Siamo grati per il sostegno finanziario fornito dalla National University of Singapore (R-143-000-645-112, R-143-000-665-114) e GSK-EDB (R-143-000-687-592).

Consultare tutte le schede di sicurezza pertinenti (MSDS) prima di maneggiare qualsiasi possibili sostanze chimiche tossiche e cancerogene. Condurre valutazioni del rischio appropriata prima di iniziare qualsiasi reazione, compreso l'uso di controlli, ad esempio cappe e bombole di gas, nonché di indossare dispositivi di protezione individuale sufficiente di ingegneria. Formazione adeguata dovrebbe essere condotta prima di utilizzare qualsiasi gas altamente infiammabili per evitare eventuali incidenti causati da uso improprio delle bombole di gas.
1. gas-coinvolto reazione2
<ol>
	<li>Preparazione del carro armato dell'acetilene Regolatore gas set del carro armato di acetilene a 20 psi (137895 Pa), sopra il desiderato contro-pressione di 5 psi (34474 Pa) utilizzato nel sistema. 
	Nota: Fare riferimento alla Figura 1 su ulteriori dettagli di impostare il regolatore del gas. 
	Nota: Regolatore di contropressione (BPR) è impostata alla fine del tubo, fare riferimento alla Figura 2 e 3 per maggiori dettagli sull'assetto SFMT.</li>
	<li>Preparazione della soluzione di 4-iodoanisole
	<ol>
		<li>Aggiungere un ancoretta magnetica di 10 mm in un pallone da 10 mL.</li>
		<li>Misura 58,5 mg 4-iodoanisole con un peso di equilibrio e trasferire il pallone. 
		Attenzione: Alogenuri arilici sono irritanti e possono essere dannosi. Consultare il MSDSs rilevanti prima di procedere.</li>
		<li>Aggiungere 8,5 mg Pd (PPh3)2Cl2, ioduro di rame (i) 1,0 mg, 21,0 mg 1, 3, 5-trimethoxybenzene (standard interno) e 80 µ l N, N-Diisopropylethylamine (DIPEA) nel pallone stesso. Aggiungere circa 2,5 mL di solfossido dimetilico (DMSO) per il pallone. 
		Attenzione: PD (PPh3)2Cl2, ioduro di rame (i), DIPEA sono irritanti e possono essere dannosi. Consultare il MSDSs rilevanti prima di procedere. 
		Attenzione: 1, 3, 5-trimethoxybenzene sono infiammabili e volatili. Tenere lontano da fonti di ignizione. 
		Attenzione: DMSO è un prodotto chimico tossico. Consultare il MSDSs rilevanti prima di procedere.</li>
		<li>Tappare il matraccio a fondo arrotondato con un setto di gomma e miscela era mescolare su una piastra di calore a temperatura ambiente e pressione fino a quando tutto il solido si sono dissolti. 
		Nota: Ulteriore sonicazione può essere fatto per garantire una soluzione omogenea.</li>
		<li>Degassare la miscela di reazione con l'aerostato riempita di argon per circa 15 min, mantenendo una costante agitazione sulla piastra di calore. Rimuovere entrambi gli aghi dopo 15 min per garantire un ambiente inerte all'interno del pallone. 
		Nota: Fare riferimento alla Figura 4 per dettagli sulla procedura di degas.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Miscelazione dello strato di liquido-gas in reattore SFMT
	<ol>
		<li>Estrarre tutta la miscela di reazione dal pallone a fondo tondo con una siringa in acciaio inox 8 mL collegata ad un lungo ago tramite un connettore ago attraverso il setto di gomma. Rimuovere l'ago e collegare la siringa in acciaio inox per pompa a siringa. Collegare la siringa al alcani di elevata purezza perfluoroalcossi (HPFA) della tubazione (O.D. 1/16", I.D. 0,03", 300 cm, volume = 1,37 mL) tramite un connettore a T. 
		Nota: Un connettore ago consente di collegare sia l'acciaio inossidabile e lungo ago, fare riferimento alla Figura 5 per maggiori dettagli sull'utilizzo del connettore dell'ago. 
		Nota: Tutte le bolle d'aria devono essere rimossi dalla siringa in acciaio inox prima di fissare la pompa a siringa. 
		Nota: Garantire che tutti i tubi sono serrare prima di collegare la miscela di reazione alla messa a punto per ridurre l'esposizione di aria, fare riferimento alla Figura 2 e 3 per le connessioni per il tubo.</li>
		<li>Impostare la portata della pompa a siringa a 300 µ l/min per la miscela di reazione deve essere pompato nel tubo HPFA. Regolare la portata di acetilene con la valvola a spillo a circa rapporto 1:1 liquido: gas lungo le spine. Equilibrato rapporto è stata mantenuta fino a quando il tubo di HPFA è riempito con reagenti slug gas/liquido. 
		Attenzione: Acetilene è altamente infiammabile. Tenere lontano da fonti di ignizione. 
		Nota: BPR viene inserito nella fiala di acetone prima di eliminare il tubo con il gas acetilene. 
		Nota: Spurgare i tubi con gas acetilene in primo luogo fino a quando la bolla è osservata nel flaconcino di acetone per il BPR garantire che la pressione si costruisce all'interno del reattore SFMT prima di pompare la miscela di reazione nel reattore SFMT. Fare riferimento alla Figura 6 per la migliore illustrazione del rapporto liquido: gas.</li>
		<li>Chiudere la valvola alla fine quando tutto il liquido era stato iniettato nel tubo dell'HPFA o quando il liquido comincia a fuoriuscire dal BPR. Pompa in più acetilene fino a quando il liquido interrompe lo spostamento della tubazione al fine di mantenere la pressione all'interno del tubo. Chiudere la valvola nel punto iniziale e chiudere la valvola a spillo una volta completato. Trasferire l'intero set-up in bagno d'olio e incubare per 2 ore. 
