個(gè)光源，不同波長(zhǎng)的輸出可能不穩(wěn)定；反應(yīng)過(guò)程中光源發(fā)熱，溫度升高又反過(guò)來(lái)影響反應(yīng)速率。更麻煩的是——光化學(xué)反應(yīng)通常需要低溫條件，因?yàn)楣庹债a(chǎn)生的熱量會(huì)干擾反應(yīng)進(jìn)程，甚至導(dǎo)致副反應(yīng)發(fā)生。

傳統(tǒng)光化學(xué)反應(yīng)儀的做法是“一個(gè)光源照所有"——但不同位置的光強(qiáng)天然存在差異，平行樣品的可比性大打折扣。做光化學(xué)的人不怕反應(yīng)慢，怕的是條件不一致。

天燚中科低溫循環(huán)光化學(xué)平行反應(yīng)儀PhotoSyn4.0：16個(gè)反應(yīng)，同一個(gè)“光環(huán)境"

天燚中科的PhotoSyn4.0低溫循環(huán)光化學(xué)平行反應(yīng)儀，核心設(shè)計(jì)理念是讓每個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)經(jīng)歷相同的光照條件。

16位反應(yīng)，8組光源。儀器采用兩個(gè)光源為一組的模式，16個(gè)光源總成分為8組，每組2個(gè)光源，再分成4個(gè)區(qū)塊。每組光源可以獨(dú)立開(kāi)閉、獨(dú)立控制光源強(qiáng)弱——同一區(qū)塊內(nèi)的兩個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)，光源條件一致。

光源可換，操作簡(jiǎn)單。光源采用整體拔插式設(shè)計(jì)，無(wú)線組連接，可以任意更換光源。光波范圍253-765nm可選，紫外等多種光源可任意選擇。這意味著從紫外光催化到可見(jiàn)光反應(yīng)，一臺(tái)儀器就能覆蓋。

磁力攪拌，區(qū)塊獨(dú)立。16個(gè)樣品位分為4個(gè)區(qū)塊，每個(gè)區(qū)塊的攪拌控制可以獨(dú)立開(kāi)啟關(guān)閉，并可設(shè)定攪拌速度。不同區(qū)塊可以運(yùn)行不同的攪拌條件——同一臺(tái)儀器，可以同時(shí)做4組不同條件的實(shí)驗(yàn)。

低溫，是光化學(xué)反應(yīng)的“安全帶"

PhotoSyn4.0內(nèi)置冷卻循環(huán)裝置，可連接冷水系統(tǒng)。為什么光化學(xué)反應(yīng)需要低溫？因?yàn)楣庠幢旧頃?huì)發(fā)熱，而很多光化學(xué)反應(yīng)對(duì)溫度極其敏感——溫度一高，反應(yīng)路徑可能改變。

內(nèi)置冷卻循環(huán)系統(tǒng)意味著不需要外接復(fù)雜的冷卻設(shè)備，溫控和光控集成在一臺(tái)儀器里，實(shí)驗(yàn)人員不需要在兩個(gè)設(shè)備之間來(lái)回調(diào)試。

誰(shuí)在用光化學(xué)平行反應(yīng)儀？

PhotoSyn4.0主要應(yīng)用于高?；瘜W(xué)、化工、材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域。具體場(chǎng)景包括：

藥物合成：可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)的藥物中間體合成

催化劑篩選：多通道平行評(píng)價(jià)不同催化劑的光催化活性

新材料研發(fā)：光催化構(gòu)建共價(jià)有機(jī)框架等新型材料

綠色化學(xué)：在溫和條件下實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)熱化學(xué)難以完成的轉(zhuǎn)化

光化學(xué)反應(yīng)的魅力在于“溫和條件下的高效轉(zhuǎn)化"，而PhotoSyn4.0的價(jià)值在于讓這種“溫和"變得可重復(fù)、可比較、可規(guī)模化。16個(gè)反應(yīng)在相同的光環(huán)境下同時(shí)發(fā)生——這不是“平行"，這是光化學(xué)研究的“基礎(chǔ)設(shè)施"。