		Nota: Le valvole sono tenute sopra il bagno di olio per evitare la contaminazione da olio di silicone. 
		Nota: Pre-riscaldare il bagno di olio alla temperatura desiderata prima di trasferire il reattore SFMT ad esso.</li>
		<li>Dopo 1 ora, pompare la miscela di reazione in un flaconcino da 10 mL con una siringa in acciaio inox 8 mL. Riempire una siringa in acciaio inox 8 mL con etere etilico (circa 4,0 mL) per lavare qualsiasi residuo nelle tubazioni. 
		Attenzione: Etere dietilico è estremamente infiammabile. Tenere lontano da fonti di accensione. 
		Nota: Esano potrebbe essere utilizzato per lavare via l'olio di silicone prima di procedere per evitare la contaminazione per i passaggi successivi.</li>
		<li>Saturi NH4Cl soluzione acquosa (4,0 mL) è stato aggiunto lo strato organico combinato, seguito da un'estrazione liquido-liquido con 1,5 mL di etere etilico, con l'ausilio di un imbuto separatore. 
		Attenzione: NH4Cl può essere dannoso. Consultare il MSDSs rilevanti prima di procedere.</li>
		<li>Condurre un'analisi di spettro di massa (GC-MS) gas-cromatografia con lo strato organico per determinare il rendimento. 
		Nota: 1, 3, 5-trimethoxybenzene è stato aggiunto nel passaggio 1.2.3 come standard interno. 
		Nota: Una curva di calibrazione standard interna era complotto con massa diversa del prodotto per ricavare una curva di regressione lineare. La resa del prodotto viene interpolata dalla curva di regressione lineare. Fare riferimento a Rif. 2 per maggiori dettagli sulla curva di calibrazione.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2.Reazione foto-mediata5
<ol>
	<li>Aggiungere 30,8 mg benzylidenemalonitrile, 4,1 mg 9-mesitile-10-metilacridinio perclorato, 67,3 mg tetramethylethylene e dicloroetano 2,0 mL in un flacone di setti di silicio da 10 mL. 
	Attenzione: Benzylidenemalonitrile, 9-mesitile-10-metilacridinio perclorato, tetramethylethylene e dicloroetano sono altamente infiammabili. Tenere lontano da fonti di accensione.</li>
	<li>Degas per circa 15 minuti con l'aerostato riempita di argon. Rimuovere entrambi gli aghi dopo 15 min per garantire un ambiente inerte all'interno del flaconcino. 
	Nota: Fare riferimento alla Figura 4 per dettagli sulla procedura di degas.</li>
	<li>Spurgare il tubo di HPFA (O.D. 1/16", I.D. 0,03", 340 cm, volume = 1,5 mL) con gas argon per circa 5 min di connessione diretta del reattore SFMT alla bombola del gas dell'argon con un organismo dell'Unione PEEK. Chiudere entrambe le valvole per intrappolare il gas argon all'interno il tubo di HPFA dopo aver raggiunto il tempo indicando di 5 min. 
	Nota: Per ulteriori dettagli sull'utilizzo l' organismo dell'Unione PEEK, fare riferimento alla Figura 5 .</li>
	<li>Con una siringa monouso da 3 mL collegata con un ago lungo, estrarre la miscela di reazione dal flaconcino da 10 mL silicio setti. Rimuovere l'ago e collegare la siringa usa e getta per il tubo di HPFA tramite un connettore di siringa. Aprire entrambe le valvole a pompare manualmente nella miscela di reazione. Chiudere entrambe le valvole di nuovo una volta che il tubo di HPFA è stato riempito con la miscela di reazione. 
	Nota: Per ulteriori dettagli sull'utilizzo del connettore di siringa, fare riferimento alla Figura 5 . 
	Nota: Mescolare la miscela di reazione bene con la siringa per garantire una soluzione omogenea prima di pompaggio nel tubo HPFA. 
	Nota: Potrebbe esserci un eccesso di solvente che supererà il volume della tubazione. Posizionare l'estremità della tubazione su uno spreco possibile per raccogliere qualsiasi miscela di reazione di straripamento.</li>
	<li>Posizionare il reattore SFMT nel mezzo il LED blu (λmax = 425 nm, 2 m, 20 W) striscia per assicurare un'esposizione uguale del tubo HPFA. Il HPFA è stato esposto per irradiazione per circa 5-48 ore. 
	Nota: La lunghezza della striscia LED blu è impostata a 2 metri per fornire abbastanza energia per la reazione di procedere.</li>
	<li>Pompare la miscela di reazione con siringa monouso da 3 mL in un pallone a sfondo sferico pulita con un pezzo di connettore di siringa . Lavare i residui con etere etilico in eccesso utilizzando una siringa monouso da 3 mL nel pallone stesso. 
	Nota: Per ulteriori dettagli sull'utilizzo del connettore di siringa, fare riferimento alla Figura 5 .</li>
	<li>Misura 0,06 mmol di 1, 3, 5-trimethoxybenzene (standard interno) e aggiungere al composto organico combinato. Rimuovere il solvente in eccesso sotto pressione ridotta con una macchina rotavap.</li>
	<li>Misurare 0,6 mL di cloroformio deuterato con siringa monouso da 1 mL attaccato con ago lungo e aggiungere il concentrato prodotto grezzo. Trasferire il composto deuterato in una provetta pulita NMR per grezzo 1analisi H NMR. 
	Nota: L'integrale (x) per standard interno alle 6,10 ppm viene utilizzato per calcolare il tasso di conversione confrontando l'integrale (y) di prodotto formato a 3,38 ppm. 
	<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56897/56897eq1v2.jpg"></li>
</ol>
3. foto-mediata reazione coinvolti Gas2
<ol>
	<li>Preparazione del carro armato dell'acetilene Impostare il regolatore del gas del serbatoio acetilene a circa 20 psi (137895 Pa) che è sopra il desiderato contro-pressione di 5 psi (34474 Pa) nel sistema. 
	Nota: Fare riferimento alla Figura 1 su ulteriori dettagli di impostare il regolatore del gas. 
	Nota: Regolatore di contropressione (BPR) è impostata alla fine del tubo, fare riferimento alla Figura 2 e 3 per maggiori dettagli sull'assetto SFMT.</li>
	<li>Preparazione della soluzione di bromopentafluorobenzene
	<ol>
		<li>Sotto atmosfera inerte, aggiungere 74,1 mg bromopentafluorobenzene, 2,8 mg Ir(ppy)2(dtbbpy) PF6 e 46,8 mg 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-yl) oxyl (TEMPO) in una setti di silicio di 10 mL. Aggiungere 3,0 mL di acetonitrile nella stessa fiala in vetro da 10 mL per sciogliere tutti i reagenti. 
		Attenzione: Bromopentafluorobenzene e acetonitrile sono altamente infiammabile e volatile. Tenere lontano da fonti di accensione. 
		Attenzione: IR(ppy)2(dtbbpy) PF6 e TEMPO può essere dannoso. Consultare il MSDSs rilevanti prima di procedere.</li>
		<li>Degassare la miscela di reazione con l'aerostato riempita di argon con attenzione per 10 minuti in un bagno di ghiaccio. Rimuovere entrambi gli aghi da setti per garantire un'atmosfera inerte nel flaconcino. 
		Nota: Fare riferimento alla Figura 4 per dettagli sulla procedura di degas.</li>
		<li>Aggiungere 56.0 µ l di DIPEA in miscela con una siringa da 1 mL e degassare per altri 5 minuti in un bagno di ghiaccio simile al punto 3.2.2.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Miscelazione dello strato di liquido-gas in reattore SFMT
	<ol>
		<li>Con una siringa di 8 mL in acciaio inox collegata con ago lungo tramite un connettore ago, estrarre la miscela di reazione dal flaconcino di setti di silicio. Rimuovere l'ago e collegare la siringa per la pompa a siringa. Collegare l'uscita con connettore a T. 
		Nota: Un connettore ago consente di collegare sia l'acciaio inossidabile e lungo ago, fare riferimento alla Figura 5 per maggiori dettagli sull'utilizzo del connettore dell'ago. 
		Nota: Tutto il gas dovrebbe essere rimossi dalla siringa in acciaio inox prima di fissare la pompa a siringa. 
		Nota: Garantire che tutti i tubi sono serrare prima di collegare la miscela di reazione alla messa a punto per ridurre l'esposizione del gas, fare riferimento alla Figura 2 e 3 per le connessioni per il tubo.</li>
		<li>Impostare la velocità di flusso dell'apparecchio flusso a 100 µ l/min e pompare la miscela di reazione nel tubo HPFA (O.D. 1/16", I.D. 0,03", 300 cm, volume = 1,37 mL). Regolare la portata di acetilene con la valvola a spillo fino a quando il rapporto 2:1. gas/liquido è osservato nella spina.</li></ol></li></ol>Le spine di rapporto era determinare tramite stima nel tubo trasparente. 
		Nota: BPR viene inserito nella fiala di acetone prima di eliminare il tubo con il gas acetilene. 
		Nota: Spurgare i tubi con gas acetilene in primo luogo fino a quando la bolla è osservata nel flaconcino di acetone per il BPR garantire che la pressione si costruisce all'interno del reattore SFMT prima del pompaggio di miscela di reazione nel reattore SFMT. 
		Nota: Fare riferimento alla Figura 6 per la migliore illustrazione del rapporto liquido: gas ma prendete nota che il volume del gas dovrebbe essere il doppio del volume del liquido nella spina di stima visiva.
		<li>Chiudi la valvola alla fine quando tutto il liquido era stato iniettato nel reattore SFMT (volume totale 0,65 ml, 0,065 mmol) o quando il liquido ha iniziato a perdita dal BPR. Pompa in più acetilene fino alla fermata di liquida lo spostamento della tubazione. Chiudere la valvola nel punto iniziale e chiudere la valvola a spillo, una volta finita. Trasferimento l'intero set-up per un bagno di acqua pre-riscaldata a 60 ° C e ha permesso di reagire per 3 h sotto luce LED blu (λmax = 425 nm, 3M, 30 W). 
		Nota: Le valvole sono a sinistra sopra il bagno di acqua per evitare qualsiasi contaminazione. 
		Nota: La lunghezza della striscia LED blu è impostata a 3 metri per fornire abbastanza energia per la reazione di procedere.</li>
		<li>Pompare la miscela di reazione dal tubo HPFA con una siringa inox 8 mL in un pallone. Lavare i residui dal reattore della tubazione con eccesso di etere etilico nel pallone stesso. Concentrare la miscela sotto pressione ridotta con una macchina rotavap. 
		Nota: Ridurre attentamente la pressione come materiale di partenza e i prodotti sono altamente volatili.</li>
		<li>Riaggiungere il pallone per sciogliere la miscela grezza concentrata di 0,6 mL di cloroformio deuterato tramite una siringa monouso da 1 mL. Trasferire il composto deuterato in un tubo NMR per 19analisi NMR F. 
		Nota: Gli spettri NMR F 19del materiale di partenza (bromopentafluorobenzene) e i 2 prodotti (2, 3, 4, 5, 6-Pentafluorostyrene e pentafluorobenzene) sono stati analizzati per trovare un picco significativo per ogni prodotto chimico. Lo spettro NMR F grezzo 19viene utilizzato per confrontare l'integrale di questi 3 picchi significativi al fine di determinare il rapporto di prodotto formato. Per maggiori dettagli sul calcolo di conversione di prodotto e di rapporto prodotto consultare Rif. 2.</li>

<ol>
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Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Il reattore SFMT recente sviluppato è una modifica del sistema a flusso continuo con l'aggiunta di valvole di intercettazione per il micro-tubo2. In questo sistema, la portata di un volume desiderato dei reagenti può essere fermata a volontà, simulando un reattore batch ma micro-tubo2,10,,11. Queste valvole di aiuto nell'intrappolamento della quantità desiderata di rea...

Chimica di flusso è ben pronta verso il movimento di processi verde e sostenibile1,2. Contrariamente ai reattori batch, reattori a flusso continuo possiedono significativi vantaggi, quali una migliore gestione termica, una maggiore miscelazione controllo e regolazione della pressione interna. Questi vantaggi riducono la formazione di sottoprodotti nel sistema di flusso continuo. Ancora, il flusso continuo migliora le reazioni di gas-liquido bifase all'interno della micro-tubo grazie alla eccellente superficie interfaccia dei reagenti in Stati diversi. Reattori a flusso continuo anche forniscono una buona piattaforma per la fotosintesi a causa l'illuminazione a luce uniforme e rafforzata attraverso la micro-tubo3.
Nonostante il successo nella tecnologia di flusso continuo, ci sono ancora limitazioni nello screening di reazione per i parametri che coinvolgono catalizzatori, solventi e reagenti2. Le modifiche apportate alla pressione nel sistema di flusso influisce enormemente l'equilibrio di flusso. Inoltre, un sistema a flusso continuo classico è generalmente limitato ad uno reazione di screening in un momento, che lo rende molto tempo per lo screening di reazione parallelo efficiente. Il tempo di reazione nella sintesi di flusso continuo è limitato anche dalla sua dimensione micro-tubo reattore. Inoltre, lo screening flusso continuo è soggetto a contaminazione incrociata al più alta temperatura, anche se il mezzo dell'elemento portante è impiegato tra reazioni differenti4.
Quindi, per affrontare la difficoltà di screening parametri discreti in sistemi a flusso continuo, abbiamo sviluppato un sistema di arresto-flusso micro-tubo (SFMT) reattore per lo screening di reazione che coinvolge i reagenti gassosi e/o reazioni foto-mediate2. Reattori SFMT comprendono elementi di reattori batch e di reattori a flusso continuo. L'introduzione di valvole di intercettazione intrappola i reagenti all'interno della micro-tubo, un concetto che è simile a un reattore batch, e quando il sistema è pressurizzato, la SFMT si comporta come un reattore ad alta pressione in miniatura. Il SFMT quindi può essere immerso in un bagno di acqua o olio, l'introduzione di calore per il sistema del reattore. Luci visibili possono anche essere brillati sul micro-tubi durante il periodo di reazione per facilitare le reazioni foto-mediate.
Nel SFMT, gas infiammabili o tossici, quali etilene, acetilene e monossido di carbonio, può essere utilizzata per generare preziose sostanze chimiche in modo più sicuro rispetto a batch reattori1,2,4. È un bene di utilizzare tali gas reattivi come sono materie prime chimiche poco costosi e può essere facilmente rimosso dopo le reazioni sono state completate, fornendo un pulitore procedura2. Al contrario, la maggior parte delle sviluppo di reazione svolte in reattori batch tende a escludere l'uso di gas reattivi a causa del suo disagio e rischio di esplosione a elevata pressione e temperatura. Se sono impiegati reagenti gassosi, solitamente sono introdotti in reattori batch tramite bubbling o palloncini. Questo ha dato generalmente bassa riproducibilità o reattività a causa della scarsa efficienza di miscelazione all'interfaccia. Anche se le navi ad alta pressione sono comunemente applicate per migliorare la reattività e la solubilità dei gas, sono laboriosi con pericolo di esplosione, soprattutto con gas infiammabili. Inoltre, la superficie opaca di quelli comunemente usati reattori ad alta pressione ha resi inadatto per reazioni foto-mediate. Quindi, le reazioni che consistono dei reagenti gassosi e reazioni foto-mediate sono generalmente lasciate inesplorati. In questo contesto, reattori SFMT forniscono una piattaforma ideale perché i reagenti gassosi possono essere utilizzati all'interno di micro-tubo con l'assistenza di un regolatore di pressione posteriore (BPR) per regolare la pressione interna in un modo sicuro e conveniente2. Oltre a reazioni che coinvolgono i reagenti gassosi, luce visibile promosso sintesi Visualizza anche grandi promesse per sintesi organica5,6. Tuttavia, uno della più grande rovina delle reazioni mediate luce visibile è la scalabilità in reattori batch convenzionali a causa dell'effetto di attenuazione del trasporto del fotone in grandi vasi7. Se vengono utilizzate fonti di luce ad alta potenza, irradiazione eccessiva può provocare la formazione di sottoprodotto. Inoltre, i reagenti gassosi raramente sono stati applicati nelle reazioni fotochimiche principalmente a causa del sistema complesso apparato quando si usano reagenti in fase gassosa ad alta pressione2. Attraverso l'introduzione di uno stretto canale, come SFMT, un ambiente di gas ad alta pressione può essere facilmente raggiunto sotto irradiazione di luce.
Quindi, questo dettagliato video mira ad aiutare gli scienziati più capire i vantaggi e la procedura di utilizzare SFMT per lo screening di condizione delle trasformazioni gas-coinvolti e le reazioni mediate da luce.

<table><tbody><tr><td>Acetylene Cylinder</td><td>Chem Gas PTE LTD (Singapore)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Logato 200 series Syringe pumps</td><td>KD Scientific Inc</td><td>788200</td><td></td></tr><tr><td>Blue LED Strips</td><td>Inwares Pte Ltd (Singapore)</td><td>3528 FlexiGlow LED Strips</td><td></td></tr><tr><td>PFA Tubing High Purity 1/16&quot; OD x .030&quot; ID x 50ft</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>1632-L</td><td>Depending on diameter of tubings needed</td></tr><tr><td>KDS Stainless Steel Syringe</td><td>KD Scientific Inc</td><td>780802</td><td></td></tr><tr><td>Shut-Off Valve Tefzel (ETFE) with 1/16&quot; Fittings</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-782</td><td></td></tr><tr><td>BPR Assembly 20 psi</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-791</td><td></td></tr><tr><td>Luer Adapter Female Luer - Female Union</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-628</td><td>Known as syringe connector in this paper</td></tr><tr><td>1/4-28 Female to Male Luer Assy</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-675</td><td>Known as needle connector in this paper</td></tr><tr><td>Union Body PEEK .020 thru hole, for 1/16&quot; OD&quot;</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-702-01</td><td></td></tr><tr><td>Super Flangeless Ferrule w/SST Ring, 1/4-28 Flat-Bottom, for 1/16&quot; OD</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-250X</td><td></td></tr><tr><td>PEEK Low Pressure Tee Assembly 1/16&quot; PEEK .020 thru hole</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-712</td><td>Known as T-connector in this paper</td></tr><tr><td>Super Flangeless Nut PEEK 1/4-28 Flat-Bottom, for 1/16&quot; &amp;amp; 1/32&quot; OD</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-255X</td><td></td></tr><tr><td>Micro Metering Valve Assembly, 1/4-28 Flat-Bottom, for 1/16&quot; OD</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-445NF</td><td>Known as Needle valve in this paper</td></tr><tr><td>Shut Off Valve Assembly PEEK .020</td><td>IDEX Health&amp;amp;Science</td><td>P-732</td><td></td></tr><tr><td>Terumo Syringe without needle</td><td>Terumo medical</td><td></td><td>1 mL and 3 mL depending on the volume needed</td></tr><tr><td>Terumo needle</td><td>Terumo medical</td><td></td><td>22G X 1&amp;frac12;&amp;rdquo;&lt;br/&gt; (0.70 X 38 mm)</td></tr><tr><td>Sterican needle</td><td>B | Braun Sharing Enterprise</td><td></td><td>21G X 4&amp;frac34;&amp;rdquo;&lt;br/&gt; (0.80 X 120 mm)</td></tr><tr><td>Bruker ACF300 (300 MHz)</td><td></td><td></td><td>For 300 MHz NMR scanning</td></tr><tr><td>AV-III400 (400 MHZ)</td><td></td><td></td><td>For 400 MHz NMR scanning</td></tr><tr><td>AMX500 (500 MHz)</td><td></td><td></td><td>For 500 MHz NMR scanning</td></tr><tr><td>Merck 60 (0.040-0.063 mm) mesh silica gel</td><td>Merck</td><td></td><td></td></tr><tr><td>4-Iodoanisole</td><td>Sigma Aldrich</td><td>I7608-100G</td><td></td></tr><tr><td>412740 ALDRICH&lt;br/&gt; Bis(triphenylphosphine)&lt;br/&gt; palladium(II) dichloride&lt;br/&gt; &amp;ge;99% trace metals basis</td><td>Sigma Aldrich</td><td>412740-5G</td><td></td></tr><tr><td>Copper(I) iodide&lt;br/&gt; purum, &amp;ge;99.5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>03140-100G</td><td></td></tr><tr><td>N,N-Diisopropylethylamine</td><td>Tokyo Chemical Industry Co., Ltd</td><td>D1599</td><td></td></tr><tr><td>1, 3, 5-trimethoxybenzene</td><td>Tokyo Chemical Industry Co., Ltd</td><td>P0250</td><td></td></tr><tr><td>2,3-Dimethyl-2-butene&lt;br/&gt; &amp;ge;99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>220159-25ML</td><td></td></tr><tr><td>Bromopentafluorobenzene&lt;br/&gt; 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>B75158-10G</td><td></td></tr><tr><td>TEMPO Green Alternative&lt;br/&gt; 98%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>214000-25G</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrile</td><td>Sigma Aldrich</td><td>271004-1L</td><td></td></tr><tr><td>Diethylether</td><td>Sigma Aldrich</td><td>346136-1L</td><td></td></tr><tr><td>Dimethyl sulfoxide</td><td>VWR chemical</td><td>23500.322- 25L</td><td></td></tr><tr><td>1,2-Dichloroethane</td><td>Sigma Aldrich</td><td>284505-1L</td><td></td></tr><tr><td>9-mesityl-10-methylacridinium perchlorate</td><td></td><td></td><td>Refer to Ref. &lt;sup class=&quot;xref&quot;&gt;8&lt;/sup&gt; for synthesis</td></tr><tr><td>Ir(ppy)&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;(dtbbpy)PF&lt;sub&gt;6&lt;/sub&gt;</td><td></td><td></td><td>Refer to Ref. &lt;sup class=&quot;xref&quot;&gt;9&lt;/sup&gt; for synthesis</td></tr></tbody></table>

utilization of stop-flow micro-tubing reactors for the development of organic transformations

Una reazione di nuova tecnologia per la sintesi organica di screening è stato recentemente dimostrata combinando elementi da sia micro-flusso continuo e reattori batch convenzionale, coniati reattori di fermata-flusso micro-tubo (SFMT). In SFMT, reazioni chimiche che richiedono alta pressione possono essere proiettate in parallelo attraverso un modo più sicuro e conveniente. Cross-contaminazione, che è un problema comune nella reazione di screening per i reattori a flusso continuo, è evitata in SFMT. Inoltre, il micro-tubo luce-permeabile commercialmente disponibile può essere incorporato in SFMT, che serve come una scelta eccellente per le reazioni luce-mediate a causa di una più efficace esposizione alla luce uniforme, rispetto ai reattori batch. Nel complesso, il sistema del reattore SFMT è simile ai reattori a flusso continuo e più superiore rispetto reattori batch per le reazioni che incorporano i reagenti di gas e/o necessitano di luce-illuminazione, che consente una reazione semplice ma efficacissimo sistema di screening. Inoltre, qualsiasi reazione con successo sviluppato nel sistema reattore SFMT può essere convenientemente tradotto alla sintesi di flusso continuo per la produzione su larga scala.

In questo studio, SFMT viene utilizzato per effettuare le trasformazioni che includono reagenti gassosi (tabella 1), reazioni luce-mediate (tabella 2) e le reazioni che coinvolge sia i reagenti gassosi e fotocatalisi (tabella 3).
Figura 1 Mostra un tipico allestimento per il regolatore del gas per essere collegato alla bombola del gas in modo da regolare la pressione del gas viene pompato nel sistema SFMT.
Figura 2<...

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Utilization of Stop-flow Micro-tubing Reactors for the Development of Organic Transformations

Un protocollo per lo screening di reazione organica utilizzando stop-flow micro-tubo (SFMT) reattori che impiegano reagenti gassosi e/o luce visibile mediata reazioni è presentato.

Utilizzo di reattori di Micro-tubo di fermata-flusso per lo sviluppo di trasformazioni organiche

A new reaction screening technology for organic synthesis was recently demonstrated by combining elements from both continuous micro-flow and conventional ...

utilization-stop-flow-micro-tubing-reactors-for-development-organic

Research

JoVE Journal

Chemistry

39.0K Views.  National University of Singapore. Un protocollo per lo screening di reazione organica utilizzando stop-flow micro-tubo (SFMT) reattori che impiegano reagenti gassosi e/o luce visibile mediata reazioni è presentato.

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The Use of Drip Flow and Rotating Disk Reactors for Staphylococcus aureus Biofilm Analysis

Most microbes in nature are thought to exist as surface-associated communities in biofilms.1 Bacterial biofilms are encased within a matrix and attached to a surface.2 Biofilm formation and development are commonly studied in the laboratory using batch systems such as microtiter plates or flow systems, such as flow-cells. These methodologies are useful for screening mutant and chemical libraries (microtiter plates)3 or growing biofilms for visualization (flow cells)4. Here we present detailed protocols for growing Staphylococcus aureus in two additional types of flow system biofilms: the drip flow biofilm reactor and the rotating disk biofilm reactor.
Drip flow biofilm reactors are designed for the study of biofilms grown under low shear conditions.5 The drip flow reactor consists of four parallel test channels, each capable of holding one standard glass microscope slide sized coupon, or a length of catheter or stint. The drip flow reactor is ideal for microsensor monitoring, general biofilm studies, biofilm cryosectioning samples, high biomass production, medical material evaluations, and indwelling medical device testing.6,7,8,9
The rotating disk reactor consists of a teflon disk containing recesses for removable coupons.10 The removable coupons can by made from any machinable material. The bottom of the rotating disk contains a bar magnet to allow disk rotation to create liquid surface shear across surface-flush coupons. The entire disk containing 18 coupons is placed in a 1000 mL glass side-arm reactor vessel. A liquid growth media is circulated through the vessel while the disk is rotated by a magnetic stirrer. The coupons are removed from the reactor vessel and then scraped to collect the biofilm sample for further study or microscopy imaging. Rotating disc reactors are designed for laboratory evaluations of biocide efficacy, biofilm removal, and performance of anti-fouling materials.9,11,12,13

The Use of Drip Flow and Rotating Disk Reactors for Staphylococcus aureus Biofilm Analysis

Protocols for utilizing open system flow biofilms with drip flow reactors and rotating disk reactors are presented in detail.

L&#39;uso del flusso gocciolamento e Reattori disco rotante per Staphylococcus aureus Analisi Biofilm

Most microbes in nature are thought to exist as surface-associated communities in biofilms.1  Bacterial biofilms are encased within a matrix and attached ...

Ricerca

Immunologia e infezioni

Real-time Monitoring of Reactions Performed Using Continuous-flow Processing: The Preparation of 3-Acetylcoumarin as an Example

By using inline monitoring, it is possible to optimize reactions performed using continuous-flow processing in a simple and rapid way. It is also possible to ensure consistent product quality over time using this technique. We here show how to interface a commercially available flow unit with a Raman spectrometer. The Raman flow cell is placed after the back-pressure regulator, meaning that it can be operated at atmospheric pressure. In addition, the fact that the product stream passes through a length of tubing before entering the flow cell means that the material is at RT. It is important that the spectra are acquired under isothermal conditions since Raman signal intensity is temperature dependent. Having assembled the apparatus, we then show how to monitor a chemical reaction, the piperidine-catalyzed synthesis of 3-acetylcoumarin from salicylaldehyde and ethyl acetoacetate being used as an example. The reaction can be performed over a range of flow rates and temperatures, the in-situ monitoring tool being used to optimize conditions simply and easily.

Real-time monitoring allows for fast optimization of reactions performed using continuous-flow processing. Here the preparation of 3-acetylcoumarin is used as an example. The apparatus for performing in-situ Raman monitoring is described, as are the steps required to optimize the reaction.

Monitoraggio in tempo reale delle reazioni eseguita utilizzando la lavorazione a flusso continuo: La preparazione di 3-Acetylcoumarin come un esempio

By using inline monitoring, it is possible to optimize reactions performed using continuous-flow processing in a simple and rapid way. It is also possible ...

Chimica

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in a Flow Tube Reactor

Organic particulate matter (PM) is increasingly recognized as important to the Earth's climate system as well as public health in urban regions, and the production of synthetic PM for laboratory studies have become a widespread necessity. Herein, experimental protocols demonstrate approaches to produce aerosolized organic PM by &#945;-pinene ozonolysis in a flow tube reactor. Methods are described for measuring the size distributions and morphology of the aerosol particles. The video demonstrates basic operations of the flow tube reactor and related instrumentation. The first part of the video shows the procedure for preparing gas-phase reactants, ozonolysis, and production of organic PM. The second part of the video shows the procedures for determining the properties of the produced particle population. The particle number-diameter distributions show different stages of particle growth, namely condensation, coagulation, or a combination of both, depending on reaction conditions. The particle morphology is characterized by an aerosol particle mass analyzer (APM) and a scanning electron microscope (SEM). The results confirm the existence of non-spherical particles that have grown from coagulation for specific reaction conditions. The experimental results also indicate that the flow tube reactor can be used to study the physical and chemical properties of organic PM for relatively high concentrations and short time frames.

This paper describes the operation procedure for the flow tube reactor and related data collection. It shows the protocols for setting the experiments, recording data and generating the number-diameter distribution as well as the particle mass information, which gives useful information about chemical and physical properties of the organic aerosols.

Produzione e misurazione del particolato organico in un reattore di tubo di flusso

Organic particulate matter (PM) is increasingly recognized as important to the Earth's climate system as well as public health in urban regions, and the ...

Ambiente

Millifluidics for Chemical Synthesis and Time-resolved Mechanistic Studies

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the first, synthesis of ultra-small copper nanoclusters is described. The second example provides their utility for investigating time resolved kinetics of chemical reactions by analyzing gold nanoparticle formation using in situ X-ray absorption spectroscopy. The final example demonstrates continuous flow catalysis of reactions inside millifluidic channel coated with nanostructured catalyst.

Millifluidic devices are utilized for controlled synthesis of nanomaterials, time-resolved analysis of reaction mechanisms and continuous flow catalysis.

Millifluidics per sintesi chimica e risolte nel tempo meccanicistici Studies

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the ...

Bioingegneria

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and cost savings through the &#34;scaling out&#34; strategy as opposed to the traditional &#34;scaling up&#34;. Herein, we report the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid in both batch and flow modes. To effectively transfer the reaction from batch to flow mode, it is essential to first conduct the reaction in batch. As a consequence, the reaction of diphenyldiazomethane was first studied in batch as a function of temperature, reaction time, and concentration to obtain kinetic information and process parameters. The glass flow reactor set-up is described and combines two types of reaction modules with &#34;mixing&#34; and &#34;linear&#34; microstructures. Finally, the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid was successfully conducted in the flow reactor, with up to 95% conversion of the diphenyldiazomethane in 11 min. This proof of concept reaction aims to provide insight for scientists to consider flow technology&#39;s competitiveness, sustainability, and versatility in their research.

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Flow chemistry carries environmental and economic advantages by leveraging superior mixing, heat transfer and cost benefits. Herein, we provide a blueprint to transfer chemical processes from batch to flow mode. The reaction of diphenyldiazomethane (DDM) with p-nitrobenzoic acid, conducted in batch and flow, was chosen for proof of concept.

Chimica di flusso continuo: Reazione di Diphenyldiazomethane con l'acido p- nitrobenzoico

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and ...

Fast Enzymatic Processing of Proteins for MS Detection with a Flow-through Microreactor

The vast majority of mass spectrometry (MS)-based protein analysis methods involve an enzymatic digestion step prior to detection, typically with trypsin. This step is necessary for the generation of small molecular weight peptides, generally with MW &#60; 3,000-4,000 Da, that fall within the effective scan range of mass spectrometry instrumentation. Conventional protocols involve O/N enzymatic digestion at 37 &#186;C. Recent advances have led to the development of a variety of strategies, typically involving the use of a microreactor with immobilized enzymes or of a range of complementary physical processes that reduce the time necessary for proteolytic digestion to a few minutes (e.g., microwave or high-pressure). In this work, we describe a simple and cost-effective approach that can be implemented in any laboratory for achieving fast enzymatic digestion of a protein. The protein (or protein mixture) is adsorbed on C18-bonded reversed-phase high performance liquid chromatography (HPLC) silica particles preloaded in a capillary column, and trypsin in aqueous buffer is infused over the particles for a short period of time. To enable on-line MS detection, the tryptic peptides are eluted with a solvent system with increased organic content directly in the MS ion source. This approach avoids the use of high-priced immobilized enzyme particles and does not necessitate any aid for completing the process. Protein digestion and complete sample analysis can be accomplished in less than ~3 min and ~30 min, respectively.

A quick protocol for proteolytic digestion with an in-house built flow-through tryptic microreactor coupled to an electrospray ionization (ESI) mass spectrometer is presented. The fabrication of the microreactor, the experimental setup and the data acquisition process are described.

Veloce enzimatica Trattamento di proteine ​​per MS rilevamento con un microreattore flusso-through

The vast majority of mass spectrometry (MS)-based protein analysis methods involve an enzymatic digestion step prior to detection, typically with trypsin. ...

A Scalable Balz-Schiemann Reaction Protocol in a Continuous Flow Reactor

The demand for aromatic fluorides is steadily increasing in the pharmaceutical and fine chemical industries. The Balz-Schiemann reaction is a straightforward strategy for preparing aryl fluorides from aryl amines, via the preparation and conversion of diazonium tetrafluoroborate intermediates. However, significant safety risks exist in handling the aryl diazonium salts when scaling up. In order to minimize the hazard, we present a continuous flow protocol that has been successfully performed at a kilogram scale that eliminates the isolation of aryl diazonium salts while facilitating efficient fluorination. The diazotization process was performed at 10 &#176;C with a residence time of 10 min, followed by a fluorination process at 60 &#176;C with a residence time of 5.4 s with about 70% yield. The reaction time has been dramatically reduced by introducing this multi-step continuous flow system.

A detailed scalable continuous flow protocol is presented to synthesize an aryl fluoride from an aryl amine through the Balz-Schiemann reaction.

Un protocollo di reazione Balz-Schiemann scalabile in un reattore a flusso continuo

The demand for aromatic fluorides is steadily increasing in the pharmaceutical and fine chemical industries. The Balz-Schiemann reaction is a ...

Generic Protocol for Optimization of Heterologous Protein Production Using Automated Microbioreactor Technology

A core business in industrial biotechnology using microbial production cell factories is the iterative process of strain engineering and optimization of bioprocess conditions. One important aspect is the improvement of cultivation medium to provide an optimal environment for microbial formation of the product of interest. It is well accepted that the media composition can dramatically influence overall bioprocess performance. Nutrition medium optimization is known to improve recombinant protein production with microbial systems and thus, this is a rewarding step in bioprocess development. However, very often standard media recipes are taken from literature, since tailor-made design of the cultivation medium is a tedious task that demands microbioreactor technology for sufficient cultivation throughput, fast product analytics, as well as support by lab robotics to enable reliability in liquid handling steps. Furthermore, advanced mathematical methods are required for rationally analyzing measurement data and efficiently designing parallel experiments such as to achieve optimal information content.
The generic nature of the presented protocol allows for easy adaption to different lab equipment, other expression hosts, and target proteins of interest, as well as further bioprocess parameters. Moreover, other optimization objectives like protein production rate, specific yield, or product quality can be chosen to fit the scope of other optimization studies. The applied Kriging Toolbox (KriKit) is a general tool for Design of Experiments (DOE) that contributes to improved holistic bioprocess optimization. It also supports multi-objective optimization which can be important in optimizing both upstream and downstream processes.

This manuscript describes a generic approach for tailor-made design of microbial cultivation media. This is enabled by an iterative workflow combining Kriging-based experimental design and microbioreactor technology for sufficient cultivation throughput, which is supported by lab robotics to increase reliability and speed in liquid handling media preparation.

Protocollo generico per l'ottimizzazione della produzione di proteine eterologhe utilizzando tecnologia automatizzata di Microbioreactor

A core business in industrial biotechnology using microbial production cell factories is the iterative process of strain engineering and optimization of ...

A Multilayer Microfluidic Platform for the Conduction of Prolonged Cell-Free Gene Expression

The limitations of cell-based synthetic biology are becoming increasingly apparent as researchers aim to develop larger and more complex synthetic genetic regulatory circuits. The analysis of synthetic genetic regulatory networks in vivo is time consuming and suffers from a lack of environmental control, with exogenous synthetic components interacting with host processes resulting in undesired behavior. To overcome these issues, cell-free characterization of novel circuitry is becoming more prevalent. In vitro transcription and translation (IVTT) mixtures allow the regulation of the experimental environment and can be optimized for each unique system. The protocols presented here detail the fabrication of a multilayer microfluidic device that can be utilized to sustain IVTT reactions for prolonged durations. In contrast to batch reactions, where resources are depleted over time and (by-) products accumulate, the use of microfluidic devices allows the replenishment of resources as well as the removal of reaction products. In this manner, the cellular environment is emulated by maintaining an out-of-equilibrium environment in which the dynamic behavior of gene circuits can be investigated over extended periods of time. To fully exploit the multilayer microfluidic device, hardware and software have been integrated to automate the IVTT reactions. By combining IVTT reactions with the microfluidic platform presented here, it becomes possible to comprehensively analyze complex network behaviors, furthering our understanding of the mechanisms that regulate cellular processes.

The fabrication process of a PDMS-based, multilayer, microfluidic device that allows in vitro transcription and translation (IVTT) reactions to be performed over prolonged periods is described. Furthermore, a comprehensive overview of the hardware and software required to automate and maintain these reactions for prolonged durations is provided.

Una piattaforma microfluidica multistrato per la conduzione di un'espressione genica prolungata senza cellule

The limitations of cell-based synthetic biology are becoming increasingly apparent as researchers aim to develop larger and more complex synthetic genetic ...

Process Optimization using High Throughput Automated Micro-Bioreactors in Chinese Hamster Ovary Cell Cultivation

Optimization of bioprocesses to increase the yield of desired products is of importance in the biopharmaceutical industry. This can be achieved by strain selection and by developing bioprocess parameters. Shake flasks have been used for this purpose. They, however, lack the capability to control the process parameters such as pH and dissolved oxygen (DO). This limitation can be overcome with the help of an automated micro-bioreactor. These bioreactors mimic cultivation at a larger scale. One of the major advantages of this system is the integration of the Design of Experiment (DOE) in the software. This integration enables establishing a design where multiple process parameters can be varied simultaneously. The critical process parameters and optimum bioprocess conditions can be analyzed within the software. The focus of the work presented here is to introduce the user to the steps involved in process design in the software and incorporation of the DOE within the cultivation run.

Here, we present a detailed procedure to run a Design of Experiment in an automated micro-bioreactor followed by cell harvest and protein quantification using a Protein A column.

Ottimizzazione dei processi mediante microreattori automatizzati ad alta velocità effettiva nella coltivazione delle cellule ovaio dell'ammasso cinese

Optimization of bioprocesses to increase the yield of desired products is of importance in the biopharmaceutical industry. This can be achieved by strain ...

Utilizzo di reattori di Micro-tubo di fermata-flusso per lo sviluppo di trasformazioni organiche

Riepilogo

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